Устройство для изготовления полупроницаемых мембран Советский патент 1979 года по МПК B29D7/12 B29D7/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОГГОВЛЕНИЯ ПОЛУПРШИЦАЕМЫХ МЕМБРАН

1

Изобретение относится k проиаводст-, ву пленочных материалов, а, более конкретно, к оборудованию для получения полупроницаемых мембран на основе ароматических полиамидов, используемых в процессах обратного осмоса и ультрафильтращш.

Известно устройство длл получения, полупроницаемых мембран, содержащее барабанную машину, нижняя часть барабана которой расположена в жидкостной ванне l.

Такое устройство применяется дяя получения полупроницаолых мемфан на основе ацетилцеллюлозы и других материалов, у которых температура формирования мемфан на подложке (барабане) и температура жидкостной обработки близ по вёлнсчине, (например, для ацетшщел люлозы соответственно 20 и ).

Однако, известное устройство непригодно ДЛЯ получения качественных мембран на основе ароматических полиамидов из-за большого перепада температур фор мовашю (поверхность барабана должна быть нагрета до lOO-llO C) и жидкост.30 и обработ1ш температура офабатьшающей жидкости 8-1О°С,.

Согласно технолопш получения таких. пленок эффективность обработки заклкнчается в тепловом ударе за счет резкого перепада температур.

В известном устройстве барабан, погруженшзтй своей нижней частью в жидкость, служит TennooSvieHHHKOM и нагревает жидкость в ванне таким офазом, что, особенно в месте контакта барабана с жидкостью, не удается достичь г&лпературы жидкости ниже 25°С, а это приводит к получению мембран с низкими эксплуаташюнными характеристиками (производит&тьность 100-150 сутки, селективность по НС& При этом барабан испытьгоает циклические напряжения- асширение и сжатие, которые ПР1ШОДЯТ к его деформации и непригодности к дальнейшей эксплуатации; .кроме того, это устройство имеет высо37

кие энергозатраты за счет постояинспз нагревания и охлаждения барабаня и обрабатывающей жидксюти.

Известно также устройство для иаго-товления полупроницаемых мембран, I;Gдержащее корпус, в котором смонтированы: бесконечная лента, огибающая приводной обогреваемый и натяжной барв.6а™ кы, для нанесегшя материала и сидкостная ванна охлаждения .

В этом jtJTpoficTBe пленкообразующий раствор наносится на бесконечную металлическую ленту, расположен.н:;ло в верхт шм канале, ггооходит через обогреваемый (до ) гфиводной 6apa6ait, где про;исходит испарение растворителя и щэед формировалше мембраны, после чего она окунается вмес;те с барабаном Б жидкостную ванну или Ш1ЖКИЙ канал устрой;т5за. Это устройство игугеет более высокую npoH3BOAHTe:frbHocT-b, однако ему хтрксуши все недостаткл ранее ртазанного, т.е. и здесь горячий барабан постоянно окутна-егся своей иижней частью в холодную воду, нагревая ее, к поэтому подцержявалъ задашгый т&мперату э1гы:й рвкопл к этом .тстройстве также невозможно,

Цепьш изобрете1ШЯ является повьппенле ассплуатагхиони-ых.показателей мецбран яа основе ароматичегл-сих IIOJжai лиг;o:з Указагшая цепь достигается , что п зд;тройг:тзе для изготовления .KHiiaeivfbix мe /5бpaн, содержащем кот:.-.;,:, в котором смоиггировань: бесхопечка: ,иен та, огибающая приводной обогреваемый и натггяашй барабанЫ; фильеру цхш Еакв-секия материала к жидкостнуто ванну/ окле.кдения. натяжной барабан уста.новле : в жндкосткой ванне охлаждеюга, а приводной обогреваемыг барабан над ней, На фш% 1 показан схематический общий вид з стро7Эства: на фт 2, - поле речный разрез устройства.

Устройство состоит из разъемного копуса 1, включаютего основание 2 и хрышку 3, внутри которого установлежы - приводной обогревае.мый барабан 4 н натяжной барабан 5 с натянутою меяоду гт. ми бесконечной метапличе жой лентой о. служащей поверхностью (подлояжой) WiS. нанесений пленкообразующего раствора,. Крьщтка 3 . диффузор 7 ДЛ51 отвода яаров и fflOJTb 8 для выхода лаембраны из устрорютва, под которой расположен лоток 9,. CteHOBain-ie 2, по перЕфер,ии JEVISS канавку 10, которая вместе с крьщщой: 3 и эали1ой в канавку водой обр.азует Пшрозатвор.

