Элемент для разделения жидких и газообразных сред обратным осмосом

 

О П И С А Н--И- Е -

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

020

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 04.05.73 (21) 1909001/26 (23) Приоритет (32) 05.05.72 (51) M. Кл.

В 01 D 13/04

Государственный номнтет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (31) 7216107 (33) Франция (53) УДК

532.711.7 (088.8) (43) Опубликовано 05.09.76 Бюллетень № ЗЗ (45) Дата опубликования описания 31.01.77

Иностранцы

Робер Брэн и Мишель Пажес (Франция) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Рон- Пуленк СА" (Франция) (71) Заявитель (54) ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЖИДКИХ И ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕД

ОБРАТНЫМ ОСМОСОМ

Изобретение относится к устройствам для разделения жидких и газообразных сред обратным осмо сом.

Известные устройства включают элементы, содержащие пористый (1) или перфорированный (2) каркас, на который нанесена полупроницаемая пленка.

Известен элемент устройства для разделения жидких и газообразных сред обратным осмосом, содержащий наружную текстильную оболочку, на которую нанесена полупроницаемая мембрана, и внутри которой расположен сердечник, выходящий концами за наружную оболочку (3) .

В известном элементе сердечник может быть выполнен из стекловолокон.

Однако при таком сердечнике не обеспечивается направленное движение жидкости, элемент получается жестким, не гибким, и затруднен проход некристаллических веществ.

Предлагаемый элемент отличается от известного тем, что в нем сердечник выполнен по меньшей мере, из двух продольно расположенных нитей.

Нити предпочтительно свивать в жгут.

В качестве материала для нитей можно применять синтетические материалы, не окисляющиеся в рабочих условиях.

На чертеже изображен предлагаемый элемент, поперечный разрез.

Пучок нитей 1 окружен наружной тканевой оболочкой 2, на которую нанесена полупроницаемая мембрана 3.

Между наружной оболочкой и нитями обраэова10 ны каналы 4.

При размещении элемента в среде под давлением, содержащей по меньшей мере два компонента, причем один из компонентов диффундирует через мембрану быстрее, чем другой, этот компо1 нент проходит сквозь мембрану и попадает в каналы 4, представляющие собой промежутки между оболочкой и нитями или только между нитями.

Далее этот компонент течет по каналам и выводится из элемента через один из его концов.

Нити могут быть с одиночным волокном или из нескольких волокон. Количество нитей, по меньшей мере, равно двум. Оно может достигать значений, равных нескольким десяткам и даже нескольким сотням. Нити располагаются продольно. Они

26 могут идти параллельно между собой. Предпочти528020 тельно их лучше свивать, скручивать или сплетать между собой по две, по три или все вместе. Можно также группировать нити в элементарные пучки в оболочках, объединенных внутри одной общей оболочки. Сечение нитей может быть круглым, эллиптическим или призматическим. Нити могут иметь один и тот же диаметр или быть разного диаметра.

Нити преимущественно цилиндрические и имеют диаметр от 0,1 до 3 мм и предпочтительно от 0,15 до 1,5 мм. В качестве материала для нитей можно применять стекло, металлы или сплавы металлов, предпочтительно такие, которые не окисляются в рабочих условиях. Преимущественно используют натуральные текстильные волокна, а также искусственные и синтетические волокна.

Тканевая оболочка 2 может представлять собой нить, спирально намотанную вокруг пучка нитей 1.

Оболочка может. представлять собой ткань, намотанную вокруг пучка нитей 1. Лучше, чтобы оболочка была составлена из вязанного текстильного рукава, а также тканного или плетенного рукава, который тесно обжимает пучок нитей 1. При необходимости оболочк можно изготовить из нескольких наложенных одно на другое текстильных полотен, Текстильная оболочка может иметь круглое, эллиптическое или призматическое сечение. Обычно выбирают оболочку круглого сечения с наружным диаметром от 1 до 8 мм и предпочтительно от 2 до

5 мм, так как она обеспечивает относительно большую поверхность мембраны при заданном объеме корпуса аппарата, в котором установлены элементы. В качестве материала можно использовать натуральные, искусственные или синтетические ткани, такие, как полиамидные, полиэфирные, полиолефиновые и т.ц. При необходимости один и тот же материал можно использовать для нитей 1 и для оболочки 2.

