Мембранный аппарат для разделения смесей

 

МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ, включающий вертикальный корпус, закрепленные в двух трубных решетках трубчатые элементы, содержащие дренажные трубки, и размещенные на их внутренней наружной стороне полупро1 цаемые мембраны и штуцера для ввода исходной смеси и вывода концентрата и пер1 б1ата, отличающийся тем, что, с целью повьшения производительности за счет увеличения рабочей поверхности мембран и упрощения его конструкции , решетки установлены одна над другой в верхней части корпуса так, что образуют между собой камеры отвода пермиата, а трубчатые элементы вьтолнены в виде установленных коаксиально дренажных трубок различной длины, одни концы которых закреплены в трубных решетках, а свободные концы снабжены кольцевыми заглушками .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

PKCAYBJlHH ае oD т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A S TOPCNONAi С Ю ДЕТВЪСТЩ(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfhO (21) 3372659/23-26 (22) 23 ° 12.81 (46) 07.06.84. Бюл. У .21 (72) А.А.Свитцев, Г.А.Хантургаев, Г.И.Хараев, В.Ф.Шибаев и А.Э.Греф (71) Восточно-Сибирский технологический институт (53) 62 1.341.2(088.8) (56) 1. Патент США У 354204, кл. 210-321, 1970.

2. Патент Франции Ф 1599025, кл. В 01 D 13/00, 1970 (прототип) ° (54) (57) МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ, включающий вертикальный корпус, закрепленные в двух трубных решетках трубчатые элементы,, содержащие дренажные трубки, и размещенные на их внутренней наружной стороне полупроницаемые мембраны и штуцера для ввода исходной смеси и вывода концентрата и пермиата, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности за счет увеличения рабочей поверхности мембран и упрощения его конструкции, решетки установлены одна над другой в верхней части корпуса так, что образуют между собой камеры отвода пермиата, а трубчатые элементы выполнены в виде установленных коаксиально дренажных трубок различной длины, одни концы которых закреплены в трубных решетках, а свобод- Е ные концы снабжены кольцевыми заглушками.

1095927

Изобретение относится к разделению, концентрированию различных растворов и газов, а также обессоливанию природных солевых вод и может быть использовано в химической технологии, в газовой промышленности и для очистки промьппленных и бытовых сточных

Вод, Известен мембранный аппарат для разделения смесей, содержащий корпус, 1Q крышку, мембранный модуль, состоящий из двух трубных решеток и закрепленного в них набора трубчатых фильтрующих элементов Р1 3.

Недостатком данного аппарата является низкая эффективность работы, что связано с уменьшением объема и скорости протекающей вдоль фильтрующих элементов разделяемой смеси, в результате чего увеличивается осадко- 20 образование на мембранах, ухудшается их разделительная способность.

Наиболее близким к предлагаемому является мембранный аппарат для разделения смесей, содержащий верти- щ5 кальный корпус, закрепленные в двух трубных решетках трубчатые элементы, содержащие дренажные трубки, и размещенные на их внутренней наружной стороне полупроницаемые мембраны и штуцера для ввода исходной смеси и вывода концентрата и пермиата Р23.

Недостатками известного устройства являются малая удельная поверхность мембраны на единицу объема

S аппарата, а также сложность конструкции.

Цель изобретения - повышение производительности за счет увеличения ра рабочей поверхности мембраны и упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в мембранном аппарате, включающем вертикальный корпус, .закрепленные s двух трубных решетках трубча- 45 тые элементы, содержащие дренажные трубки, и размещенные на их внутренней наружной стороне полупроницаемые мембраны и штуцера для ввода исходной смеси и вывода концентрата и пермиата, решетки установлены одна над другой в верхней части корпуса так, что образуют между собой камеры отвода пермиата, а трубчатые элементы выполнены в виде установленных коак" сиально дренажных трубок различной

55 длины, одни концы которых закреплены в трубных решетках, а свободные концы снабжены кольцевыми заглушками.

На чертеже изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез.

Аппарат для разделения смеси состоит из вертикального корпуса 1, выполненного из нержавеющей стали, входного мгуцера 2, выходного штуцера 3 для пермиата, крышки 4 со штуцером 5 для концентрата крепежных болтов 6. В корпусе 1 расположены мембранные элементы с наружными 7 и внутренними 8 пористыми подложками с дренажными трубками 9, которые с одной стороны крепятся в отверстиях трубной решетки 10 для наружной подложки и в трубной решетке 11 для внутренней подложки, установленных соответственно одна над другой s верхней части корпуса с образованием между собой камеры 12 для отвода пермиата, при этом трубчатые элементы выполнены в виде установленных коаксиально дренажных трубок 9 различной длины, одни концы которых закреплены в трубных решетках, а свободные концы снабжены кольцевыми заглушками 13.

Полупроницаемые мембраны 14, нанесенные на внешнюю и внутреннюю поверхности пористых подложек, крепятся к трубной решетке вместе с подложками эпоксидной смолой 15. Герметизация камеры 12 пермиата от исходной жидкости осуществляется уплотнительными прокладками 1б. Объем камеры пермиата может регулироваться втулкой 17.

Предлагаемый аппарат работает следующим образом.

Разделяемая смесь через штуцер 2 под давлением подается в корпус аппарата и обтекает наружную пористую подложку 7 мембранного элемента, а затем через кольцевую заглушку 13 поступает во внутреннюю полость мембранных элементов, омывая полупроницаемую мембрану 14 нанесенную на внутреннюю пористую подложку 8, и выходит в виде концентрата через штуцер

5. Пермиат, который получается в результате разделения смеси, с помощью цолупроницаемых мембран 14 через дренажные трубки 9 поступает в камеру 12 для пермиата и выводится из аппарата штуцером 3.

Благодаря кольцевой заглушке на торцах мембранных элементов разделяемая смесь хорошо омывает наружную и внутреннюю поверхности полупроницаемых мембран, скорость жидкости

1095927 рцциПИ Заказ 3671/1 Тираж 682 Подписное филиал IEG "Патеит", г. Уж;город, ув.Проектная э4 увеличивается и соответственно снижается концентрационная поляризация, что улучшает эффективность работы аппарата. Увеличение рабочей поверхности мембран повышает производительность аппарата. Аппарат прост по конструкции, не требует больших затрат при сборке, ремонте, эксплуатации и может быть использован для разделения жидких и газообразных смесей в зависимости от типа мембраны. Кроме того, .аппараты могут быть соединены между собой в крупные агрегаты.