Трубчатый аппарат для обратного осмоса и ультрафильтрации

 

О П И С А Н И E 1п1 462598

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ9Р К9МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реснублик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 26,02.73 (21) 1887476/23-26 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.03.7о. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 30.06.75 (51) М. Кл. В 01d 31/00

В Old 13/00

Гасударственный комитет

Совета Министров CCCP ло делам изобретаиий и открытии (53) УДК 532.711(068.8) (72) Авторы изобретения

А. А. Ясминов, E. А. Котяхов, А. А. Добровольский, Д. Л. Майзлик и А. К. Орлов

Опытно-конструкторское бюро энерготехнологических процессов химиЧеской промышленности (71) Заявитель (54) ТРУБЧАТЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ОБРАТНОГО ОСМОСА

И УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИ

Изобретение относится к области разделения, концентрирования и опреснения различных растворов и природных соленых вод методом обратного осмоса и ультрафильтрацией и может быть использовано в химической технологии на опреснительных станциях и в сооружениях для очистки сточных вод.

Известен трубчатый аппарат, содержащий корпус, соосные трубчатые мембранные элементы и герметизирующие крышки.

Недостатком известного аппарата является невысокая плотность упаковки полупроницаемых мембран на единицу объема, непригодность аппарата для опреснения высококонцентрированных растворов за счет возрастания концентрации солей и увеличения концентрационной поляризации и солепроницаемости через мембрану по мере движения раствора вдоль мембранной поверхности в камере, имеющей постоянное сечение, что ведет к снижению производительности аппарата.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение производительности аппарата за счет снижения концентрационной поляризации.

Поставленная цель достигается тем, что между герметизирующими крышками и трубчатыми мембранными элементами расположены распределительные вкладыши, а элементы поочередно смещены относительно один другого

По длине так, что каждая пара выступающих трубок образует с распределительным вкладышем переточный кольцевой канал, причем все элементы соединены между собой радиальными мостиками, образующими с элемен5 тами пористый пространственный каркас, покрытый мембраной. Кроме того, распределительный вкладыш выполнен в виде пластины с концентрическими округлыми выступами, расстояние между которыми равно толщине

10 стенки трубчатого элемента.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый аппарат, общий вид; на фиг. 2 — схема транспортировки раствора и опресненной воды в аппарате; на фиг, 3 — схема транс15 портировки раствора и опресненной воды в аппарате при снятом вкладыше.

Аппарат содержит корпус 1, выполненный из пористого материала, покрытого со всех сторон полупроницаемой мембраной, внутри

20 которого соосные трубчатые мембранные элементы 2 вставлены один в другой так, что торец каждого второго элемента, начиная от центрального несколько уплотнен, герметизирующие крышки 3 и распределительные

25 вкладыши 4 с кольцевыми выступами 5.

Каждая пара выступающих элементов 2 образует с распределительным вкладышем 4 переточный кольцевой канал 6, соединяющий последовательно две смежные камеры 7, обра30 зованные стенками трубчатых мембранных

462598 элементов 2. Элементы соединены между собой мостиками 8, выполненными из того же пористого материала, что и элементы 2.

Мостики 8, располагаясь радиально, связывают элементы 2 в единый пористый каркас 9, который может быть получен в пресс-форме методом спекания или пропиткой компаундом гранулированных частиц полимера.

На внешней стороне корпуса 1 надета рубашка 10, внутреннее пространство которой соединено с пористым каркасом 9 посредством отверстий 11 в корпусе 1. Рубашка снабжена патрубком 12 для отвода воды. Между крышкой 3 и корпусом 1 установлен кольцевой уплотнитель 13, Верхняя крышка 3 имеет дополнительный патрубок 14, который используется только в случае параллельного соединения камер 7. При последовательной схеме работают лишь патрубки 15 и 16, расположенные в нижней крышке.

Кольцевые выступы 5 вкладыша 4 вставляют в пространство между удлиненными кон= цами элементов 2, соединяя последовательно и герметизируя их между собой. Если снять вкладыши 4 (фиг. 3), то камеры 7 аппарата можно питать раствором по параллельной схеме. ..- -Работает аппарат следующим образом.

Исходный раствор, подаваемый под давлением в аппарат по патрубку 15, поступает в ближайшую к корпусу 1 камеру 7. Пройдя эту камеру, поток поворачивает в кольцевом канале 6 и поступает в следующую камеру 7, по которой он направляется в противоположном направлении и т. д. После прохождения всех камер 7 поток попадает в центральный элемент 2, после чего он выходит из аппарата через патрубок 16. Опресненная вода, пройдя через полупроницаемую мембрану, попадает в поры элемента 2, по которым транспор5 тируется до ближайших мостиков 8. Собранная внутри каждого трубчатого элемента 2 опресненная вода через мостики 8 поступает в пористое тело последнего элемента 2, граничащего с корпусом 1 аппарата, откуда она чеlO рез отверстия 11 попадает в рубашку 10 и выходит из аппарата по патрубкам 12.

Предмет изобретения

1. Трубчатый аппарат для обратного осмо15 са и ультрафильтрации, содержащий корпус, соосные трубчатые мембранные элементы и герметизирующие крышки, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью увеличения производительности за счет снижения концентрацион-20 ной- поляризации, между герметизирующими крышками и трубчатыми мембранными элементами - расположены распределительные вкладыши, а элементы поочередно смещены относительно один другого по длине так, что

25 каждая пара выступающих элементов образует с распределительным вкладышем переточный кольцевой канал, причем все элементы соединены между собой радиальными мостиками, образующими с элементами пористый

30 пространственный каркас, покрытый мембраной.

2. Аппарат поп, 1, отличающийся тем, что распределительный вкладыш выполнен в виде пластины с концентрическими округлы35 ми выступами, расстояние между которыми равно толщине стенки трубчатого элемента.

462598

Составитель В. Волгин

Редактор В. Смирягина Текред Е. Борисова

Корректор А. Дзесов»

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1450/4 Изд. Мв 571 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5