Каналы 4 идут в продольном направлении, их сочетание и профиль зависят по существу от формы и расположения нитей 1. В частности они могут быть параллельны или перекручены. На чертеже видно, что эти периферийные каналы, расположенные между оболочкой 2 и одной или несколькими гитями 1, практически смежные. Такая схема благоприятствует отводу жидкости или газа, которые проходят через мембрану. Этот отвод можно еше улучшить, если облегчить сообщение между периферийными и внутренними каналами, расположенными между нитями, например, либо свиная нити вместе, что позволяет переставлять иногда периферийные каналы с внутренними„и наоборот, выполняя нити 1 с поперечными бороздками.

Для изготовления предлагаемого элемента можно применить обычный тип шнура, который подвергся нескольким простым операциям. Так, например, для шнура, оболочка которого составлена из материала, который дает усадку or действия тепла, шнур пропускают через камеру, нагретую до температуры, при которой происходит усадка обоночки, и при этом она сжимает сердцевину шнура. В результате на оболочке не образуется складок.

Затем оболочку сглаживают и калибруют наружную поверхность шнура, пропуская его при постоянной

Ь скорости через сходящийся цилиндрический трубопровод, нагретый до температуры, достаточной для поверхностного размягчения текстильной оболочки. В результате этого сглаживания исчезают все волокна, волоски или нити, которые возвышались

Ю над цилиндрической поверхностью шнура.

Временно изменяют пористость текстильной оболочки, пропитывая шнур соединением, которое не смешивается с коллодием. Затем на последующих операциях это соединение частично устраняют.

Например, обмакивают гладкий шнур в воду или в жидкость, смешивающуюся с водой для быстрой закупорки просветов между нитями оболочки. Затем оболочку шнура обрабатывают коллодием по одному из известных способов.

После этого приступают к термической обработке. При этом вода, которая служит для временной закупорки промежутков в оболочке и мешает проникновению коллодия внутрь оболочки, испаряется. Таким образом, получают систему, в которой облегчается проход через оболочку для среды, которая прошла через мембрану. Это улучшает пропускную способность по этой среде.

Предлагаемый элемент можно изготовлять непрерывно и большой длины. Затем его нужно только обрезать и собрать отрезки в корпусе сепаратора для газа или жидкости. Например, можно собрать эти отрезки в параллельные пучки или их скрутить, а затем герметично заделать по направлению к концам, причем концы должны свободно выходить за пределы герметичной зоны.

Полученная таким образом мембрана на гибком шнуре может сопротивляться, не деформируясь действию повышенных давлений, например 60 бар. Предлагаемые полупроницаемые элементы можно использовать, в частности, для сепарации, очистки или концентрирования жидких или газообразных сред.

Формула изобретения

1. Элемент для разделения жидких и газообразных

45 сред обратным осмосом, содержащий текстильную оболочку, на которую нанесена полупроницаемая мембрана, и внутри которой расположен сердечник, выходящий концами за оболочку, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и эффектив50 ности элемента в работе, сердечник выполнен, по меньшей мере, из двух продольно расположенных нитей;

2. Элементпоп. 1,о тли чающий с ятем,что нити свиты в жгут.

3. Элемент по пп. 1, 2, отличающийся тем, что нити выполнены из синтетического материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Франции М 1395552 от 08.03.65, кл. В 01.

2. Патент США У 3446359 от 27.05.69, кл. 210 — 490. бО 3. Патент США N 3442389 от 06.05.69, кл. 210 — 321.

528020

Составитель A. Tep- Минасьян

Техред О Луговая Корректор С. Шекмар

Редактор В. Другова

5330/89

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. ул. Проектная, 4

Тираж 864 Подгисное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035. Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д.4/5