Электробаромембранный аппарат рулонного типа



Электробаромембранный аппарат рулонного типа
Электробаромембранный аппарат рулонного типа
Электробаромембранный аппарат рулонного типа
Электробаромембранный аппарат рулонного типа
Электробаромембранный аппарат рулонного типа
Электробаромембранный аппарат рулонного типа

 


Владельцы патента RU 2487746:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ (RU)

Изобретение относится к конструкциям мембранных аппаратов рулонного типа и может быть использовано для осуществления процессов мембранной технологии: электроультрафильтрации, электронанофильтрации, электромикрофильтрации и электроосмофильтрации. Электробаромембранный аппарат рулонного типа состоит из корпуса, выполненного из диэлектрического материала, перфорированной трубки, служащей для подвода исходного раствора, обратноосмотической мембраны, монополярных электродов-турбулизаторов анода и катода, выполненных из графитовой ткани, подложек мембран, устройства для подвода электрического тока и коллекторов отвода ретентата. Изобретение обеспечивает повышение качества и эффективности разделения растворов и улучшение охлаждения электродов катода и анода. 6 ил.

 

Изобретение относится к конструкциям мембранных аппаратов рулонного типа и может быть использовано для осуществления процессов мембранной технологии: электроультрафильтрации, электронанофильтрации, электромикрофильтрации и электроосмофильтрации.

Аналогом данной конструкции является баромембранный аппарат рулонного типа, конструкция которого приведена в работе Дытнерского Ю.И. «Баромембранные процессы. Теория и расчет». - М.: Химия. 1986 г., с 47. Аппарат рулонного типа, предназначенный для разделения растворов под действием градиента давления, состоит из корпуса, перфорированной раствороотводящей трубки с обернутыми вокруг нее несколькими многослойными листами мембран. Недостатком аппарата является низкая эффективность разделения растворов, в особенности при разделении многокомпонентных смесей электролитов, при отделении электролитов от неэлектролитов. Эти недостатки частично устранены в прототипе.

Прототипом данной конструкции является электробаромембранный аппарат рулонного типа, конструкция которого приведена в патенте № RU 2326721 С2, 31.07.2006, МПК B01D 61/42. Прототип состоит из корпуса выполненного из диэлектрического материала, перфорированной трубки служащей для подвода исходного раствора, обратноосмотической мембраны, монополярных электродов-турбулизаторов анода и катода, выполненных из графитовой ткани, подложек мембран, устройства для подвода электрического тока, коллекторов отвода ретентата. Недостатком аппарата является, невозможность охлаждения электродов катода и анода в результате подвода внешнего постоянного электрического поля, низкая эффективность разделения растворов, в особенности при выделении ценных веществ из многокомпонентных растворов природных и сточных вод.

