Мембранный аппарат

 

1. МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ для разделения смесей, содержащий два фланца со штуцерами ввода исходной смеси и вывода продуктов, пакет мембранных элементов, состоящих из дренажной пластины и двух полупроницаемых мембран, в которых выполнены отверстия для образования коллектора исходной смеси, а также-прокладок , каждая из которых выполнена в виде рамки с отверстиями для образования коллектора исходной смеси и с каналами, соединяющими коллекторные отверстия с внутренним пространством рамки, отличающийся .тем, что, с целью снижения материалоемкости за счет повышения компактности аппарата, каждая прокладка выполнена из двух одинаковых складываемых нижней и верхней частей , а каналы выполнены в виде углублений на соприкасающихся поверхностях складываемых частей с размещенс ными в них рядами опорны1 1И выступаСО ми. 2. Аппарат по п. 1, отл11чающийся тем, что ряды опорных выступов расположены под углом к продольной оси аппарата. 00 со 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .РЕСПУБЛИК

3(я) В 01 D 1 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (Рие. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3620665/23-26 (22) 13.07.83 (46) 15.10.84. Бюл. Р 38 (72) Г.И.Березин, Н,И.Белов, Г.N.Ñûчев, H.Ñ.Ãîí÷àðîâ,. A.A.Êóòóêoâ и Н.С,Артемов (71) Проектно-конструкторское бюро по проектированию оборудования для производства пластических масс и синтетических смол "Пластмаш" (53) 66.067.278.002.73:532.711 (088.8) (56) 1. Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация. N. 1978, с. 116.

2. Патент Франции Р 2127155, кл. В 01 D 13/00, 1973. .(54 )(57 ) 1 . МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ для разделения смесей, содержащий два фланца со штуцерами ввода исходной смеси и вывода продуктов, пакет мембранных элементов, состоящих из дренажной пластины и двух полупро„„SU„„1118388 А ницаемых мембран, в которых выполнены отверстия для образования коллектора исходной смеси, а также прокладок, каждая из которых выполнена в виде рамки с отверстиями для образования коллектора исходной смеси и с каналами, соединяющими коллекторные отверстия с внутренним пространством рамки, отличающийся тем, что, с целью снижения материаФ лоемкости за счет повышения компактности аппарата, каждая прокладка выполнена из двух одинаковых складываемых нижней и верхней частей, а каналы выполнены в виде углублений на соприкасающихся поверхностях складываемых частей с размещенными в них рядами опорными выступами.

2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что ряды опорных выступов расположены под углом к продольной оси аппарата.

1118388

Изобретение относится к устройствам мембранной технологии, применяемым в различных отраслях промышленности для разделения и концентрации растворов, опреснения солоноватой и морской воды, очистки сточных 5 вод и т.п.

Известны мембранные аппараты с плоскими мембранными элементами, различным образом расположенные и закрепленные в корпусе (1J. 10

Известны также аппараты бескорпусной модели, в которых камеры высокого давления образованы прокладками, расположенными между мембранными элементами.

Основной недостаток большинства известных аппаратов — сложность герметизации нолупроницаемых мембран на дренажных пластинах в местах переточных отверстий, что затрудняет создание крупных промышленных аппаратов.

Наиболее близким к предложенному является мембранный аппарат для разделения смесей, содержащий два фланца со штуцерами ввода..исходной смеси и вывода продуктов, набор из мембранных элементов, состоящих из дренажной пластины и двух полупроницаемых мембран, в которых выполнены отверстия .для образования коллектора исходной смеси, а также прокладок, каждая иэ которых выполнена в виде рамки с отверстиями для образования коллектора исходной смеси и с каналами, соединяющими коллектор- З5 ное отверстие с внутренним пространством рамки 2 1.

Недостатки данного аппарата обусловлены необходимостью выполнять прокладки толстыми и широкими иэ-эа 40 трудностей изготовления каналов в перемычке, разделяющей коллекторное, отверстие и внутреннее пространство рамки. Поскольку эта перемычка из-за каналов механически ослаблена, нет 45 воэможности сжимать .весь набор в случаях подтекания исходной смеси под мембраны в местах перемычек, что требует еще больше увеличивать толщину всей прокладки.

В результате снижается компактность аппарата и увеличивается его .материалоемкость.

Цель изобретения - снижение материалоемкости эа счет повышения компактности аппарата.

