Аппарат для мембранного концентрирования


 


Владельцы патента RU 2505346:

Лобасенко Борис Анатольевич (RU)

Изобретение относится к области концентрирования растворов методом ультрафильтрации, обратного осмоса и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности. Аппарат включает подвижный кожух с патрубком для отвода продукта, корпус с кольцевыми щелями, в полости которого находится подвижный полый шток, причем корпус и шток выполнены конически сходящимися, при этом внутренняя конфигурация кожуха имеет переменное сечение, а кожух выполнен с возможностью перемещения относительно корпуса. Техническим результатом изобретения является повышение производительности аппарата за счет ускорения процесса отвода концентрата. 1 ил.

 

Изобретение относится к области концентрирования растворов методом ультрафильтрации, обратного осмоса и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для отвода диффузионного слоя [1]. Отвод слоя осуществляется с помощью подвижного конуса, находящегося в диффузоре с углом 6°, который создает разность давлений в двух кольцевых щелях, в одну из которых засасывается слой.

Недостатком этого устройства является невысокое количество отводимого слоя.

Известно устройство для отвода поляризационного слоя [2], включающее в себе корпус с двумя кольцевыми щелями, с внешней стороны которого присоединен кожух со штуцером, внутри корпуса находится полый шток переменной конфигурации, выполненный таким образом, что его передняя часть представляет конус, за торцевой поверхностью которого имеется цилиндрическая проточка меньшего диаметра и резьба, с помощью которой он перемещается в осевом направлении в корпусе, причем в корпусе имеется канал, соединяющий полость цилиндрической проточки со штуцером для отвода продукта.

Недостатком этого устройства является малая производительность вследствие небольшой разности давления в кольцевых щелях, что значительно замедляет процесс отвода концентрата.

Технической задачей изобретения является увеличение производительности аппарата.

Задача решается тем, что в аппарате для мембранного концентрирования, включающем кожух со штуцером для отвода продукта, корпус с кольцевыми щелями, в полости которого находится подвижный полый шток, корпус и шток выполнены конически сходящимися, а внутренняя конфигурация кожуха имеет переменное сечение, и он может перемещаться относительно корпуса.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из корпуса 1 с щелями 2, находящегося внутри кожуха 3, внутренняя поверхность которого выполнена с переменным сечением, патрубка для отвода продукта 4. В полости корпуса находится подвижный шток 5. Устройство присоединяется к трубчатой мембране 6.

Устройство работает следующим образом. Основная часть исходного раствора под давлением подается в канал мембранного аппарата, за счет создания движущей силы в канале аппарата происходит мембранная фильтрация, при этом на внутренней поверхности мембраны образуется слой с повышенным содержанием растворенных веществ (явление концентрационной поляризации). Поток и верхняя часть образовавшегося слоя устремляются в корпус 1, где происходит их разделение: поток поступает во внутреннюю полость штока 5, слой - в зазор между корпусом и штоком. Интенсивный отвод слоя в кожухе создается с помощью разности давлений в зазоре и кожухе. Это осуществляется за счет переменного сечения кожуха и возможности перемещения его относительно штока. Кожух устанавливается таким образом, чтобы разность давлений в зазоре и кожухе была максимальной. В этом случае большая часть диффузионного слоя через кольцевые щели 2 попадет в кожух.

Таким образом, коническая форма поверхностей штока и корпуса, а также переменное сечение и возможность перемещения кожуха позволяют достичь максимального количества отводимого диффузионного слоя, что в целом приводит к интенсификации процесса концентрирования.

Источники информации

1. Лобасенко Б.А., Сафонов А.А., Лобасенко Р.Б., Черданцева А.А. Аппарат для мембранного концентрирования. Патент №2181619. - Опубл. 27.04.2002 в БИ №12.

2. Лобасенко Б.А., Иванец В.Н., Болотов О.С., Космодемьянский Ю.В. Аппарат для мембранного концентрирования. Патент №2139130. - Опубл. 10.10.1999 в БИ №28.

