Мембранный элемент для разделения растворов

 

Изобретение касается разделения, концентрирования и опреснения различных растворов методами обратного осмоса и ультрафильтрации и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для опреснения воды и очистки промышленных сточных вод. Целью изобретения является повышение производительности при переработке растворов с различной вязкостью или плотностью. Элемент для разделения растворов методами обратного осмоса и ультрафильтрации содержит трубчатый каркас с полупроницаемой мембраной и расположенное внутри каркаса турбулизующее устройство, выполненное в виде прямого геликоида из упругой, например, резиновой ленты, концы которой прикреплены к устройству регулирования степени закрутки винтовой поверхности, состоящему из фиксаторов, установленных с возможностью их разворота относительно друг друга вокруг оси элемента, и взаимодействующих с ними опорных втулок, установленных на торцах трубчатого каркаса и снабженных радиальными пазами фиксации. 5 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН

А1 ив80<в 1 „) В 01 И 71(00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОВРЕТЕНИЯМ И ОТН1 ЫТИЯМ пРИ гкнт сссР (21) 4474158/23-26 (22) 22.06.88 (46) 07.11.90. Бюл. Р 41 (72) В.П.Ильин, E..ф.Пантелеев, Э.И.Симаненков, Е.А.Котяхов и З.А.Игнатова (53) 66.067-278.002.73:532.711(088.8) (56) Патент CIIIA N 3768660, кл. 210-321„ 1973. (54) МЕМБРАННЫ .1 ЭЛЕМЕНТ IUH РАЗДЕЛЕНИЯ PACTi .0ÐÎÂ (5?) Изобретение касается разделения> концентрирования и опреснения различных растворов методами обратного осмоса и ультрафильтрации и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства цля опреснения воды и очистки промппленных сточных вод.

Целью изобретения является повышение

Изобретение отн."сл,:;я к разделению, концентрирова,ию и опреснению различных растворов методами обратного осмоса и ультрафиль.-рации и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для опресненчя воды и очистки пролъшитенных сто= ;-:од.

Пелью изобретения является повышение производительности элемента за счет усиления турбулизации раствора.

На фиг.,l показан элемент при малой закрутке турбулизатора, общий вид на фиг.2 — то же при большой закрутке турбулизато.а - на фиг.32 производительности при переработке растворов с различной вязкостью или плотностью. Элемент дпя разделения растворов летодалы обратного осмоса и ультрафпльтрации содержит трубча-. тый каркас с полупроницаемой мембраной и расположеппое внутри каркаса турбулизующее устройство, выполненное в виде прямого геликоида из упругой„, например резичовой ленты, концы которой прикреплены к устройству регулирования степени закрутки винтовой поверхности, состоящем из фиксаторов, установленных с возможностью пх разворота относительно друг друга вокруг оси злемепта, .и взаимодеи ствующих с нил.H опорных Втулок установленных in торцах трубчатого каркаса и снабженных радиальными пазами фиксац ш. 5 ил. вид А на фиг.l; на фиг.4 — сблокированные злементы, общий вид; на фиг.5 — - вид Б на фиг.4.

Элемент для разделения растворов : р методами обратного осмоса и ультрафильтрации выполнен в виде трубчатого каркаса 1, на внутренней поверхности которого расположена подложка

2 из пористого полимерного материала, на которую нанесена мембрана в виде пленочного покрытия. На концах трубчатого каркаса 1 установлены опорные втулки 3. На торцовых поверхностях втулок 3 выполнены пазы 4, в которых устаноглены фиксаторы 5, между которыми посредством винтов 6 закреплен

1604441 турбулизатор 7, выполненный в виде пластины иэ упругого материала, например иэ резиновой ленты средней твердости толщиной 1,5-3 мм, химически стойкой к обрабатываемой жидкости.

При использований каркасов 1„в виде блоков 8 пазы 4 в опорных втулках 3 могут не выполняться, но и в этом случае ширина фиксаторов выбирается большей, чем диаметр верхней части втулок.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Исходный раствор, предназначенный для разделения, пропускается с заданной скоростью, например 3,5-4,5 и/с, через трубчатые каркасы 1, при этом часть жидкости проходит через мембрану и подложку 2 и отбирается с внеш- 2р ней поверхности трубчатых каркасов в виде пермеата. При этом на поверхности мембраны возрастает концентрация улавливаемого вещества, что приводит к снижению пропускной способности 25 мембраны из-за явления концентрационной поляризации (КП), Для устранения явления КП используют турбулизацию потока, что обычно достигается увеличением скорости 3р всего пропускаемого через элемент потока, это приводит к резкому увеличению энергозатрат на процесс разделения. Поэтому в предлагаемом устройства производится скручивание турбули35 затора 7 путем разворота фиксаторов

5, расположенных на противоположных концах трубчатого каркаса 1, друг относительно друга с последующей их фиксацией в пазах 4 опорных втулок 3. 4О

Б процессе мембранного разделения набегающий поток взаимодействует с турбулизатором ив точках срыва потока с его поверхности происходит турбулизация потока, приводящая к устра- .15 нению ГI на поверхности мембран. Так как турбулизатор выполнен из упругого материала, срыв потока происходит на различных участках мембраны за счет доэакрутки "àìîãî турбулизатора и пульсации потока, вызванного побудителем расхода жидкости; Трусим образом, необходимая степень турбулизации потока достигается не на всей по" верхности мембраны, что связано с большими энергоэатратами, а на отдельных ее участках, степень закрутки турбулизатора подбирается экспериментальным путем и может легко изменяться путем перестановки фиксатора 5 в пазах 4. При обработке жидкости могут изменяться плотность ее и вязкость, при этом меняется характер взаимодействия потока с турбулиэатором: последний закручивается потоком с большей или меньшей степенью, т.е. обеспечивается обратная связь между скоростью потока, степенью закрутки и вязкостью и плотностью обрабатываемой жидкости. Дпя более точного регулирования турбулизатора можно также менять степень натяжения турбулизатора, при большей вязкости или плотности жидкости производится дополнительное натяжение резиновой ленты, это легко осуществляется перестановкой фиксатора 5 относительно турбулизатора 7 при отпущенных винтах 6 с последующей их затяжкой после перестановки.

Формула изобретения

Мембранный элемент дпя разделе.-. ния растворов, содержащий трубчатый пористый каркас, расположенную на внутренней его поверхности полупроницаемую мембрану и турбулизирующее устройство, выполненное в виде пластины, свернутой в форме прямого геликоида, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности элемента за счет усиления турбулизации раствора, пластина выполнена из упругого материала, например резины, а элемент снабжен торцовыми регуляторами степени свертывания пластины, выполненными в виде опорных втулок с; радиапьными пазами и поворотных фиксаторов, к которым прикрепле .а пластина.

1604441

1604441

Составитель А.Свитцов

Редактор Н. Гунько Техред М,Дидык. Корректор В.Гирняк

Заказ 3414 Тираж 544 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москвар Ж 35у Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101