Мембранный аппарат

 

Использование: для разделения, очистки и концентрирования растворов в химической, микробиологической и пищевой отраслях промышленности при обработке химических и биологических сред методами микрофильтрации и обратного осмоса. Сущность изобретения: в мембранном аппарате, содержащем корпус с камерой впуска разделяемого раствора, рабочую камеру с мембранным элементом и камерой вывода концентрата и соответствующие штуцеры, в камере впуска размещен барабан лебедки, связанный с мембранным элементом, выполненным в виде группы коаксиально установленных гибких рукавов из полупроницаемой мембраны, между которыми размещена жидкая мембрана, причем рукава одним концом связаны с барабаном лебедки, а другие концы закреплены к корпусу рабочей камеры. Изобретение направлено на повышение производительности за счет снижения концентрационной поляризации. 1 ил.

Изобретение относится к обработке химических и биологических жидких сред методами микрофильтрации, ультрафильтрации и обратного осмоса и может быть использовано для разделения очистки и концентрирования растворов в химической, микробиологической и пищевой отраслях промышленности.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является мембранный аппарат, содержащий корпус с камерой впуска разделяемого раствора, рабочую камеру с мембранным элементом и камерой вывода концентрата и соответствующие штуцеры.

Недостатками этого мембранного аппарата являются сложность конструкции, монтажа, высокая концентрационная поляризация, которая приводит к образованию осадков на мембране, а следовательно, понижению производительности.

Целью изобретения является повышение производительности за счет снижения концентрационной поляризации и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в мембранном аппарате, содержащем корпус с камерой впуска разделяемого раствора, рабочую камеру с мембранным элементом, камерой вывода концентрата, соответствующие штуцеры, в камере впуска размещен барабан лебедки, связанный с мембранным элементом, выполненным в виде группы коаксиально установленных гибких рукавов из полупроницаемой мембраны, между которыми размещена жидкая мембрана, причем рукава одним концом связаны с барабаном лебедки, а другие концы закреплены к корпусу рабочей камеры.

На чертеже изображен предлагаемый мембранный аппарат.

Мембранный аппарат состоит из корпуса 1, в котором установлена лебедка с барабаном 2. На барабан намотаны концы рукавов 3 (их может быть один, два и т. д.). Вторые концы рукавов 3 герметично закреплены по периметру корпуса 1. Корпус 1 сообщен через штуцеры 4 с системами 5-7 подачи исходного раствора, отвода обедненного раствора и отвода конденсата соответственно. Пространство между рукавами 3 заполнено жидкой мембраной.

Мембранный аппарат работает следующим образом.

Системой 5 подают исходную смесь через штуцер в корпус. Штуцер 4 системы 8 закрыт. Лебедкой реверсивно вращают барабан 2. Рукава 3 перемещаются возвратно-поступательно по корпусу 1 то выворачиваясь, то наматываясь на барабан 2. Целевой компонент, т.е. конечный конденсат, проходит через мембранные элементы оболочки рукавов, жидкие мембраны между рукавами и собирается в системе 7. В систему 6 сливается обедненный раствор. После этого цикл повторяется: закрывается штуцер 4 системы 6, открывается штуцер системы 5, и в корпус 1 вновь подают исходный продукт.

Процесс проходит настолько полно, что продукт практически не содержит примесей, задерживаемых мембранами рукавов. И, наоборот, применяя описанные мембраны для разделения растворов, можно получить в растворе перед мембраной компонент или компоненты практически без примесей вещества, проходящего через мембрану.

В предлагаемом мембранном аппарате, благодаря конструкторскому исполнению мембранного элемента в виде гибкого рукава, перемещающегося возвратно-поступательно по корпусу, на мембране не происходит налипания осадков, так как мембрана постоянно изменяет свою форму, т.е. она подвижна.

Предлагаемое устройство мембранного аппарата отличает простота конструкции, возможность осуществлять процесс при обычных температурах, а также экономичность.

Применение полупроницаемых мембран в предлагаемом аппарате дает значительный экономический эффект в традиционных производствах, открывает широкие возможности для создания принципиально новых, простых и малоэнергоемких технологических схем, улучшает качество продукции и позволяет использовать вторичные сырьевые ресурсы и отходы, обеспечивает эффективную очистку сбросных вод и газов.

Формула изобретения

МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ для обработки жидкостей, содержащий корпус с камерой впуска разделяемого раствора, рабочую камеру с мембранным элементом, камерой вывода концентрата, соответствующие штуцеры, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем снижения концентрационной поляризации и упрощения конструкции, в камере впуска размещен барабан лебедки, связанный с мембранным элементом, выполненным в виде группы коаксиальных гибких рукавов из полупроницаемой мембраны, между которыми размещена жидкая мембрана, причем рукава одним концом связаны с барабаном лебедки, а другие концы прикреплены к корпусу рабочей камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1