Аппарат для мембранного концентрирования, включающий кожух со штуцером для отвода продукта с находящимся внутри него корпусом с кольцевыми щелями, в полости которого имеется подвижный полый шток, отличающийся тем, что поверхности корпуса и штока выполнены конически сходящимися, а внутренняя конфигурация кожуха имеет переменное сечение, и кожух может перемещаться относительно корпуса.



 

Похожие патенты:

Изобретения относятся к области химии. Синтез-газ из газогенератора 10 подают в реактор 64 для преобразования окиси углерода в диоксид углерода.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для извлечения растворенного сероводорода из расплава серы и формирования газовой смеси для дальнейшего хроматографического анализа при проведении контроля степени дегазации расплава серы и оценке ее качества.

Изобретение относится к фильтрующему модулю и его последовательному расположению в фильтрующей системе и может быть использовано в области подготовки воды, особенно в качестве составной части установок обратного осмоса, а также в области газовой фильтрации.

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для разделения газов. .

Изобретение относится к области концентрирования растворов методом ультрафильтрации, обратного осмоса и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к энергетике, транспорту, нефтехимической и другим отраслям промышленности и может быть использовано в системах для очистки питьевой и технической воды, топлив, масел и других жидкостей.

Изобретение относится к трубчатым мембранным аппаратам для очистки жидкостей, в частности очистки пульп и стоков гальванических производств, природных вод в системах водоснабжения.

Изобретение относится к полупроницаемым мембранным трубчатым фильтрующим элементам с переменной пористостью для использования в процессах разделения растворов. .

Изобретение относится к способу обработки жидкостей газами и может быть использовано в промышленности для газификации и аэрации технологических жидкостей, водоподготовки, обработки стоков.

Изобретение относится к области концентрирования растворов методом ультрафильтрации, обратного осмоса и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности. Аппарат для мембранного концентрирования состоит из корпуса, внутри которого находится подвижный полый шток с передней частью в виде расширяющегося конуса, и кожуха со штуцером для отвода продукта. Новым является то, что задняя часть штока выполнена конически сужающейся, а на корпусе установлен второй кожух со штуцером для отвода продукта, причем оба кожуха выполнены подвижными, при этом один из них отводит диффузионный слой из области расширяющейся части штока, другой - из сужающейся. Техническим результатом изобретения является увеличение производительности аппарата. 3 ил.

Изобретение относится к очистке воды с помощью мембранного модуля, мембранного блока, выполненного путем установки мембранных модулей одного на другой. Мембранный модуль содержит корпус и мембранные элементы, расположенные в указанном корпусе, причем площадь пропускного сечения проточного канала корпуса, через который вытекает очищаемая вода, меньше, чем площадь пропускного сечения проточного канала корпуса, через который очищаемая вода втекает, при этом каждый мембранный элемент представляет собой плоскую мембрану, и в корпусе расположен элемент для направления потока воды, предназначенный для уменьшения площади пропускного сечения проточного канала корпуса, через который вытекает очищаемая вода, причем указанный элемент для направления воды расположен таким образом, что его поверхность проходит параллельно поверхности мембраны. Технический результат изобретения заключается в обеспечении меньшей степени засорения поверхности мембраны взвешенным веществом с одновременным уменьшением нагрузки при фильтрации в течение длительного периода времени. 3 н. и 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к мембранному фильтрующему элементу для очистки агрессивных жидкостей. Мембранный фильтрующий элемент состоит из полого пористого цилиндра 1 из керамического материала, днища 3 и крышки 4, установленных по торцам полого пористого цилиндра 1. На наружную поверхность полого пористого цилиндра 1 нанесена мембрана 5, которая выполнена из наноструктурного керамического материала в виде оксида алюминия (α-Аl2О3), сформированного в потоке частиц эрозионной алюминиевой плазмы в кислородной среде. Кроме того, фильтрующий элемент содержит перфорированную трубу 2, установленную внутри полого пористого цилиндра 1. Изобретение позволяет обеспечить эффективную очистку агрессивных жидкостей при заданном эксплуатационном ресурсе и позволяет подвергать фильтрующий элемент многократной регенерации. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Фильтровальное устройство для обработки воды содержит две керамические фильтрующие мембраны и держатель для двух керамических фильтрующих мембран. Керамические фильтрующие мембраны имеют форму пластин и каждая из них содержит активную фильтрующую наружную сторону и один внутренний отводящий канал для профильтрованной воды. Держатель содержит сборную камеру, через которую можно отводить воду, поступающую из отводящих каналов, и приемные устройства для герметичного закрепления в них керамических фильтрующих мембран, в которых эти мембраны закрепляют таким образом, чтобы внутренние отводящие каналы сообщались со сборной камерой. Часть держателя, содержащего приемные устройства для керамических фильтрующих мембран, представляет собой цельную формованную деталь. Изобретение обеспечивает высокий уровень герметичности. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области концентрирования растворов методом ультрафильтрации, обратного осмоса и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности. Мембранный аппарат включает кожух со штуцерами для отвода продукта, корпус с двумя кольцевыми щелями и полый шток с конусом, к которому крепится подвижный вал с насаженными на него лопастями, делящий мембранный канал на четыре сектора, при этом в трех секторах находится сетка, крепящаяся к лопастям на некотором расстоянии от мембраны, а в четвертом секторе на валу по всей его длине установлены диски. Изобретение обеспечивает увеличение производительности. 2 ил.

