Мембранный аппарат



Мембранный аппарат
Мембранный аппарат

 


Владельцы патента RU 2611996:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)" (RU)

Изобретение относится к области разделения, концентрирования жидких пищевых сред мембранными методами и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, микробиологической промышленности, а также на предприятиях агропромышленного комплекса. Мембранный аппарат содержит корпус, выполненный в виде цилиндра. С одной стороны корпуса располагается патрубок для подачи жидкой среды, с другой - патрубок для отвода конечного продукта. На внешней стенке корпуса располагается патрубок для отвода фильтрата. Внутри корпуса располагается коаксиально полупроницаемая мембрана. В мембране располагается устройство, состоящее из штока, на котором размещены полые конусообразные элементы с круговой перфорацией на боковой поверхности, изготовленной под углом к направлению потока. Исходный раствор под давлением подается через патрубок во внутренний канал мембраны. Под действием давления происходит процесс разделения на мембране. При этом на внутренней поверхности мембраны формируется слой задерживаемых веществ, который снижает производительность процесса. Проходя через отверстия в конусообразных элементах, поток делится на струи с повышенным напором, направленные на внутреннюю стенку мембраны. Под действием напора струй и турбулизации потока слой задерживаемых веществ смывается с поверхности мембраны. Прошедший через мембрану фильтрат отводится через патрубок. Оставшаяся часть исходного раствора отводится через патрубок. Очистка мембраны производится одновременно с концентрированием среды. Обеспечивается повышение производительности аппарата путем удаления слоя задерживаемых веществ на мембране воздействием направленного потока среды. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области разделения, концентрирования жидких пищевых сред мембранными методами и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, микробиологической промышленности, а также на предприятиях агропромышленного комплекса.

Известен мембранный аппарат, включающий трубчатую керамическую мембрану с внутренним селективным слоем [1] (прототип). Аппарат состоит из мембраны, помещенной в корпус с патрубками для ввода исходной среды и отвода конечного продукта и фильтрата.

Недостатком является образование на поверхности мембраны слоя задерживаемых веществ, что значительно снижает производительность аппарата.

Известен мембранный аппарат с направленными потоками [2] (аналог), который содержит корпус с патрубками ввода исходной жидкости, вывода очищенной жидкости и жидкости с осадком. В корпусе расположен фильтродержатель с закрепленными в нем фильтрующими элементами и распределительным перфорированным устройством. По периферии корпуса установлен профильный элемент, выполненный по отношению к фильтрующим элементам с образованием сужающегося зазора, в узкой части которого расположены отводящие каналы для отвода очищенной жидкости. Исходная жидкость подается в перфорированное распределительное устройство, откуда через отверстия в виде струй жидкости подается по касательной на поверхности фильтрующих элементов. Образующийся поток жидкости поступает в уменьшающийся зазор, образованный поверхностями профильного элемента и фильтрующего элемента. По ходу движения потока внутри уменьшающегося зазора происходит увеличение его скорости. Благодаря этому происходит очистка поверхности фильтрующего элемента от образующихся отложений.

Недостатком мембранного аппарата является возможность очистки внешней поверхности фильтрующего элемента.

Технической задачей является повышение производительности аппарата путем удаления слоя задерживаемых веществ с поверхности мембраны гидродинамическим способом.

Задача решается путем установки в аппарате внутри мембраны устройства для очистки внутренней поверхности мембраны от слоя задерживаемых веществ, состоящего из штока и размещенных на нем полых конусообразных элементов с круговой перфорацией на боковой поверхности, изготовленной под углом к направлению потока. Устройство может быть выполнено вращающимся.

Мембранный аппарат (фиг. 1) содержит корпус 1, выполненный в виде цилиндра. С одной стороны корпуса располагается патрубок для подачи жидкой среды 2, с другой - патрубок для отвода конечного продукта 3. На внешней стенке корпуса располагается патрубок для отвода фильтрата 4. Внутри корпуса располагается коаксиально полупроницаемая мембрана 5. В мембране располагается устройство, состоящее из штока 6, на котором размещены полые конусообразные элементы 7 с круговой перфорацией на боковой поверхности, изготовленной под углом к направлению потока.

Мембранный аппарат работает следующим образом.

Исходный раствор под давлением подается через патрубок 2 во внутренний канал мембраны 5. Под действием давления происходит процесс разделения на мембране. При этом на внутренней поверхности мембраны формируется слой задерживаемых веществ, который снижает производительность процесса. Проходя через отверстия в конусообразных элементах 7, поток делится на струи с повышенным напором, направленные на внутреннюю стенку мембраны. Под действием напора струй и турбулизации потока слой задерживаемых веществ смывается с поверхности мембраны. Прошедший через мембрану фильтрат отводится через патрубок 4. Оставшаяся часть исходного раствора отводится через патрубок 3. Очистка мембраны производится одновременно с концентрированием среды.

Технический результат - повышение производительности аппарата путем удаления слоя задерживаемых веществ на мембране воздействием направленного потока среды.