Технический результат выражается - повышением качества и эффективности разделения растворов и улучшении охлаждения электродов катода и анода, за счет изменения конструкции аппарата: перфорированная трубка, служащая для подвода исходного раствора разделена на две секции одинакового объема по всей длине вертикальной перегородкой, коллекторы отвода ретентата образованы пространством между полимерными перфорированными перегородками с перфорацией в три ряда отверстиями в шахматном порядке по всей длине, на которые последовательно уложены дренажные сетки - катод и анод, подложки мембран, прикатодные и прианодные мембраны, приклеенные к внутренней части полуцилиндра корпуса аппарата, расположенными под углом π/4, 3π/4 и (-π/4, -3π/4) от горизонтальной оси в месте крепления непористых пленок к корпусу аппарата и полуцилиндром корпуса аппарата, коллектор отвода прикатодного пермеата образован пространством между полуцилиндром корпуса аппарата, корпусом аппарата и полимерной перфорированной перегородкой с перфорацией в три ряда отверстиями в шахматном порядке по всей длине, расположенной под углом π/4 и (-π/4) от горизонтальной оси в месте крепления непористых пленок к корпусу аппарата, коллектор отвода прианодного пермеата образован пространством между полуцилиндром корпуса аппарата, корпусом аппарата и полимерной перфорированной перегородкой с перфорацией в три ряда отверстиями в шахматном порядке по всей длине, расположенной под углом 3π/4 и (-3π/4) от горизонтальной оси в месте крепления непористых пленок к корпусу аппарата, с одной стороны торцевой поверхности полуцилиндра корпуса аппарата имеются отверстия с резьбой, в которую вкручены штуцера для отвода прикатодного и прианодного пермеата, а с другой стороны торцевой поверхности полуцилиндра корпуса аппарата имеется отверстие с резьбой, в которую вкручен штуцер для отвода ретентата, пространство, образованное между корпусом аппарата, непористой пленкой и перфорированной трубкой, служащей для подвода исходного раствора и разделенной на две секции одинакового объема по всей длине вертикальной перегородкой, создают коллектор для протекания охлаждающей воды, в котором расположена сетка-турбулизатор охлаждающей воды, при этом на торцевых поверхностях корпуса аппарата с одной и другой стороны имеется отверстие с резьбой, в которую вкручены штуцера для вывода и ввода охлаждающей воды, которые расположены под углами π/2 и -π/2 от горизонтальной оси и находятся на расстоянии 0,06 м от края корпуса аппарата, а межмембранный канал, в котором расположена сетка-турбулизатор, образован последовательно уложенными с двух сторон от сетки-турбулизатора, прикатодной и прианодной мембран, подложек мембран, дренажных сеток - катода и анода и непористой пленки, которые все вместе обернуты вокруг перфорированной трубки служащей для подвода исходного раствора и разделенной на две секции одинакового объема по всей длине и проклеены с торцевых поверхностей, при этом непористая пленка, дренажные сетки - катод и анод, подложка мембран, прикатодная и прианодная мембраны приклеены в месте перфорации к перфорированной трубке, служащей для подвода исходного раствора и разделенной на две секции одинакового объема по всей длине вертикальной перегородкой, а в коллекторе отвода ретентата, дренажные сетки - катод и анод, подложки мембран, прикатодная и прианодная мембраны последовательно уложены на полимерные перфорированные перегородки с перфорацией в три ряда отверстиями в шахматном порядке по всей длине и приклеены к внутренней части полуцилиндра корпуса аппарата, дренажные сетки - катод и анод являются монополярными электродами из графитовой ткани - катодом и анодом или анодом и катодом, в зависимости от схемы подключения «плюс» или «минус», и соединены через отверстие, полимерной перфорированной перегородки с перфорацией в три ряда отверстиями в шахматном порядке по всей длине, электрическим проводом, который соединен с устройством для подвода электрического тока через отверстия в полуцилиндрах корпуса аппарата, в которых расположена герметизирующая заливка, а дренажные каналы прикатодного и прианодного пермеата соответственно образованы пространством между непористыми пленками, и подложками мембран, в которых находится дренажная сетка - катод и анод.

На фиг.1 показан в разрезе электробаромембранный аппарат рулонного типа; фиг.2 - вид слева; фиг.3 - вид справа; фиг.4 - сечение А-А на фиг.1; фиг.5 - вид Б увеличенный на фиг.4; фиг.6 - вид В увеличенный, схема разделения в межмембранном канале на фиг.5.

