Мембранный аппарат

 

Изобретение относится к устройствам для разделения жидких систем в мембранных аппаратах на основе полых волокон и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - повышение производительности аппарата. Для этого во входную камеру аппарата устанавливается излучатель ультразвука, площадь поверхности и форма которого соответствуют контуру, ограничиваемому крайними капиллярами пучка полых волокон. При закупоривании входных каналов полых волокон, что сопровождается повышением гидравлического сопротивления аппарата и снижением его производительности, включается источник ультразвука. Между излучателем, распространяющим колебания большой интенсивности, вдоль оси полых волокон и пучком полых волокон возбуждается кавитация. Воздействие кавитации позволяет очищать все входные каналы пучка полых волокон без остановки процесса разделения. 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (51)5 В 01 в 69/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4376129/23-26 (22) 17.12.87 (46) 23.02.90. Бюл. М 7 (71) Казахский химико-технологический институт (72) П.П.Дергачев, Н.В.Кочергин, И!.М.Молдабеков, У.В.Бестереков и С.А.Кулумбетов (53) 66 ° 067-278.002.73:532,711 (008.8) (56) Хулука И.М. Интенсификация про-. цесса Уф внешним акустическим полем:

Канд.дис. М,, МХТК им. Д.И.Менделеева, 1985, с. 107, (54) МЕМБРАННУ(! АППАРАТ (57) Изобретение относится к устройствам для разделения жидких систем в мембранных аппаратах на основе полых волокон и может быть использовано в химической, пищевой и других отИзобретение относится к устройствам для разделения жидких систем в мембранных аппаратах на основе полых волокон и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение производительности мембранного аппарата на основе полых волокон, На фиг. 1 показана принципиальная схема аппарата; на фиг. 2 и фиг. 3формы и размеры излучателя ультразвука, выполненные в зависимости от контура поверхности, ограничиваемого крайними входными каналами пучка полых волокон, варианты.

2 раслях народного хозяйства. Цель изобретения — повышение производительности аппарата. Для этого во входную камеру аппарата устанавливается излучатель ультразвука, площадь, поверхности и форма Которого соответствуют контуру, ограничиваемому крайними капиллярами пучка полых волокон.

При закупоривании входных каналов полых волокон, что сопровождается по" вышением гидравлического сопротивле" ния аппарата и снижением его производительности, включается источник ультразвука. Между излучателем распространяющим колебания большой интенсивности, вдоль оси полйх волокон и пучком полых волокон возбуждается кавитация. Воздействие кавитации позволяет очищать все входные каналы пучка полых волокон без остановки процесса разделения. 3 ил., 1 табл.

Мембранный аппарат состоит из корпуса 1, внутри которого закреплен пучок полых волокон 2. Ось полых волокон перпендикулярна поверхности излучателя 3. Волновод 4 служит для ,передачи колебаний от источника 5 ультразвука к излучателю 3. Концы полых волокон закреплены в трубной решетке 6 и расположены входными каналами перпендикулярно пластине излучателя 3. Штуцер 7 предназначен для подвода разделяемого раствора, а штуцера 8 и 9 - для отвода соответственно ретанта и пермеата.

Мембранный аппарат работает следующим образом.

1544471

Форма из1 лучателя

Г

Мембранное устройство

Форма трубной решетки

Время восстаУвеличеВремя ра боты аппарата, ч

Площадь поверхности

Плодащь излучателя, ние производи тельносновления решетки, см2 гидра в лического ти аппарата после ультраэвукового воздейСт Вия; 4 сопротивления аппарата

12

Не восстанавливает1,0 ся

28 Не вос- 2-3 станав16

Круглая 1,0

Круглая ливается

59

Прямоугольная

Прямоугольная

Предлагаемое

Круглая

Круглая

Под давлением разделяемая жидкая система по штуцеру 7 поступает в аппарат, а затем в каппиляры пучка полых волокон 2, где и осуществляется процесс разделения. По штуцерам

8 и 9 отводятся соответственно пермеат и ретант. В результате наиболее интенсивного осаждения различных загрязнений на входе в капилляр полого волокна, что объясняется образованием застойных зон, возникающих на входе в канал при внезапном сужении потока жидкости, наблюдается повышение гидравлического сопротивления аппарата и снижение его производительности, При включении источника 5 ультразвука колебания по волноводу 4 передаются к излучателю 3, который возбуждает в разделяемой жидкой системе ка витацию. С восстановлением первоначального гидравлического сопротивления аппарата, что свидетельствует о полной очистке входных каналов пучка полых волокон„ источник 5 ультразвука отключают. То есть включение и отключение источника 5 ультразвука производят периодически, при этом основной процесс — процесс разделения - протекает безостановочно.

Указанная цель достигается тем, что в отличие от известной установки, I

Известное Круглая Прямоугольная площадь поверхности излучателя ультразвука и его Форма выполняются в соответствии с контуром, ограничивае1 мым крайними входными каналами пучка полых волокон, т.е. в соответствии с формой трубной решетки. При возбуждении в разделяемом растворе кавитации в объеме жидкости между излучателем и всеми входными каналами пучка полых волокон возникают пульсирующие парогаэовые пузырьки, часть которых потоком вносится внутрь капилляра волокна. Осциллирующие пу15 зырьки, оказывая силовое воздействие на осевшие частицы загрязнений, отрывают их от стенок на входе и внутри капилляра, после чего эти частицы уносятся с разделяемой жидкостью.

20 Таким образом, все входные каналы пучка полых волокон очищаются от загрязнений, что приводит к восстановлению гидравЛического сопротивления мембранного аппарата и практически

25 к первоначальной его производительности.

В таблице приведены результаты, полученные при разделении 1,0 -ного щ раствора крахмала под постоянным давлением 0,15 МПа на полых волокнах марки ВПУ-15.

1544471

Формула изобретения

Составитель А.Свитцов

Техред Л.Сердюкова . Корректор М.йароши

Редактор Л.Зайцева

Заказ 454 Тираж 256 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101, Мембранный аппарат, содержащий корпус с пучком полых волокон, закрепленных в двух трубных решетках, крышки со штуцерами ввода и вывода растворов, а также излучатель ульт1 развука, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности аппарата, излучатель ультразвука выполнен в виде пластины, имеющей Форму трубной решетки и расположенной перпендикулярно каналам полых волокон.