Изобретение относится к области разделения, концентрирования и опреснения различных растворов методами обратного осмоса и ультрафильтрации. Мембранный аппарат, включающий корпус, выполненный из непроницаемого материала, с патрубками для ввода исходного раствора, вывода фильтрата и концентрата, с расположенным внутри него трубчатым мембранным модулем, с нанесенной на него полупроницаемой мембраной, закрепленным с обеих сторон фланцами, турбулизатор с возможностью совершения возвратно-поступательного движения, при этом мембранный модуль выполнен в виде неподвижного полого конуса, внутри которого расположен турбулизатор в виде конусообразного вала с винтовыми спиралями, состоящий из трех участков: первый участок выполнен в виде ступицы, установленной в подшипник с возможностью осевого перемещения в подводящем патрубке исходного раствора, на конце которого смонтирован пропеллер с лопастями, вращающимися под действием входного потока жидкости, и передачей крутящего момента турбулизатору; второй участок турбулизатора, находящийся в мембранном модуле, выполнен в виде конусообразного вала с винтовыми спиралями, вращение которого обеспечивает перенос исходного раствора вдоль мембранного модуля, при этом турбулизатор совершает возвратно-поступательное движение путем принудительного изменения давления исходного раствора в подводящем патрубке исходного раствора; третий участок турбулизатора выполнен в виде цилиндра и установлен в подшипнике, закрепленном в кожухе, с возможностью ограничения возвратно-поступательного движения от действия пружины, установленной в стакане со стороны отвода концентрата. Технический результат заключается в повышении производительности мембранного аппарата. 3 ил.