Электробаромембранный аппарат рулонного типа состоит из перфорированной трубки 2, служащей для подвода исходного раствора и разделенной на две секции одинакового объема по всей длине вертикальной перегородкой 21, коллекторы отвода ретентата 10, образованы пространством между полимерными перфорированными перегородками 15 с перфорацией в три ряда отверстиями 19 в шахматном порядке по всей длине, на которые последовательно уложены дренажные сетки - катод 7 и анод 26, подложки мембран 5, прикатодные и прианодные мембраны 4 и 28 приклеенные к внутренней части полуцилиндра корпуса аппарата 20, расположенными под углом π/4, 3π/4 и (-π/4, -3π/4) от горизонтальной оси в месте крепления непористых пленок 6 к корпусу аппарата 1 и полуцилиндром корпуса аппарата 20, коллектора отвода прикатодного пермеата 24, образованного пространством между полуцилиндром корпуса аппарата 20, корпусом аппарата 1 и полимерной перфорированной перегородкой 15 с перфорацией в три ряда отверстиями 19 в шахматном порядке по всей длине, расположенной под углом π/4 и (-π/4) от горизонтальной оси в месте крепления непористых пленок 6 к корпусу аппарата 1, коллектора отвода прианодного пермеата 25, образованного пространством между полуцилиндром корпуса аппарата 20, корпусом аппарата 1 и полимерной перфорированной перегородкой 15 с перфорацией в три ряда отверстиями 19 в шахматном порядке по всей длине, расположенной под углом 3π/4 и (-3π/4) от горизонтальной оси в месте крепления непористых пленок 6 к корпусу аппарата 1, с одной стороны торцевой поверхности полуцилиндра корпуса аппарата 20 имеются отверстия с резьбой, в которую вкручены штуцера для отвода прикатодного и прианодного пермеата 18 и 17, а с другой стороны торцевой поверхности полуцилиндра корпуса аппарата 20 имеется отверстие 27 с резьбой, в которую вкручен штуцер 13 для отвода ретентата, пространство, образованное между корпусом аппарата 1, непористой пленкой 6 и перфорированной трубкой 2, служащей для подвода исходного раствора и разделенной на две секции одинакового объема по всей длине вертикальной перегородкой 21, создают коллектор для протекания охлаждающей воды, в котором расположена сетка-турбулизатор охлаждающей воды 8, при этом на торцевых поверхностях корпуса аппарата с одной и другой стороны имеется отверстие 22 и 23 с резьбой, в которую вкручены штуцера для вывода и ввода охлаждающей воды 12 и 3, которые расположены под углами π/2 и -π/2 от горизонтальной оси и находятся на расстоянии 0,06 м от края корпуса аппарата 1, а межмембранный канал, в котором расположена сетка-турбулизатор 9, образован последовательно уложенными с двух сторон от сетки-турбулизатора 9, прикатодной и прианодной мембран 4 и 28, подложек мембран 5, дренажных сеток - катода 7 и анода 26 и непористой пленки 6, которые все вместе обернуты вокруг перфорированной трубки 2 служащей для подвода исходного раствора и разделенной на две секции одинакового объема по всей длине и проклеены с торцевых поверхностей, при этом непористая пленка 6, дренажные сетки - катод 7 и анод 26, подложка мембран 5 и прикатодная и прианодная мембраны 4 и 28 приклеены в месте перфорации к перфорированной трубке 2, служащей для подвода исходного раствора и разделенной на две секции одинакового объема по всей длине вертикальной перегородкой 21, а в коллекторе отвода ретентата 10, дренажные сетки - катод 7 и анод 26, подложки мембран 5, прикатодная и прианодная мембраны 4 и 28 последовательно уложены на полимерные перфорированные перегородки 15 с перфорацией в три ряда отверстиями 19 в шахматном порядке по всей длине и приклеены к внутренней части полуцилиндра корпуса аппарата 20, дренажные сетки - катод 7 и анод 26 являются монополярными электродами из графитовой ткани - катодом и анодом или анодом и катодом, в зависимости от схемы подключения «плюс» или «минус», и соединены через отверстие 19, полимерной перфорированной перегородки 15 с перфорацией в три ряда отверстиями 19 в шахматном порядке по всей длине, электрическим проводом 11, который соединен с устройством для подвода электрического тока 14 через отверстия в полуцилиндрах корпуса аппарата, в которых расположены герметизирующие заливки 16, а дренажные каналы прикатодного и прианодного пермеата соответственно образованы пространством между непористыми пленками 6 и подложками мембран 5, в которых находится дренажная сетка - катод 7 и анод 26.

Корпус аппарата 1, перфорированная трубка 2, полуцилиндр корпуса аппарата 20, полимерные перфорированные перегородки 15, вертикальная перегородка 21, штуцера для отвода прикатодного и прианодного пермеата 18 и 17, штуцер 13 для отвода ретентата, штуцера для вывода и ввода охлаждающей воды 12 и 3, могут быть изготовлены из капролона, текстолита ПТК.

Подложка мембран 5 изготовлена из листа ватмана.

Непористая пленка 6 может быть изготовлена из полиэтилена и полиэтилена высокой плотности.

Дренажные сетки - катод 7 и анод 26 являются монополярными электродами катодом и анодом или анодом и катодом, в зависимости от схемы подключения «плюс» или «минус» и могут быть выполнены из графитовой ткани типа «Вискум».

Прикатодная и прианодная мембраны 4 и 28 могут быть изготовлены в виде ленты из мембран типа МГА-95, МГА-70П, МГА-80П, МГА-90П, МГА-95П-Н, МГА-95П-Т, МГА-100П, ОПМ-К, ESPA, УАМ-150П, УАМ-300П, УАМ-500П, УАМ-1000П, УПМ-200, УПМ-П, УПМ-ПП, УФМ-100, УФМ-П, УФМ-ПТ, ОПМН-К, ОПМН (ОФМН)-П, МФФК-0, МФФК-3.

Сетка-турбулизатор охлаждающей воды 8 и сетка-турбулизатор 9 могут быть изготовлены из пластмассы или углепластика обеспечивают необходимую скорость движения и турбулизацию раствора и охлаждающей воды.

Герметизирующая заливка 16 может быть изготовлена из диэлектрических герметизирующих эпоксидных смол или клея холодная сварка.

В качестве охлаждающей воды может использоваться водопроводная вода с температурой от 5 до 15°С.

Аппарат работает следующим образом.

Исходный раствор под давлением превышающем осмотическое давление растворенных в нем веществ, через перфорированную трубку 2 разделенную на две секции одинакового объема по всей длине вертикальной перегородкой 21 фиг.1, 4, подается в межмембранный канал, в котором расположена сетка-турбулизатор 9, образованный последовательно уложенными с двух сторон от сетки-турбулизатора 9, прикатодной и прианодной мембран 4 и 28, подложек мембран 5, дренажных сеток - катода 7 и анода 26 и непористой пленки 6, которые все вместе обернуты вокруг перфорированной трубки 2 и проклеены с торцевых поверхностей.

