Способ изготовления мембранных фильтрующих элементов для плоскопараллельного модуля

 

Сущность изобретения: способ изготовления мембранных фильтрующих элементов для плоскопараллельного модуля включает сборку в пакет полупроницаемых мембран и размещенных между ними дренажных сеток с последующей термосваркой по периметру пакета с получением сварного шва, который сначала обрабатывают 3-15% водным раствором полиэтиленполиамина, сушат при температуре 100-110°С в течение одной минуты, затем на поверхность полученного пленочного покрытия наносят 1- 10% раствор хлорангидрида фталевой кислоты в гексане, после чего повторно проводят сушку. 2 з. п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)5 В 01 0 67/00

ГОСУДАРСТВЕН ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.К ПАТЕНТУ

1 ! (21) 4941060/26 (22) 03.06.91 (46) 23.0В.93. Бюл, М 3 1 (71) Научно-производственное объединение

"Йолимерсинтеэ" (72) А.А. Поворов, Ю. С. Матюхин и Е. В. Комкоза (73) Научно-производственное объединение

"Полимерсинтез" (56) Авторское свидетельство СССР

l hL 1673180, кл. В 01 0 63/09, 1989. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕМБРАННЫХ ФИЛЬТРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ ., ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОГО МОДУЛЯ

Изобретение относится к химической технологии, а именно к способам изготовле, ния M6MGpBHHblx фильтрующих элементов

; для плоскопараллельного модуля, предназначенных для разделения жидких смесей

I методами обратного осмоса и ультрафильтI рации

Целью изобретения является повыше: we надежности фильтрующего элемента.

Эта цель достигается тем, что после сварки шов обрабатывают 3-15 мас.7ь-ным, водным раствором полиэтиленполиаминв, сушат, затем нэ поверхность полученного

: пленочного покрытия наносят 1-10 мэс.gный раствор хлорангидрида фталевой кис- .

1лоты в гексане, после чего повторно !, проводят сушку. Ширина пленочного по1крытия на поверхности полупроницаемой

1 ., мембраны составляет 1,05-1,4 от ширины сварного шва, Сушку проводят при температуре 100-110 С в течение одной минуты, При проведении процессов разделения жидких сред с использованием плоскопа«

: раллельного модуля, поток жидкости пода„„. Ж„„183б130 АЗ (57) Сущность изобретения: способ изготовления мембранных фильтрующих элементов для плоскопараллельного модуля включает сборку в пакет полупроницаемых мембран и размещенных между ними дренажных сеток с последующей термосваркой по периметру пакета с получением сварного шва, который сначала обрабатывают 3-15$ водным раствором полиэтиленполиамина, сушат при температуре 100-110 С в течение одной минуты, затем нэ поверхность полученного пленочного покрытия наносят 110 раствор хлорангидрида фталевой кислоты в гексане, после чего повторно проводят сушку. 2 з. и. ф-лы, 1 табл. ется параллельно плоскости мембранного фильтрующего элемента, происходит его ко-. лебание, поэтому появляется возможность расслоения пакета, нарушения целостности мембраны, что приводит к его Иаэгерметизации и преждевременному выходу из строя. В процессе термосварки пакета образуются трещины, заломы, складки в сварном шве и на поверхности, прилегающей к нему,из-за различных коэффициентов линейного расширения полимерных материалов пакета.

I I

В предлагаемом способе после сварки пакета шов обрабатывают сначала 3-15 мас. водным раствором полиэтилполиамина, сушат, а затем на поверхность полученного пленочного покрытия наносят

1-10 мас,$ раствор хлорангидрида фталевой кислоты в гексане, после чего повторно проводят сушку, В результате реакции поликонденсации между полиэтилполиамином и хлорангидридом фталевой кислоты образуется полиамидная пленка, 1836130

Толщина полученной полиамидной пленки на мембране фильтрующего элемента составляет 0,2-0,5 мк.

Экспериментально определено, что при меньших концентрациях реагентов пленочное покрытие не обеспечивает надежность герметизации сварного шва, не позволяет получить монолитное защитное покрытие.

Полиамидная пленка, полученная при заявляемых соотношениях реагентов. позволяет повысить время работы мембранных фильтрующих элементов до их разрушения на 35 .

Дальнейшее повышение концентрации реагентов нецелесообразно, т,к. дальнейшего повышения времени работы фильтрующих элементов до их разоушения не происходит, и экономически неоправдано из-за большого расхода реагентов.

