Трубчатый аппарат для обратного осмоса и ультрафильтрации Советский патент 1975 года по МПК B01D31/00 B01D13/00 

Изобретение относится к области разделения, концентрирования и опреснения различных растворов и природных соленых вод методом обратного осмоса и ультрафильтрацией и может быть использовано в химической технологии на опреснительных станциях и в сооружениях для очистки сточных вод.

Известен трубчатый аппарат, содержащий корпус, соосные трубчатые мембранные элементы и герметизирующие крышки.

Недостатком известного аппарата является невысокая плотность упаковки полупроницаемых мембран на единицу объема, непригодность аппарата для опреснения высококонцентрированных растворов за счет возрастания концентрации солей и увеличения концентрационной поляризации и солепроницаемости через мембрану по мере движения раствора вдоль мембранной поверхности в камере, имеющей постоянное сечение, что ведет к снижению производительности аппарата.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение производительности аппарата за счет снижения концентрационной поляризации.

Поставленная цель достигается тем, что между герметизирующими крышками и трубчатыми мембранными элементами расположены распределительные вкладыши, а элементы поочередно смещены относительно один другого до длине так, что каждая пара выступающих

трубок образует с распределительным вкладышем переточный кольцевой канал, причем все элементы соединены между собой радиальными мостиками, образующими с элементами пористый пространственный каркас, покрытый мембраной. Кроме того, распределительный вкладыш выполнен в виде пластины с концентрическими округлыми выступами, расстояние между которыми равно толщине

стенки трубчатого элемента.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый аппарат, общий вид; на фиг. 2 - схема транспортировки раствора и опресненной воды в аппарате; на фиг. 3 - схема транспортировки раствора и опресненной воды в аппарате при снятом вкладыще.

Аппарат содержит корпус 1, выполненный из пористого материала, покрытого со всех сторон полупроницаемой мембраной, внутри

которого соосные трубчатые мембранные элементы 2 вставлены один в другой так, что торец каждого второго элемента, начиная от центрального несколько уплотнен, герметизирующие крышки 3 и распределительные

вкладыщи 4 с кольцевыми выступами 5.

Каждая пара выступающих эле.ментов 2 образует с распределительным вкладышем 4 переточный кольцевой канал 6, соединяющий последовательно две смежные камеры 7, образованные стенками трубчатых мембранных

элементов 2. Элементы соединены между собой мостиками 8, выполненными из того же пористого материала, что и элементы 2.

Мостики 8, располагаясь радиально, связывают элементы 2 в единый пористый каркас 9, который может быть получен в пресс-форме методом спекания или пропиткой компаундом гранулированных частиц полимера.

На внешней стороне корпуса 1 надета рубашка 10, внутреннее пространство которой соединено с пористым каркасом 9 посредством отверстий 11 в корпусе 1. Рубашка снабжена патрубком 12 для отвода воды. Между крышкой 3 и корпусом 1 установлен кольцевой уплотнитель 13. Верхняя крышка 3 имеет дополнительный патрубок 14, который используется только в случае параллельного соединения камер 7. При последовательной схеме работают, лишь патрубки 15 и 16, расположенные в нижней крышке.

Кольцевые выступы 5 вкладыша 4 вставляют в пространство между удлиненными кон цами элементов 2, соединяя последовательно и герметизируя их между собой. Если снять вкладыши 4 (фиг. 3), то камеры 7 аппарата можно питать раствором по параллельной схеме. -Работает аппарат следующим образом.

Исходный раствор, подаваемый под давлением в аппарат по патрубку 15, поступает в ближайшую к корпусу 1 камеру 7. Пройдя эту камеру, поток поворачивает в кольцевом канале 6 и поступает в следующую камеру 7, по которой он направляется в противоположном направлении и т. д. После прохождения всех камер 7 поток попадает в центральный

элемент 2, после чего он выходит из аппарата через патрубок 16. Опресненная вода, пройдя через полупроницаемую мембрану, попадает в поры элемента 2, по которым транспор5 тируется до ближайших мостиков 8. Собранная внутри каждого трубчатого элемента 2 опресненная вода через мостики 8 поступает в пористое тело последнего элемента 2, грани, чаш,его с корпусом 1 аппарата, откуда она че0 рез отверстия 11 попадает в рубашку 10 и выходит из аппарата по патрубкам 12.

Предмет изобретения

1.Трубчатый аппарат для обратного осмо5 са и ультрафильтрации, содержащий корпус,

соосные трубчатые мембранные элементы и герметизирующие крышки, отличающийся. тем, что, с целью увеличения производительности за счет снижения концентрацион0 ной- поляризации, между герметизирующим-и крышками и трубчатыми мембранными элементами-- расположены- распределительные вкладыши, а элементы поочередно смещены относительно один другого по длине так, что

5 каждая пара выступающих элементов образует с распределительным вкладышем переточный кольцевой канал, причем все элементы соединены между собой радиальными мостиками, образующими с элементами пористый

0 пространственный каркас, покрытый мембраной.

2.Аппарат-по п. 1, отличающийся тем, что распределительный вкладыш выполнен в виде пластины с концентрическими округлыми выступами, расстояние между которыми равно толщине стенки трубчатого элемента.

5

ULMJLL

Фуг 5

iBua.f