В этот же момент времени к дренажным сеткам - катоду 7 и аноду 26, фиг.4, включением устройства для подвода электрического тока 14 через электрические провода 11, которые проходят через отверстие 19 полимерной перфорированной перегородки 15 с перфорацией в три ряда отверстиями 19 в шахматном порядке по всей длине и отверстия в полуцилиндрах корпуса аппарата, в которых расположены герметизирующие заливки 16, к аппарату подводится внешнее постоянное электрическое поле с заданной плотностью тока.

Раствор, двигаясь турбулизируется с помощью сетки-турбулизатора 9 фиг.5, и поступает к прикатодным и прианодным мембранам 4 и 28 в зависимости от схемы подключения катода 7 и анода 26.

В межмембранном канале фиг.6, катионы и анионы, проникающие через прикатодную и прианодную мембраны 4 и 28, подложки мембран 5, попадают в дренажные каналы прикатодного и прианодного пермеата соответственно, образованные пространством между непористыми пленками 6 и подложками мембран 5, в которых находится дренажная сетка - катод 7 и анод 26, далее прикатодный и прианодный пермеат фиг.4, попадает в коллекторы отвода прикатодного пермеата 24 и прианодного пермеата 25, образованные пространством между полуцилиндром корпуса аппарата 20, корпусом аппарата 1 и полимерной перфорированной перегородкой 15 с перфорацией в три ряда отверстиями 19 в шахматном порядке по всей длине, расположенной под углом π/4 и (-π/4) и 3π/4 и (-3π/4) соответственно, от горизонтальной оси в месте крепления непористых пленок 6 к корпусу аппарата 1, затем прикатодный и прианодный пермеат отводятся через отверстия с резьбой, в которую вкручены штуцера для отвода прикатодного и прианодного пермеата 18 и 17, фиг.2, расположенные на торцевой поверхности полуцилиндра корпуса аппарата 20 в виде оснований или кислот.

Одновременно с подачей исходного раствора, через отверстие 22 и 23 с резьбой фиг.1, в которую вкручены штуцера для вывода и ввода охлаждающей воды 12 и 3 находящиеся на торцевых поверхностях корпуса аппарата с одной и другой стороны фиг.1, 2, 3, которые расположены под углами π/2 и -π/2 от горизонтальной оси и находятся на расстоянии 0,06 м от края корпуса аппарата 1, заполняется коллектор для протекания охлаждающей воды фиг.1, 4 в котором расположена сетка-турбулизатор охлаждающей воды 8, образованный пространством между корпусом аппарата 1, непористой пленкой 6 и перфорированной трубкой 2, служащей для подвода исходного раствора и разделенной на две секции одинакового объема по всей длине вертикальной перегородкой 21.

Исходный раствор, протекая по межмембранному каналу фиг.4, очищается от катионов и анионов и попадает в коллекторы отвода ретентата 10, образованные пространством между полимерными перфорированными перегородками 15 с перфорацией в три ряда отверстиями 19 в шахматном порядке по всей длине, на которые последовательно уложены дренажные сетки - катод 7 и анод 26, подложки мембран 5, прикатодные и прианодные мембраны 4 и 28 приклеенные к внутренней части полуцилиндра корпуса аппарата 20, расположенными под углом π/4, 3π/4 и (-π/4, -3π/4) от горизонтальной оси в месте крепления непористых пленок 6 к корпусу аппарата 1 и полуцилиндром корпуса аппарата 20, и выводится через отверстия 27 с резьбой фиг.1, в которую вкручены штуцера 13 для отвода ретентата расположенные на торцевой поверхности полуцилиндра корпуса аппарата 20.

Под повышением качества и эффективности разделения растворов и улучшении охлаждения электродов катода 7 и анода 26 понимается возможность при данном конструктивном исполнении электробаромембранного аппарата рулонного типа фиг.1, совместить электробаромембранное разделение с процессом охлаждения электродов (дренажных сеток) - катода 7 и анода 26 за счет наличия в аппарате коллектора для протекания охлаждающей воды в котором расположена сетка-турбулизатор охлаждающей воды 8, образованный пространством между корпусом аппарата 1, непористой пленкой 6 и перфорированной трубкой 2, служащей для подвода исходного раствора и разделенной на две секции одинакового объема по всей длине вертикальной перегородкой 21 и независимом расположении друг относительно друга дренажных каналов прикатодного и прианодного пермеата соответственно, соединенных с коллекторами отвода прикатодного и прианодного пермеата 24 и 25 фиг.4, через отверстие 19 полимерной перфорированной перегородки 15 с перфорацией в три ряда отверстиями 19 в шахматном порядке по всей длине и коллекторов отвода ретентата 10.