Цель достигается тем, что в мемб- ранном аппарате, содержащем два фланца со штуцерами ввода исходной смеси и вывода продуктов, пакет мембранных элементов, состоящих иэ дре- 60 нажной пластины и двух полупроницаемых мембран, в которых выполнены отверстия для образования коллектора исходной смеси, а также прокладок, каждая из которых выполнена в 65 виде рамки с отверстиями для образования коллектора исходной смеси и с каналами, соединяющими коллекторные отверстия с внутренним пространством рамки, каждая прокладка выполнена из двух одинаковых складываемых,нижней и верхней частей, а каналы выполнены в. виде углублений на соприкасающихся поверхностях складываемых частей с размещенными в них рядами опорными выступами.

Кроме того, ряды опорных выступов расположены под углом к продольной оси аппарата.

На фиг.1 изображено предложенное устройство, продольный разрез; на фиг.2 — вид сверху на нижний фланец; на фиг.3 — прокладка в плане со стороны поверхности, имеющей углубление; на фиг,4 — разрез A-А на фиг.3; на фиг.5 - разрез Б"Б на фиг.3; на фиг.б — две соприкасающиеся прокладки в плане с частичным вырывом; на фиг.7 - разрез В-В на фиг,б.

Мембранный аппарат состоит из. фланцев 1 одинаковой конструкции, снабженных патрубками 2 для подвода обрабатываемой жидкости и отвода концентрата и имеющих отверстия 3 для крепежных шпилек (не показаны), мембранных элементов 4, каждый иэ которйх включает мембранную опору— дренаж 5, проницаемую в продольном и поперечном направлении для пермеата, и две полупроницаемые мембраны 6, а также прокладок 7, внутренний контур 8 которых образует совместно с мембранами б напорную камеру 9. На одной поверхности каждой прокладки 7 выполнены канавки 10 так, что при сложении укаэанных прокладок этими поверхностями друг к другу (Фиг.1, б и 7) канавки 10 образуют каналы 11, которые соединяют напорную камеру 9 с коллекторными отверстиями 12 прокладок 7. Коллекторные отверстия 13 и 14 в торцовых кромках мембран б и дренажей 5 соответственно, а также отверстия 12 в прокладках образуют коллекторы исходной смеси и концентрата. Отверстия 15 во фланцах 1 сообщаются с коллекторами. Отверстия 16 - 19 в боковых кромках мембран 6, дренажей 5 и прокладок 7 образуют коллекторные каналы для стока пермеата. Во фланцах 1 выполнены пазы 20 для распределения исходной смеси по коллекторам.

3а счет одинаковости прокладок 7 и выполнения канавок 10 под углом к продольной оси аппарата при складывании прокладок канавки 10 пересекаются на сменных прокладках и создают жесткую основу для прижатия мембран б,к дренажам 5. Прокладки 7 выполняются, например, иэ полиэтилена высокогб давления, ударопроч1118388 го

Фие. Ю ного полистирола, полиуретана.Толщина их порядка 0,7-1,5 мм. Глубина канавок равна 1/2 толщины прокладки.

Предложенное устройство работает сЛедующим образом.

Раствор, предназначенный для обработки, подается от нагнетателя (насоса ) при рабочем давлении по входному патрубку 2 (на нижнем фланце 1 ) и отверстию 15, а затем через паэ 20 во входные коллекторные каналы. Из коллекторных каналов поток обрабатываемого раствора по каналам 11 распределяется по напорным камерам 9, где и происходит отделение смеси путем прохождения пермеата через мембрану в поперечном направлении под действием градиента давления. Пермеат из под мембран по микроканалам дренаЖа 5 достигает коллекторных отверстий 14 и сливает.ся далее в линию потребителя.

Концентрация раствора по мере движения его в полости напорной камеры постоянно возрастает и достигает своей максимальной величины на выходе из напорной камеры, Концентрат удаляется по выходным каналам 11, попадая далее в выходные коллектор ные каналы, откуда через паэ 20, от- ветстие 15 и патрубок 2 верхнего фланца 1 отводится в линию концентрата.

Предложенное изобретение позволяет не только достичь поставленной

35 цели — снизить материалоемкость аппарата, но и создать лучшие условия его работы: повысить скорость движения разделяемой смеси над мембранами, увеличить надежность работы аппарата под повышенным давлением.

1118388

Ф 8, 5

Фиг. Ю

Ю-В

Фцг. 7

Составитель А.Свитцов

Редактор. А.Гулько Техредж.Кастелевич. Корректор М.Роэман

Закаэ 7316/5 Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного Комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4