Мембранный аппарат

 

Использование: изобретение относится к конструкциям мембранных аппаратов, предназначенных для разделения газовых смесей с применением мембран, изготовленных в виде полых полупроницаемых волокон и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях народного хозяйства, в частности, для разделения воздуха с получением в качестве целевого продукта газовой смеси, обогащенной азотом. Сущность: мембранный аппарат содержит корпус, штуцеры ввода исходной смеси и вывода пермеата и концентрата и расположенный внутри корпуса мембранный элемент в виде двуплечих пучков полых волокон, концы которых закреплены в блоках из герметизирующего материала, снабженный камерой сбора пермеата , расположенной в центральной части элемента. Корпус выполнен в виде двух или . более обечаек с фланцами и снабжен на торцах крышками, в которых установлены штуцеры ввода исходной смеси и вывода концентрата, а в блоке из герметизирующего материала выполнены центральной и периферийные каналы для прохода разделяемой смеси и кольцевая камера для сбора пермеата с радиальным каналом для вывода пермеатз, направленным к наружной стороне блока и заканчивающимся штуцером . Внутри корпуса аппарата может быть установлено последовательно более одного мембранного элемента. 2 з. п. ф-лы, 2 ил. . ел с

СО)ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 0 63/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4942888/26 (22) 05.06.91 (46) 15.04.93. Бюл. № 14 (71) Киевский филиал Всесоюзного научноисследовательского института полимерных волокон (72) H.Н.Пух, В.Н.Рожанчук, И,Н.Жданов и

Л.П.Кальнина (73) Украинский научно-исследовательский институт искусственного волокна с опытным производством (56) Патент ЕПВ ¹ 0206130, кл, В 01 0 13/01, 1986. (54) МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ (57) Использование; изобретение относится к конструкциям мембранных аппаратов, предназначенных для разделения газовых смесей с применением мембран, изготовленных в виде полых полупроницаемых волокон и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях народного хозяйства. в частности, для разделения воздуха с получением в качестве целевого продукта газовой смеси, Изобретение относится к конструкциям мембранных аппаратов, предназначенных для разделения газовых смесей, с применением мембран, изготовленных в виде полых полупроницаемых волокон, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях народного хозяйства, в частности, для разделения воздуха с получением в качестве целевого продукта газовых смесей, обогащенных азотом и кислородом.

Целью изобретения является снижение стоимости и трудоемкости изготовления аппарата, повышение его. надежности в экс Й2 1809?75A3 обогащенной азотом. Сущность: мембранный аппарат содержит корпус, штуцеры ввода исходной смеси и вывода пермеата и концентрата и расположенный внутри корпуса мембранный элемент в виде двуплечих пучков полых волокон, концы которых закреплены в блоках из герметизирующего материала, снабженный камерой сбора пермеата, расположенной в центральной части элемента. Корпус выполнен в виде двух или более обечаек с фланцами и снабжен на торцах крышками, в которых установлены штуцеры ввода исходной смеси и вывода концентрата, а в блоке из герметизирующего материала выполнены центральной и периферийные каналы для прохода разделяемой смеси и кольцевая камера для сбора пермеата с радиальным каналом для вывода пермеата, направленным к наружной стороне блока и заканчивающимся штуцером. Внутри корпуса аппарата может быть установлено последовательно более одного мембранного элемента. 2 з. и. ф-лы, 2 ил, . плуатации, а также повышение эффективности разделения, На фиг, 1 изображен мембранный аппарат, с одним элементом (общий вид); на фиг.

2 — общий вид мембранного аппарата из нескольких последовательно установлен-, ных элементов. Мембранный аппарат с0держит корпус, состоящий из двух обечаек

1 и 2 с фланцами 3, герметично закрытый крышками 4 и 5 со штуцерами ввода исходной смеси 6 и вывода концентрата 7, два пучка полых волокон 8 и 9, концы которых закреплены в блоке из герметизирующего материала l0, а каналы полых волокон от1809775 крыты и сообщаются с полостью камеры для сбора пермеата 11, выполненный внутри блока иэ герметизирующего материала 10.

В нем же выполнены канал для вывода пермеата 12 из камеры сбора пермеата 11 со штуцером 13 на конце, а также центральный и периферийный каналы 14 и 15для прохода разделяемой смеси.

Мембранный аппарат работает следующим образом, Исходная смесь через штуцер 6 поступает внутрь аппарата и омывает снаружи полые волокна пучка 8, плотно уложенные в корпусе. Под действием заданного перепада рабочего давления часть целевого компонента, к которому селективен материал стенок волокон, проникает в каналы полых волокон и через кольцевую камеру сбора пермеата 11, расположенную в центральной части герметизирующего блока, канал вывода пермеата 12 и штуцер 13 выводится из аппарата.

Обедненная целевым компонентом смесь после прохода межволоконного пространства по центральному и периферийным каналам 14 и 15 проходит в межволоконное пространство полых волокон пучка 9, где также омывает снаружи полые волокна пучка 9, плотно уложенные в корпусе. Опять часть целевого компонента разделяемой смеси проникает в каналы полых волокон и ту же кольцевую камеру сбора пермеата 11 и через канал вывода пермеата

12 и штуцер 13 выводится иэ аппарата.

Таким образом, каждый пучок полого волокна 8 и 9 мембранного элемента можно считать ступенью изменения концентрации целевых компонентов.

В случае, если аппарат содержит несколько последовательно установленных элементов (см. фиг, 2), то при прохождении разделяемой смеси через все элементы аппарата степень извлечения целевых компонентов (концентрация) увеличивается, Использование изобретения по сравнению с прототипом позволит: — упростить конструкцию аппарата и снизить трудоемкость его изготовления, а от юда снизить его стоимость на 7 — 15 ; — повысить надежность аппарата в работе; — более эффективно использовать объем аппарата при сохранении размера аппа10 рата по прототипу, Формула изобретения

1. Мембранный аппарат, содержащий корпус с расположенными внутри него мембранным элементов, выполненным в виде

1Г

1 двух пучков полых волокон, открытые концы которых закреплены в блоке из герметиэирующего материала, камерой для сбора пермеата и штуцерами ввода исходной смеси и вывода концентрата и пермеата, о тл и20 ч а ю шийся тем, что. с целью снижения стоимости и трудоемкости изготовления аппарата, а также повышения его надежности в эксплуатации, корпус выполнен в виде обечаек с фланцами и снабжен на торцах крышками, в которых установлены штуцеры ввода исходной смеси и вывода концентрата, а в блоке из герметизирующего материала выполнены центральный и периферийный каналы для прохода разде30 ляемой смеси и расположена камера для сбора пермеата в виде кольцевой полости, сообщающейся со штуцером вывода пермеата посредством радиально расположенного канала, 35

2, Аппарат по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что корпус выполнен.из двух и более обечаек.

3. Аппаратпо пп.1 и2,отл ича ющи40 и с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения, в корпусе последовательно более одного мембранного элемента, 1809775

Составитель Н.Пух

Техред М,Моргентал Корректор M.Têà÷

Редактор

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

Заказ 1293 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5