8204

Верхняя вотвь бесконечной мета.цигчоской лпнты 6 поддерживается ролижами 11, иод пей устаноатеШ) теплооб 1е шшси 12 для предварительного нагрева ленты. Фильера 13 для нанесения материала расположена над приводным обогреваемым барабаном 4. Под нр1шодным обогреваемьп 1 барабаном 4 и натяжным барабаном 5 установлена жидкостная ванна 14 ох0 лажд., в которой разме-щен змеевик 15, гфичек натя7гС;ой барабан 5 установлен в жидкостной ванне, а приводной обогреваемый барабан 4 - над ней.

Подвод и отвод тэпла к обогреваемому 5 барабану 4 осуществляется через осевое отверстие вала барабана, которое соединяется со штуцерами 16, 17, чкост- ная ваш1а имеет возможность ::),/скатъся, что- необходимо для снятия ,,; с б. банов. Для этого она однит - , ::-::I :OM закреплена на оси .18, а с другой стороны ш-деет подъемны мез:ав д 19. Для под- державши уровал жда:хости в ванне она , снабжена пег)еа1:1р,):гьп-, п.трубком 20.

Устрсг;:- : -PjTciaT следующш т образом,

К;хи-1битная ванна 14 заполняется водой ,.D 1, образом, что приводной обогревае :1Й барабан 4 располо кен выше уровня воды в вавье, а натж-кной барабан 5 погружен в нее своей нижней -рстыо. Водой заполннотся таюже лоток 9 и канавка 10 на основагоси 2 дяя сазданэы герме1ичн.ости устройства. Температура воды 3 ваюле поддержизаэтся на уровне с помощью охлаждаюше1-о агент-а, по- даваез -гого в .амеев1П 15. Огщжременно в теплообмешпЕчЗ:: 12 и через штуцер 16 в пршюдной барабан 4 подается пар.

ПредваритеШ; но цодсушенная и подогретая теплообмеащсками металл.ггческая лента 6 подается на ра комерно нагретый приводной барабан 4, яа котором происходит окоглатагсьное вьтавниваг-ше температуры . яо всей площади, после чего на нее накосится с помощью филь„ :еры 13 тонкий слой nixmaiepa. При прохожденим ленты 6 через обогреваемый приводной барабан 4 происходит равномерное испарение растворителя с образованием пор (пр1едформоввнн:е мембраны), а

.j эат&л пвта 6 вместе с мембраной попадает в жидкостную ванну 14 для окончатепьног -о фор./говання, после чего, она отцепяегся от ленты 6 и вьгоодигся из устройства через щель 8 а направляется на дальнейшую обработку. Вьщеляющиеся в процессе испарения пары растворителя вы водятся из устройства через диффузор 7. Расположение приводного обогреваексо го и натяжного барабана на разных уровнях: первого - выше уровня офабатьюаю щей жидкости, а второго - в самой жидкости, позволяет строго вьщерживать технологический режим получения Данное устройство обеспечивает равномерйый нагрев ленты, способствукщий равномерному порообразованию, и поддержание тетл1ературы офабатьшаюшей жидкости (), т. к. в жидкость погружается тонкая металлическая лента с мембраной, несущие незначительное количество тепла, а это позволяет получать мембрану с постоянными высокими эксплуатационными показателями: селективность полученных на данном устройстве мёмфан на основе полиамидов по НС6 - 98-99% при увеличершн производительности до 60О-7ОО л/м/сутки, чд:й в раз даевосходит эксплуатационные показатели1йемфан, полученных на другихизв«;тных ранее устройствах. Кроме того, улучшаются условия работы оборудоващш, повышается его долговечность и экономичность. Формула изобретения Устройство для изготовлещш полупроницаемых мёмфан, содержащее корпус, в котором смонтированы бесконечная лента, огибающая приводной обогр заемый и натяжной барабаны, фильера для нанесения материала и жидкостная ванна охлаждения, отличающееся тем, что, с целью повьпления эксплуатационных показателей мёмфан на основе ароматических полиамидов, натяжной 6apa6iau установлен в жидкостной ванне охлаждения, а приводной обогреваемый барабан - над ней. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США Мз 3429957, кл. 264-49, 1969. 2.Проспект фирмы HCS44AM/V scHWABETR&rspu.iiae-iwascTilhen 1953, с. Ю (прототип).