Изобретение относится к фильтрующему элементу для фильтрации текучей среды. Фильтрующий элемент (I) содержит твердую пористую основу (1) цилиндрической формы, имеющую продольную центральную ось (A) и содержащую множество каналов (C11, C21, C22…C31, C32…Cn1, Cn2…) для циркуляции текучей среды, подлежащей фильтрации, и сбора фильтрата на периферии основы (1). Каналы (C11, C21, C22…C31, C32…Cn1, Cn2…) расположены в основе (1) параллельно центральной оси (А) основы и определяют по меньшей мере три зоны (F1, F2…Fn) фильтрации, которые расположены концентрически и отделены друг от друга непрерывными пористыми зонами (Z1, Z2…Zn-1). Средняя толщина пористой зоны (Z1), расположенной ближе всего к центральной оси (А), меньше средней толщины пористой зоны (Zn-1), расположенной ближе всего к периферии основы (1), и по направлению от центральной оси (А) основы к ее периферии средняя толщина каждой пористой зоны либо равна толщине соседней зоны, либо меньше. Технический результат: повышение эффективности работы. 19 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к устройству разделения текучей среды. Способ и устройство разделения текучей среды, осуществляющее селективное отделение определенного текучего компонента от смешанной текучей среды и содержащее: кожух, который включает в себя впуск для смешанной текучей среды, выпуск для отделенной текучей среды, через который отводят селективно отделенную текучую среду, и выпуск для оставшейся текучей среды, через который отводят текучую среду, оставшуюся после осуществления селективного отделения; и разделительный модуль, в котором расположен набор из множества установленных последовательно разделяющих элементов, каждый из разделяющих элементов снабжен каналом, через который смешанная текучая среда поступает в осевом направлении, и осуществляет селективное отделение определенного текучего компонента в виде поперечного потока, перпендикулярного направлению течения смешанной текучей среды, при этом разделительный модуль является вставляемым в кожух через конец кожуха, при этом разделительный модуль включает в себя: первое соединительное приспособление, расположенное между соседними разделяющими элементами так, чтобы изолировать пространство вокруг наружных периферийных поверхностей разделяющих элементов от пространства между разделяющими элементами, причем первое соединительное приспособление имеет отверстие, через которое каналы соединены друг с другом, и имеет дискообразную форму, наружный диаметр которой больше наружного диаметра разделяющих элементов, второе соединительное приспособление, расположенное на двух концах набора из множества установленных последовательно разделяющих элементов так, что каждое второе соединительное приспособление изолирует пространство рядом с концевой поверхностью набора установленных последовательно разделяющих элементов от пространства вокруг наружных периферийных поверхностей разделяющих элементов, каждое второе соединительное приспособление имеет отверстие, через которое пространство рядом с концевой поверхностью соединяется с соответствующим одним из каналов, и соединительное средство, которое соединяет первое и вторые соединительные приспособления друг с другом. Технический результат - уменьшение веса устройства разделения текучей среды и упрощение технического обслуживания устройства разделения текучей среды. 2 н. 14 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретения могут быть использованы в химической и металлургической промышленности. Мембранная трубка для диффузионного выделения водорода из водородсодержащих газовых смесей содержит пористую трубку (S) из металлокерамического сплава, а также содержащую палладий или выполненную из палладия мембрану (M), которая покрывает наружную сторону металлокерамической трубки (S). Металлокерамическая трубка (S) на одном конце имеет прочно соединенный с ней выполненный из газонепроницаемого материала фитинг (F). Форма фитинга (F) образована двумя пустотелыми цилиндрами (Z1 и Z2), причем наружный диаметр первого пустотелого цилиндра (Z1) равен наружному диаметру металлокерамической трубки (S), а наружный диаметр второго пустотелого цилиндра (Z2) равен внутреннему диаметру металлокерамической трубки (S). На наружную сторону металлокерамической трубки (S) нанесен керамический промежуточный слой, который заходит на цилиндрическую часть фитинга (F), причем поверх промежуточного слоя нанесена палладиевая мембрана, которая выходит за промежуточный слой и газонепроницаемо соединена с фитингом (F). Изобретения позволяют предотвратить относительное смещение и/или отклонение, и тем самым предотвратить образование трещин в мембране, и предотвратить диффузию между материалами. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к химической промышленности. Мембранный модуль содержит множество трубчатых мембранных элементов для переноса кислорода, вступающего в контакт со стороной ретентата мембранных элементов. Кислород, проникающий на сторону пермеата, сгорает с помощью потока синтез-газа, содержащего водород, вступающего в контакт со стороной пермеата трубчатых мембранных элементов, генерируя поток продукта реакции и радиантное тепло. Каталитический реактор содержит катализатор для ускорения реакции парового риформинга и окружен множеством трубчатых мембранных элементов для переноса кислорода. Коэффициент видимости, представляющий собой долю от всей энергии, покидающей поверхность, которая достигает другой поверхности, равен или больше чем 0,5. Изобретение позволяет генерировать тепло, необходимое для поддержания требований эндотермического нагрева реакций парового риформинга метана. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 13 ил.
Наверх