Дренажные сетки - катод 7 и анод 26, фиг.1, 4 являются монополярными электродами из графитовой ткани - катодом и анодом или анодом и катодом, в зависимости от схемы подключения «плюс» или «минус», реализующие возможную функцию периодической переполюсовки электродов.

Необходимость охлаждения дренажных сеток - катода 7 и анода 26 заключается в том, что исходный раствор, прокачиваемый над поверхностью прикатодных и прианодных мембран 4 и 28 и прошедший через их поры в виде прикатодного и прианодного пермеата с температурой от 20 до 40°С и проходящий самотеком через дренажные каналы, образованные пространством между непористыми пленками 6 и подложками мембран 5, охлаждается через теплопередающую стенку, которой является непористая пленка 6, при помощи охлаждающей воды с температурой от 5 до 15°С, фиг.1, 4.

Отверстия, находящиеся по длине полуцилиндров корпуса аппарата в середине их образующих, в которых расположены герметизирующие заливки 16, размещенные под углом 30 градусов фиг.4, препятствуют протеканию прикатодного и прианодного пермеата из коллекторов отвода прикатодного пермеата 24 и прианодного пермеата 25 минуя штуцера для отвода прикатодного и прианодного пермеата 18 и 17, фиг.2.

Коллекторы отвода ретентата 10, образованы пространством между полимерными перфорированными перегородками 15 с перфорацией в три ряда отверстиями 19 в шахматном порядке по всей длине, на которые последовательно уложены дренажные сетки - катод 7 и анод 26, подложки мембран 5, прикатодные и прианодные мембраны 4 и 28, приклеенные к внутренней части полуцилиндра корпуса аппарата 20, расположенными под углом π/4, 3π/4 для первого коллектора и (-π/4, -3π/4) для второго коллектора, от горизонтальной оси в месте крепления непористых пленок 6 к корпусу аппарата 1 и полуцилиндром корпуса аппарата 20, то есть коллекторы отвода ретентата 10 образованы пространством между полуцилиндром корпуса аппарата 20 и прикатодными и прианодными мембранами 4 и 28, фиг.4.

На разработанной конструкции электробаромембранного аппарата рулонного типа без наложения электрического поля можно проводить баромембранные процессы, например ультрафильтрацию, нанофильтрацию, микрофильтрацию и обратный осмос.

