Мембранный аппарат Советский патент 1993 года по МПК B01D63/08 

Изобретение относится к разделению смесей с помощью полупроницаемых мембран и может быть использовано в химической, микробиологической, электронной, пищевой и других отраслях промышленности для осуществления ультра- и микрофильтрации, обратного осмоса, мембранной дистилляции, оксигенации и других мембранных процессов.

Цель изобретения - повышение производительности аппарата и исключение образования застойных зон.

На фиг.1 и 2 изображен мембранный аппарат в разобранном виде; на фиг.2 - каркасная пластина.

Мембранный аппарат состоит из пакета фильтрующих элементов, зафиксированного между несущими фланцами 1 и 2 при помощи стягивающих шпилек либо другого стягивающего устройства. На фланцах Т и 2 либо на фланце 1 выполнены коллектор 3 для подачи исходной смеси с выходными каналами 4-6 и штуцером 7; коллектор 8 для отвода концентрата с входными каналами

9,10 и штуцером 11; коллектор 12 для отвода фильтрата с входными каналами 13, 14 и штуцером 15 и коллектор 16 с входными каналами 17-19 и штуцером 20.

Пакет фильтрующих элементов состоит из чередующихся полупроницаемых мемб- ран 21 и 22 и каркасных пластин 23 и 24. На двух противоположных сторонах полупроводниковых мембран 21 и 22 выполнены отверстия, соосные с каналами 4-6, 13, 14. 9, 10, 17-19. На верхней плоскости каркасной пластины 23 расположено дренажное устройство в виде каналов 25, имеющих вывод через каналы к отверстиям, соосным с отверстиями 26-30, выполненными на двух ; npoTHBt юложных сторонах каркасной пластины поено с отверстиями на двух сторонах полупроницаемой мембраны. На верхней и нижней плоскостях каркасных пластин 23 и 24 контурные 31 узлы герметизации выполнены в виде выступа, охватывающего по периметру дренажное 25 и турбулизирующее устройства. С внешней стороны к. контурным узлам герметизации

ЦП

00

ю со о

со

примыкают выполненные в виде выступов, охватывающих отверстия 26-30, 32-36, коллекторные 37 узлы герметизации.

На нижней плоскости каркасной пластины выполнено турбулизирующее устройство в виде каналов 38, имеющих выход через каналы 39 и 40 к отверстиям 32-36, выполненным соосно с отверстиями в полупроницаемой мембране. Все каркасные пластины мембранного аппарата по исполнению и расположению идентичны, снабжены направляющими 41 для удобства сборки аппарата и отверстиями 42 для фиксации мембраны.

Верхний и нижний фланцы 1 и 2 могут быть идентичными по исполнению и содержать коллекторы 3, 8 и 12, 16 либо все коллекторы 3, 8, 12 и 16 выполняются на нижнем фланце, а верхний является прижимающей плитой.

Аппарат работает следующим образом.

Разделяемая смесь подводится в рабочую зону под давлением через штуцер 7, коллектор 3, выходные каналы 4-6 и распределяется по поверхности мембран, например 22, через отверстия 32-34, сообщающиеся с ними каналы 40 и каналы 38. Часть смеси проникает через мембраны в каналы 25 и отводится через каналы 39, отверстия 26-30 в каркасной пластине, входные каналы 13, 14 и 17-19 коллекторов 12 и 16 со штуцерами 15 и 20. Другая часть смеси в виде концентрата отводится из рабочей зоны через каналы 40 в отверстия 35, 36 в каркасной пластине, входные каналы 9, 10 коллекторов 8 и штуцер 11.

Поверхность мембраны используется более эффективно за счет непосредственного примыкания контурного узла герметизации к дренажному и турбулизирующим

устройствам. Кроме того, исключается образование застойных зон, а наличие в каркасных пластинах фиксирующих мембрану направляющих 41 и отверстий 42 приводит к упрощению процесса сборки-разборки аппарата и замены мембран.

Формула изобретения Мембранный аппарат, содержащий несущие фланцы, со штуцерами и каналами для ввода исходной смеси и вывода концентрата и пермеата, пакет мембранных элементов, каждый из которых снабжен каркасной пластиной с углублением на одной плоскости для образования камеры прохода исходного раствора, в которой

размещено турбулизирующее устройство, дренажным устройством на другой плоскости, полупроницаемой мембраной, располо- женной на дренажном устройстве, отверстиями и каналами для ввода исходной смеси и вывода концентрата и пермеата, коллекторными узлами герметизации, выполненными в виде охватывающих отверстия выступов, и контурными узлами герметизации, выполненными в виде перемычек

между коллекторными узлами герметизации, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата и исключения застойных зон, контурные узлы герметизации расположены по периметру

дренажного и турбулизирующего устройства, а коллекторные узлы герметизации примыкают с внешней стороны к контурным узлам герметизации.

39

J/

Использование: ультрафильтрация, обратный осмос, микрофильтрация в химической, пищевой, микробиологической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: аппарат содержит расположенный между несущими фланцами пакет мембранных элементов. Каждый элемент снабжен каркасной пластиной с отверстиями и каналами для ввода исходной смеси и вывода пермеата и концентрата, на одной стороне которой расположено дренажное устройство, а на другой турбули- зирующее устройство. Мембрана расположена на дренажном устройстве. С двух сторон каркасной пластины по периметру в виде выступа расположены контурные узлы герметизации, а в виде выступов. охватывающих отверстия, расположены коллекторные узлы герметизации, примыкающие с внешней стороны к контурным узлам герметизации. 3 ил.