Литература

1. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. В 2 ч. Ч. 2. Массообменные процессы и аппараты / Ю.И. Дытнерский. - Москва: Химия, 1995. - 368 с. (прототип)

2. Пат. 2331456 Российская Федерация. МПК7 B01D 27/08 (2006.01), B01D 63/06 (2006.01). Мембранный аппарат с направленными потоками / Ключников А.И., Шахов С.В., Потапов А.И., Марков А.А., Огурцов А.В., Колиух С.А.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ГОУ ВПО ВГТА) - №2007106333/15; заявл. 19.02.2007; опубл. 20.08.2008 (аналог).

1. Мембранный аппарат, содержащий корпус, внутри которого располагается трубчатая мембрана, отличающийся тем, что в мембране располагается устройство, состоящее из штока, на котором размещены полые конусообразные элементы с круговой перфорацией на боковой поверхности, изготовленной под углом к направлению потока.

2. Мембранный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что устройство, состоящее из штока и конусообразных элементов, выполнено вращающимся.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам дозированной выгрузки сыпучих материалов и вязких материалов из емкости и может применяться в пищевой, металлургической, химической, горнодобывающей и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к устройствам для загрузки сыпучих материалов, таких как катализаторы, адсорбенты и лекарственные препараты в вертикальные емкости, и может быть использовано в химической, фармацевтической и нефтехимической промышленности.

Изобретение относится к устройствам для дозирования сыпучих материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве. .

Изобретение относится к средствам очистки внутренних поверхностей полых изделий и предназначено для разрушения сводов и перемычек из слежавшегося сыпучего материала, образовавшихся в труднодоступных местах контейнеров или бункеров, и очистки внутренних поверхностей в этих местах.

Изобретение относится к средствам очистки внутренних поверхностей различных полых изделий и предназначено для разрушения сводов и перемычек из слежавшегося сыпучего материала, образовавшихся в труднодоступных местах контейнеров или бункеров, и очистки внутренних поверхностей в этих местах.

Изобретение относится к большим контейнерам с приспособлениями, облегчающими их разгрузку, и предназначено для использования в областях промышленности, где решают задачу переработки и применения сыпучих материалов, обладающих повышенной слеживаемостью (например, полимерные порошки и гранулы, сахар, мука, цемент, известь и т.д.).

Изобретение относится к устройствам для хранения и последующей выдачи трудносыпучих материалов и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства.

Изобретение относится к устройствам для хранения и последующей выдачи трудносыпучих материалов и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства.

Изобретение относится к устройствам для непрерывного дозирования порошкообразных и сыпучих продуктов. .

Изобретение относится к устройствам для хранения и последующей выдачи трудносыпучих материалов, например молотого мела, склонного к слеживанию и сводобразованию, и может найти применение в строительной и других отраслях народного хозяйства.

Изобретение относится к способу борьбы с микроорганизмами в водной или влагосодержащей системе, где способ включает обработку водной или влагосодержащей системы эффективным количеством соединения 2,2-дибром-2-циано-N-(3-гидроксипропил)ацетамида, 2,2-дибромомалонамида или их смесью.

Изобретение относится к способу борьбы с микроорганизмами в водной системе. Способ включает обработку водной системы эффективным количеством соединения формулы I, где водная система имеет величину pH 6,9 или выше.

Изобретение относится к способу борьбы с микроорганизмами в водной системе. Предлагаемый способ включает обработку водной системы эффективным количеством соединения формулы I, причем водная система содержит восстановитель в количестве по меньшей мере 10 ч/млн.

Изобретение относится к выработке сверхчистой воды обратным осмосом. В обратный трубопровод пермеата установки обратного осмоса встроены циркуляционный насос и электрохимический генератор озона.

Изобретение относится к мембранному сепарационному устройству. Мембранное сепарационное устройство содержит мембранный элемент, погруженный в обрабатываемую жидкость, ванну для обработки, воздухораспределительное устройство, расположенное под мембранным элементом, и набор пластин, которые расположены между мембранным элементом и воздухораспределительным устройством, причем пластины расположены в многоступенчатой конфигурации и ширина каждой из пластин уменьшается по мере их удаления от воздухораспределительного устройства.

Изобретение относится к электрохимическим производствам, в частности к технологии получения хлора и гидроокисей щелочных металлов электролизом раствора хлорида щелочного металла в электролизере с синтетической ионообменной мембраной.

Изобретение относится к системам очистки и обеззараживания воды, включая локальные системы подготовки питьевой воды из воды муниципальных систем водоснабжения. .

Изобретение относится к пленочному фильтрационному устройству (7) из полых волокон для фильтрации исходного раствора путем его прохождения через пленку из полых волокон, погруженную в рабочую ванну (24).

Изобретение относится к оборудованию для очистки поступающей жидкости, включающему в себя биореактор с резервуаром (2) с жидкостным пространством и мембранный фильтрационный модуль (12), включающий в себя корпус (13) с одной или более помещенными в него мембранами (14), в который отводится подводящий жидкость трубопровод (10), который подсоединен к жидкостному пространству резервуара (2).
Наверх