Электробаромембранный аппарат рулонного типа, состоящий из корпуса, выполненного из диэлектрического материала, перфорированной трубки, служащей для подвода исходного раствора, обратноосмотической мембраны, монополярных электродов-турбулизаторов анода и катода, выполненных из графитовой ткани, подложек мембран, устройства для подвода электрического тока, коллекторов отвода ретентата, отличающийся тем, что перфорированная трубка, служащая для подвода исходного раствора, разделена на две секции одинакового объема по всей длине вертикальной перегородкой, коллекторы отвода ретентата образованы пространством между полимерными перфорированными перегородками с перфорацией в три ряда отверстиями в шахматном порядке по всей длине, на которые последовательно уложены дренажные сетки - катод и анод, подложки мембран, прикатодные и прианодные мембраны, приклеенные к внутренней части полуцилиндра корпуса аппарата, расположенными под углом π/4, 3π/4 и (-π/4, -3π/4) от горизонтальной оси в месте крепления непористых пленок к корпусу аппарата и полуцилиндром корпуса аппарата, коллектор отвода прикатодного пермеата образован пространством между полуцилиндром корпуса аппарата, корпусом аппарата и полимерной перфорированной перегородкой с перфорацией в три ряда отверстиями в шахматном порядке по всей длине, расположенной под углом π/4 и
(-π/4) от горизонтальной оси в месте крепления непористых пленок к корпусу аппарата, коллектор отвода прианодного пермеата образован пространством между полуцилиндром корпуса аппарата, корпусом аппарата и полимерной перфорированной перегородкой с перфорацией в три ряда отверстиями в шахматном порядке по всей длине, расположенной под углом 3π/4 и (-3π/4) от горизонтальной оси в месте крепления непористых пленок к корпусу аппарата, с одной стороны торцевой поверхности полуцилиндра корпуса аппарата имеются отверстия с резьбой, в которую вкручены штуцеры для отвода прикатодного и прианодного пермеата, а с другой стороны торцевой поверхности полуцилиндра корпуса аппарата имеется отверстие с резьбой, в которую вкручен штуцер для отвода ретентата, пространство, образованное между корпусом аппарата, непористой пленкой и перфорированной трубкой, служащей для подвода исходного раствора и разделенной на две секции одинакового объема по всей длине вертикальной перегородкой, создают коллектор для протекания охлаждающей воды, в котором расположена сетка-турбулизатор охлаждающей воды, при этом на торцевых поверхностях корпуса аппарата с одной и другой стороны имеется отверстие с резьбой, в которую вкручены штуцеры для вывода и ввода охлаждающей воды, которые расположены под углами π/2 и -π/2 от горизонтальной оси и находятся на расстоянии 0,06 м от края корпуса аппарата, а межмембранный канал, в котором расположена сетка-турбулизатор, образован последовательно уложенными с двух сторон от сетки-турбулизатора прикатодной и прианодной мембранами, подложками мембран, дренажными сетками - катода и анода и непористой пленки, которые все вместе обернуты вокруг перфорированной трубки, служащей для подвода исходного раствора и разделенной на две секции одинакового объема по всей длине, и проклеены с торцевых поверхностей, при этом непористая пленка, дренажные сетки - катод и анод, подложка мембран, прикатодная и прианодная мембраны приклеены в месте перфорации к перфорированной трубке, служащей для подвода исходного раствора и разделенной на две секции одинакового объема по всей длине вертикальной перегородкой, а в коллекторе отвода ретентата, дренажные сетки - катод и анод, подложки мембран, прикатодная и прианодная мембраны последовательно уложены на полимерные перфорированные перегородки с перфорацией в три ряда отверстиями в шахматном порядке по всей длине и приклеены к внутренней части полуцилиндра корпуса аппарата, дренажные сетки - катод и анод являются монополярными электродами из графитовой ткани - катодом и анодом или анодом и катодом, в зависимости от схемы подключения «плюс» или «минус», и соединены через отверстия полимерной перфорированной перегородки с перфорацией в три ряда отверстиями в шахматном порядке по всей длине электрическим проводом, который соединен с устройством для подвода электрического тока через отверстия в полуцилиндрах корпуса аппарата, в которых расположены герметизирующие заливки, а дренажные каналы прикатодного и прианодного пермеата соответственно образованы пространством между непористыми пленками и подложками мембран, в которых находится дренажная сетка - катод и анод.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для разделения, концентрирования и очистки растворов методами электромикрофильтрации, электроультрафильтрации, электроосмофильтрации и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области судостроения. .

Изобретение относится к аппаратам для разделения, концентрирования и очистки растворов методами электромикрофильтрации, электроультрафильтрации, электроосмофильтрации и может быть использовано в химической, текстильной, пищевой и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к способу концентрирования растворов электролитов путем обработки их в электродиализаторе, включающем вертикально расположенные чередующиеся катионообменные, анионообменные мембраны, образующие проточные камеры обессоливания, в которых расположены прокладки безрамочной конструкции, и непроточные камеры концентрирования, в которых расположены прокладки рамочной конструкции, в нижней части которых выполнены щелевые пазы.

Изобретение относится к мембранному аппарату рулонного типа и может быть использовано в процессах электромикрофильтрации, электроультрафильтрации и электроосмофильтрации, преимущественно для разделения многокомпонентных смесей.
Изобретение относится к области изготовления и применения мембранных фильтров из неорганических материалов и может быть использовано в различных отраслях производства для очистки и концентрирования растворов, обработки сточных вод, очистки питьевой и технологической воды и т.д.

Изобретение относится к аппаратам для разделения, концентрирования и очистки растворов методами электромикрофильтрации, электроультрафильтрации, электроосмофильтрации.

Изобретение относится к конструкциям мембранных аппаратов трубчатого типа и может быть использовано для осуществления процессов мембранной технологии: электромикрофильтрации, электроультрафильтрации и электроосмофильтрации.

Изобретение относится к конструкциям мембранных аппаратов рулонного типа и может быть использовано для осуществления процессов мембранной технологии - электромикрофильтрации, электроультрофильтрации и электроосмофильтрации.