Установлено, что ширина пленочного покрытия на поверхности полупроницаемой мембраны составляет 1,05-1,4 от ширины сварного шва. Именно в этом интервале . получается прочное и устраняющее все дефекты, образующиеся при термосварке, полимерное покрытие на поверхности сварного шва и прилегающей к нему поверхности.

При меньшей ширине покрытия снижается надежность фильтрующего элемента из-за того, что часть повреждений остаются не покрытыми пленкой.

Увеличение его ширины более 1,4 от ширины сварного шва ведет к.уменьшению рабочей поверхности мембранного фильтрующего элемента, что приводит к снижению его производительности.

Способ осуществляется следующим образом.

Мембранный фильтрующий элемент собирается из двух мембран и двух дренажных сеток, расположенных между ними, в пакет, Собранный пакет сваривают по периметру. Режим сварки: сила тока 22 А, время сварки — 25 с, Ширина сварного шва составляет 4 мм, После чего сварной шов сначала обрабатывают 9 мас. водным раствором полиэтиленполиамина, затем сушат при

t=110оС в течение одной минуты. Ширина полученного пленочного покрытия поверхности полупроницаемой мембраны составляет 1,2 от ширины сварного шва. После чего наносят 5 мас, раствор хлорангидрида фталевой кислоты в гексане и проводят сушку при температуре 110 С в течение одной минуты.

В результате реакции поликонденсации на обрабатываемой поверхности образуется защитное полиамидное покрытие толщиной 0,4 мк. Изготовленный фильтрующий элемент проверяют на установке контроля качества на герметичность сварного шва.

По методике контроля качества определяется время натекания вакуума (см. отчет

М 988-88 стр. 31, утв. 22,12.88 г, Н ПО "Полимерсинтез" г,Владимир), под этим понимается время, эа которое при испытании фильтрующего элемента на герметичность вакуум понижается от 1 до 0,1 МПа. Оно должно быть не менее 80 с.

Время натекания вакуума в приведенном примере составляет 120 с. .Прошедшие контроль элементы собираются в модуль, При этом использовались следующие мембраны: УПМ-П-ТУ 6-05-2044-87 УАМ -ТУ

6-05-221-399-79, В качестве дренажа применялась ткань капроновая для сит ОСТ 17-46.71.

Для обработки фильтрующего элемента применялись следующие реагенты: полиэтиленполиамин ТУ 602 — 594-85, хлорангидрид фталевой кислоты ТУ

601-809-73, гексан ТУ.6-09-3375-78.

Сравнительные характеристики заявленного и известного способов представлены в таблице. фильтрующих элементов на 20-25, 40

Формула изобретения

1. Способ изготовления мембранных фильтрующих элементов для плоскопараллельного модуля, включающий сборку в пакет полупроницаемых мембран и размещенных между ними дренажных сеток, последующую термосварку по периметру пакета с получением сварного шва, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности фильтрующих элементов, после сварки шов обрабатывают 3-15 мас. -ным водным раствором полизтиленполиамина, сушат, затем на поверхность полученного пленочного покрытия наносят 1-10 мас. ный раствор хлорангидрида фталевой кислоты в.гексане, после чего повторно проводят сушку.

2. Способ по и. 1. о тл и ч а ю щи и с я тем, что ширина пленочного покрытия на

Из представленных данных следует, что предлагаемый способ изготовления мембранных фильтрующих элементов позволяет повысить время натекания вакуума фильтрующего элемента в 1,5 раза, что приводит . к повышению надежности (времени работы элемента до разгерметизации) не менее, чем на 35 g. Кроме того, предлагаемый спо. соб позволяет снизить брак в производстве

1836130

3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что сушку проводят при 100-110 С в течение 1 мин, поверхности полупроницаемой мембраны составляет 1.05-1,4 от ширины сварного шва.

Известный способ

П е лагаемый способ

Показатели

22

22

22

22

22

22

15

0,5

1,20

1,50

1,40

1,05

1?0*

120 120 .

80

102

*Экономически не: .равдано из-за большого расхода сырья.

Редактор О.Стенина Заказ 2993 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Режим сварки сила тока, А время сварки;с

Ширина сварного шва, мм

Образование защитного пленочного покрытия: концентрация полиэтиленполиамина, мас. концентрация хлорангидрида фталевой кислбты в гексане, мас.

Ширина защитного пленочного покрытия на полупроницаемой мембране, мм

Время натекания вак ма.c

Составитель А.Поворотов

Техред М,Моргентал Корректор 8:Петраш