Мембранный аппарат для разделения смесей Советский патент 1979 года по МПК B01D13/00 B01D53/22 

(54) МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ

t

Изобретение относится к устройству для разделения газовых смесей методом диффузии газов через полупроницаемые MjeM6paны и может найти применение в химическом производстве и других областях техники, где необходимо производить разделение газовых смесей.

Известны мембранные аппараты для разделения газовых смесей с помощью полупроницаемых мембран, состоящие из корпуса с впускным и выпускным отверстиями, диффузионных элементов, выполненнь1х в виде уложенных различным образом полупроницаемых мембран, и устройств Для вывода проникающих через полупроницаемые мембраны компонентов из аппарата 1.

Недостатком известных аппаратов является сложность изготовления диффузионных элементов и сборки аппаратов, обусловленная конструкцией диффузионных элементов и устройств для вывода проникающих через полупроницаемые мембраны компонентов.

Известен мембранныйаппарат для разделения смесей, состоящий из корпуса со щтуцерами ввода и вывода разделяемой смеСИ, расположенных внутри него диффузионных элементов, выполненных в виде дренажной опоры и помещенных с обеих ее сторон полупроницаемых мембран, уплотнительных прокладок, а также общего коллектора для отвода проникающих через полупроницаемые мембраны компонентов, проходящего через отверстия в диффузионных элементах 2.

Недостатки известного аппарата обусловлены сложностью его сборки, поскольку весь набор диффузионных элементов и уплотнительных прокладок необходимо сжать, обеспечив соосность отверстий, через которые проходит общий коллектор, и герметичность всей линии отвода проникающих компонентов из аппарата.

Целью предложенного устройства является упрощение сборки аппарата.

Это достигается тем, что уплотнительные прокладки имеют Т-образную форму, в верхней их части выполнено центральное отверстие с фигурными стенками, а нижняя часть выполнена в виде полого цилиндра с фи ТурПБТйй Наружными йенкамй i-i канала ми отвода проникающих через полупроницаемые мембраны компонентов в коллектор. На фиг. .дана схема мембранного аппарата; на фиг. 2 - общий коллектор, разрез; на фиг. 3 - уплотнительная прокладка Т-образной формы. Мембранный аппарат содержит герметичный корпус 1 со щтуцерами ввода 2 и вывода 3 разделяемой смеси, набора диффузионных элементов н уплотнительных прокладок, через который проходит общий коллектор 4. Каждый диффузионный элемент включает в себя дренажную опору 5 и две полупроницаемые мембраны 6. Уплотнительная прокладка имеет Т-образную форму, в верхней расщиренной ее части 7, представляющей собой диск, выполнено центральное отверстие с фигурными стенками 8. Верхняя часть 7 уплотнительной прокладки является проставкой между диффузионными элементами и при сборке аппарата прижимает полупроницаемые мембраны 6 к дренажной опоре 5, чем достигается герметизация коллектора 4. Нижняя часть 9 уплотнительной прокладки представляет собой цилиндр с фигурньми наружными утолщениями 10 и каналами 11 для от-, вода проникающих через полупроницаемые мембраны 6 компонентов в коллектор 4. Сборка аппарата осуществляется путем соединения Т-образных прокладок друг с другом при неболылой осевой нагрузке. , действующей в пределах упругой деформации материалов прокладок и дренажных опор. При этом наружное утолщение 10 цилиндрической нижней части каждой Тобразной прокладки входит в соединение с фигурными стенками 8 отверстия в верхней части соседней Т-образной прокладки. Осуществляется уплотнение полупроницаемых мембран с гарантированным равномерным усилием на каждом диффузионном элементе.. Анпарат работает следующим образом. Разделяемая смесь под необходимым избыточным давлением вводится в аппарат через щтуцер 2. Проникающие через

703116 полупроницаемые мембраны О компоненты смеси попадают в дренажные опоры 5 и по ним подходят к каналам 11 в нижней части уплотнительных Т-образных прокладок. По каналам 11 продукт поступает в общий коллектор 4, образованный центральными отверстиями соединенных между собой уплотнительных прокладок, и по нему выводится из аппарата. Объединенная смесь выводится через щтуцер 3. Предложенная конструкция значительно упрощает сборку аппарата, поскольку необходимое количество диффузионных элементов набирается простым присоединением их друг к другу при небольщом усилии, что легко механизируется. Кроме того, повыщается надежность уплотнения полупроницаемых мембран, поскольку присоединение каждого диффузионного элемента осуществляется автономно, Формула изобретения Мембранный аппарат для разделения смесей, состоящий из корпуса со щтуцерами ввода и вывода разделяемой смеси, расположенных внутри него диффузионных элементов, выполненных в виде дренажной опоры и помещенных с обеих ее сторон полупроницаемых мембран, уплотнительных прокладок, а также общего коллектора для отвода проникающих через полупроницаемые мембраны компонентов, проходящего через отверстия е диффузионных элементах, отличающийся тем, что, с целью упрощения сборки аппарата, уплотнительные прокладки имеют Т-образную форму, в верхней их части выполнено центральное отверстие с фигурными стенками, а нижняя часть выполнена в виде полого цилиндра с фигурными наружными стенками и каналами отвода проникающих через полупроницаемые мембраны компонентов в коллектор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3881897, кл. 55-158, опублик. 1975 (прототип). 2. Патент США № 3332216, кл. 55-158, опублик. 1967. /

703116

S 7

6 5 J

(риг.2