Изобретение относится к способу извлечения аммиака, содержащегося в газообразном продувочном потоке, получаемом в процессе синтеза мочевины
Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано для получения натуральной и концентрированной творожной сыворотки, деминерализованной методом электродиализа, и предназначенной для получения молочных, молокосодержащих, кисломолочных продуктов, мороженого и замороженных десертов, молочных консервов, детских и диетических продуктов, хлебобулочных и кондитерских изделий, колбасных изделий. Способ предусматривает приемку молочной сыворотки и оценку ее качества, сепарирование сыворотки для выделения жира и казеиновой пыли, пастеризацию и охлаждение, электродиализ до уровня деминерализации 25-90%, упаковку и хранение, при этом регулирование кислотности сыворотки до pH 6,0-6,7 проводят в электродиализной установке 40-50% раствором гидроксида натрия, дозирование которого в сыворотку осуществляют за 0,5-1,5 мСм/см от величины конечного значения электропроводности молочной сыворотки, так чтобы электропроводность обрабатываемой сыворотки продолжала понижаться, дозирование прекращают за 0,2-0,5 мСм/см от величины конечного значения электропроводности, после чего процесс электродиализа завершают. Согласно изобретению вариантом вышеуказанного способа предусматривается восстановление сухой сыворотки кипяченой и охлажденной до 45-50°C питьевой водой до содержания сухих веществ 18-24%, фильтрация, охлаждение, проведение электродиализа и регулирование кислотности указанным выше способом. Изобретение позволяет получить молочную сыворотку с высокими пищевыми, биологическими, органолептическими и физико-химическими показателями качества, с заданными показателями активной кислотности. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к конструкциям мембранных аппаратов рулонного типа. Электробаромембранный аппарат рулонного типа содержит корпус из диэлектрического материала, монополярных электродов анода и катода, выполненных из графитовой ткани, устройство для подвода электрического тока, перфорированную трубку, непористую пленку, опирающуюся на диэлектрические пластины с перфорированными отверстиями, при этом пленка расположена по обе стороны от сетки-турбулизатора, между которыми с одной стороны находится прикатодная мембрана и прикатодная дренажная сетка, а с другой стороны прианодная мембрана и прианодная дренажная сетка, которые создают межмембранный канал, торцевые поверхности элементов сетки-турбулизатора и расположенные с обеих сторон от нее прикатодной мембраны, прикатодной дренажной сетки и непористой пленки и прианодной мембраны, прианодной дренажной сетки и непористой пленки залиты клеевой композицией. Техническим результатом изобретения является повышение качества разделения растворов, увеличение площади мембран в единице объема аппарата и улучшение охлаждения электродов катода и анода. 1 табл., 6 ил.

Изобретение относится к области разделения, концентрирования и очистки растворов методом электрофильтрации и может быть использовано в химической, текстильной, целлюлозно-бумажной, микробиологической, пищевой и других отраслях промышленности. Техническим результатом изобретения является увеличение площади прикатодных или прианодных мембран в единице объема аппарата, предотвращение отложений растворенных веществ на поверхности мембран, а также повышение качества и эффективности разделения растворов. В заявленном электробаромембранном аппарате переточные эллиптические окна увеличены в площади, а круговые сегменты переточного эллиптического окна заполнены полимерным компаундом по всему объему от прокладки до прокладки с одной до другой стороны диэлектрической камеры. В пространстве между ними сверху и снизу переточного эллиптического окна уложены друг на друга дренажная сетка, монополярно-пористый электрод-пластина, пористая подложка из ватмана и мембрана, проходящие в виде непрерывного полотна через переточное эллиптическое окно с одной стороны диэлектрической камеры корпуса по другую, при этом в пространстве переточного эллиптического окна диэлектрической камеры корпуса образован межмембранный канал, в котором находится сетка-турбулизатор, которая представляет собой расположенный под углом 90 градусов в одной плоскости набор прямолинейных элементов одинаковой длины прямоугольной формы в разрезе. 10 ил.

Изобретение относится к области разделения, концентрирования и очистки растворов методами электрогиперфильтрации, электромикрофильтрации, электроультрафильтрации и электронанофильтрации и может быть использовано в химической, текстильной, целлюлозно-бумажной, микробиологической, пищевой и других отраслях промышленности. Электробаромембранный аппарат с плоскими фильтрующими элементами включает первый и второй фланцы корпуса аппарата, выполненные с выступом и впадиной соответственно по плоской уплотнительной поверхности, между которыми имеются камеры корпуса с отверстиями для циркуляции раствора и прокладки, в которых также имеются отверстия для циркуляции раствора. Между первой и второй, третьей и четвертой, пятой и шестой, седьмой и восьмой камерами корпуса расположены с обеих сторон от паронитовых прокладок диэлектрические пластины, которые в паре образуют охлаждающую камеру. На камерах корпуса расположены штуцера для ввода и вывода охлаждающего агента, а на первом и втором фланцах корпуса имеются каналы и штуцера для ввода и вывода раствора. В аппарате чередуются камеры разделения раствора и камеры охлаждения прикатодного и прианодного пермеата. На камерах корпуса имеются штуцера для отвода прикатодного и прианодного пермеата в зависимости от того, через какой монополярный пористый электрод и мембрану проходит пермеат. Для предотвращения утечек исходного и концентрированного раствора на внешней уплотнительной поверхности фланцев и камер корпуса имеются внешние паронитовые прокладки. Для обеспечения циркуляции разделяемого раствора в межмембранном пространстве и между фланцами корпуса и мембранами установлены паронитовые прокладки с отверстиями, совмещенными с цилиндрическими каналами камер корпуса. У поверхности мембран расположены ионообменные спейсеры, состоящие из гранул ионообменного вещества и сетки. Подвод электрического тока к монополярным пористым электродам осуществлен от источника питания постоянного тока через электрические провода и отверстия, расположенные в камерах корпуса и на фланце и заполненные герметизирующей композицией. Для обеспечения прочности и жесткости конструкции электробаромембранного аппарата с плоскими фильтрующими элементами установлены металлические пластины на внешней поверхности фланцев корпуса. Технический результат - увеличение площади мембран и повышение эффективности разделения в аппарате за счет снижения степени нагрева раствора вследствие изменения конструкции путем подвода охлаждающего агента. 7 ил.

