Мембранный элемент для разделения газовых смесей

 

Изобретение относится к разделению газовых смесей с помощью полупроницаемых мембран и может быть использовано в химической, нефтехимической и газовой отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение селективности разделения газовых смесей путем уменьшения аэродинамического сопротивления дренажного устройства плоского разделительного элемента . Это достигается выполнением ребер дренажных пластин наклонными по отношению к оси симметрии пластины. 6 ил.. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ч)ю В 01 D 63/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4732926/26 (22) 30.08.89 (46) 30.12.91. Бюл. М 48 (71) Балашихинское научно-производственное объединение криогенного машиностроения им. 40-летия Октября (72) А.А.Марченко (53) 66.071.61.8:62-278 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 774002, кл. В 01 D 53/22, 1980. (54) МЕМБРАННЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ

Изобретение относится к разделению газовых смесей с помощью полупроницаемых мембран и может быть использовано в химической, нефтехимической и газовой отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение селективности разделения газовых смесей путем уменьшения аэродинамического сопротивления дренажного устройства разделительного элемента.

На фиг.1 изображен предлагаемый мембранный элемент, разрез; на фиг.2 — дренажная пластина прямоугольной формы; на фиг.3 — то же, в виде круга с двумя срезами; на фиг.4 — то же, с одним срезом; на фиг.5— мембранный элемент с дренажной пластиной на фиг.3; на фиг.6 — мембранный элемент с дренажной пластиной по фиг.4..

Мембранный элемент 1 состоит из дре нажного устройства, покрытого с обеих сторон мембранами. Дренажное устройство состоит из двух пористых дренажных пластин 2, плоских с наружной стороны и име,, Ы,, 1701358 А1 (57) Изобретение относится к разделению газовых смесей с помощью полупроницаемых мембран и может быть использовано в химической, нефтехимической и газовой отраслях промышленности. Цель изобретения — повышение селективности разделения газовых смесей путем уменьшения аэродинамического сопротивления дренажного устройства плоского разделительного элемента. Это достигается выполнением ребер дренажных пластин наклонными по отно-. шению к оси симметрии пластины. 6 ил., 1 табл.

Ф

3 ющих ребра 3 с внутренней стороны. Мембранный элемент 1 имеет центральное отверстие 4 для отвода проникшей через мембрану смеси и с наружной стороны покрыт полупроницаемыми мембранами 5.

Дренажные пластины 2 с внутренней стороны имеют каналы для прохождения проник- С шей смеси 6. Мембранный элемент по периметру герметизирован. Мембранный (д) элемент размером 500х300 мм включает две (Л асимметричные мембраны из ПВТМС и две Q() пористые пластины из мипласта такого же размера, причем ребра 3 и каналы 6 пористых пластин параллельны и наклонны по отношению к оси симметрии пластины одной диагонали прямоугольника (см. фиг,2).

В мембранном элементе прямоугольной формы ребра расположены параллельно его диагонали, а в мембранном элементе, имеющем форму усеченного круга (см. фиг.5 и 6) под углом = arctg((R-г)/(а-r)), где 8 — радиус пластины 2; r — радиус отверстия 6; а— расстояние от среза до центра элемента.

1701358

Форма элемента

Результаты испытаний элементов при обогащении воздуха кислородом приведены в таблице. Давление воздуха, подаваемого в мембранный газоразделительный аппарат с элементами, — 1 ат,Со стороны пермеата давление Р воздушной смеси -0,3 или 0,2 ат (см. таблицу).

Таким образом, изобретение позволяет увеличить концентрацик> кислорода в пермеате за счет снижения, и аэродинамического сопротивления дренажного устройства и тем самым повысить селективность разделения мембранного аппарата.

Формула изобретения

1. Мембранный элемент для разделения газовых смесей, содержащий две полупроницаемые мембраны и дренажное устройство в виде двух пористых пластин, плоских со стороны мембран и имеющих ряды параллельных ребер с противоположКвадратный 500х500 мм (известный)

Квадратный 500х500 мм р бра параллельны диагоналя

Круглый с двумя срезам

R=110 мм, а=170 мм г=25 м (известный)

Круглый с двумя срезам

R=110 мм а=170 мм г=25 м ф =55

l Круглыйсоднимсрезом -11 мм а=1700 мм r=25 мм (и вестный)

Круглый с одним срезо

R=110 мм а=170 мм г:=25 r

== 45о ных сторон, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности разделения путем уменьшения аэродинамического сопротивления дренажного устройства, ре5 бра выполнены наклонными.по отношению к оси симметрии пластины.

2. Мембранный элемент rio п,1, о тл и ча ю шийся тем, что он имеет форму прямоугольника, и ребра параллельны его

10 диагонали.

3,Мембранный элемент по п.1, о т л и ча ю шийся тем, что он имеет форму усеченного круга, и ребра наклонены к оси элемента, перпендикулярной срезу круга

15 под углом

p = агсщ (R — r)/(à-r), где R - радиус элемента;

r - радиус коллектора; а - расстояние от среза до центра элемен20 та.

1701358 Рияд

Составитель М.Крыкин

Техред M.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор Т.Горячева

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

Заказ 4493 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР. . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5