Изобретение относится к конструкциям мембранных аппаратов трубчатого типа и может быть использовано для осуществления процессов мембранной технологии. Электробаромембранный аппарат трубчатого типа содержит цилиндрический корпус с расположенными на его внешней поверхности патрубком для ввода разделяемой жидкости и на внутренней поверхности продольными каналами, устройство для подвода электрического тока, микропористые подложки, внешняя поверхность которых служит электродом-катодом, а внутренняя поверхность которых служит электродом-анодом, прикатодные мембраны, прианодные мембраны, последовательно соединенные камеры разделения, образованные концентрическими трубчатыми фильтрующими элементами, имеющими различные площади поверхности фильтрации и диаметры, с переточными каналами, центральную трубу и торцевые крышки, имеющие патрубки для вывода анионов и катионов с пермеатом. Изобретение обеспечивает повышение качества и эффективности разделения растворов. 6 ил.

Изобретение относится к области промышленной рекуперации жидких щелочных высокоминерализованных отходов. Установка включает блок предварительной очистки промышленных стоков 1, блок рециркуляции щелочного раствора, блок многокамерных электромембранных аппаратов, состоящий из блока 2 первой ступени электромембранной обработки для отделения диализата от очищенного щелочного стока, а также получения умягченного солевого раствора, и блока 3 второй ступени электромембранной обработки для получения дилюата и концентрированного щелочного раствора. Блок рециркуляции щелочного раствора содержит первый бак 4, заполняемый щелочным раствором, и второй бак 5, заполняемый очищенным щелочным стоком и соединенный с блоком предварительной очистки. Установка содержит линию 6 подачи дилюата второй ступени электромембранной обработки в блок первой ступени электромембранной обработки и линию подачи щелочного раствора из первого бака в камеру концентрирования блока второй ступени электромембранной обработки. Технический результат - повышение производительности получения умягченного солевого раствора и концентрированного щелочного раствора, снижение удельного потребления электроэнергии, упрощение технологической схемы. 1 ил.

Изобретение относится к мембранным аппаратам рулонного типа и может быть использовано для фильтрации и обратного осмоса. Аппарат содержит коллекторы отвода прикатодного и прианодного пермеата, образованные пространством между полуцилиндрами корпуса аппарата, корпусом аппарата и полимерной перфорированной перегородкой с перфорацией в три ряда отверстиями в шахматном порядке по всей длине. Со стороны торцевых поверхностей полуцилиндров корпуса аппарата на торцевых крышках имеются отверстия с резьбой, в которую вкручены штуцера для отвода пермеата и ретентата. Пространство между корпусом аппарата, прикатодными, прианодными мембранами и перфорированной трубкой образует коллектор для протекания исходного раствора, в котором расположены сетки-турбулизаторы, в которые вплетены металлические трубки. Межмембранный канал образован последовательно уложенными с двух сторон от сетки-турбулизатора двумя парами прикатодной, прианодной мембран, подложек мембран, дренажных сеток - катода и анода, которые все вместе проклеены с торцевых поверхностей и с сетками-турбулизаторами, в которые вплетены металлические трубки, обернуты вокруг перфорированной трубки, при этом дренажные сетки - катод и анод расположены между подложками мембран и уложенными на них прикатодными и прианодными мембранами, приклеенными в месте перфорации к перфорированной трубке. Технический результат - повышение качества разделения растворов при улучшенном охлаждении пермеата и монополярных электродов. 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области энергетики, предназначено для одновременного получения пресной воды, холода и электроэнергии. Достигаемые технические результаты - более высокая экономия потребляемой электроэнергии, вплоть до полной компенсации энергозатрат на собственные нужды установки, сопровождающаяся снижением количества выбросов токсичных и парниковых газов судовой энергетической установки, больший коэффициент полезного действия, а также возможность получать холод - получены путем совмещения процесса опреснения воды с получением холода и электроэнергии. 3 н.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх