Аппарат для разделения растворов

 

О П И С А Н И Е ()602205

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

СФ

-а

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— ,1 (22) Заявлено 25.04.75 (21)2128881/23-2 (51) м., Кл

В 01 D"""ЪМОс присоединением заявки №

{23) Приоритет (43) Опубликовано 15.04.78. Бюллетень №14

Государственный комитет

Совета й(инистров СССР со делам изооретений и открытий (53) УДК 532.711:

:66,067(088,8) (45) Дата опубликования описанияОЪ.С2. т3 (72) Авторы изобретения

А. К. Орлов, В. N. Копылов, Е. А. Котяхов, А. А. Яоминов и М. У. Nиропольский (71) Заявитель (54} АППАРАТ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к области мембранной технологии разделения растворов методом обратного осмоса или ультрафильтрации. Аппараты применяются для обессоливания воды, очистки сточных вод, концентрирования соков и т. д.

Известны аппараты для разделения растворов методом обратного осмоса, состоящие из собранных в пакет фильтрующих элементов, отделенных друг от друга промежуточными элементами, представляющими собой рамки, располагающиеся по периметру фильтрующих элементов (1), (2). Недостатком этих аппаратов является периферийный вывод фильтрата из фильтрующих элементов, что затрудняет его сбор и создает возможность его загрязнения.

Известен аппарат для разделения растворов методом обратного осмоса, состоящий из расположенного между крышками набора чередующихся фильтрующих и промежуточных элементов, имеющих форму кольца, внутри которого расположено турбулизирующее устройство, и имеющий центральный коллектор для сбора фильтрата (3) .

Турбулизируюшее устройство в известном аппарате представляет собой сплошной диск, имеющий выступающие гребни для уплотнения фильтрующих и промежуточных элементов. В центральной части диска имеется отверстие с острой кромкой, создающей уплотнение между диском и центральным коллектором. Промежу.точный элемент делит пространство между двумя соседними фильтрующими элементами на

) две камеры, соединенные между собой большим количеством отверстий, расположенных по окружности вдоль кольца. Разделяемый раствор движется с одной стороны промежуточного элемента от центра к периферии, а затем, 1О пройдя сквозь отверстия, движется от периферии к центру и т. д.

Фильтрующий элемент выполнен из двух мембран, двух бумажных фильтров и подложки, состоящей из двух жестких пластин с щелями, сложенных друг с другом. Центральное отверстие фильтрующего элемента уплотнено двумя втулками, исключающими попадание разделяемого раствора в подложку.

Недостатками известного аппарата являются значительная неравномерность скорости движения раствора вдоль поверхности из-за изменения сечения камеры по направлению от периферии к центру и малая турбулизация потока, особенно в периферийной зоне фильтрующего элемента.

Эти недостатки приводят к возникновению

2S концентрационной поляризации, отложению ме602205 ханическиx примесеи на поверхностях мембран, что в конечном итоге приводит к ухудшению качеств l и уменьшению выхода фильтрата.

Цель изобретения — обеспечение равномерного распределения и турбулизации раствора у

1товерхности фильтрующих элементов.

Эта цель достигается за счет того, что промежуточный элемент снабжен внутренним кольцом, а турбулизирующее устройство выполнено в виде пересекающихся перемычек, образующих ячейки, которые ограничены в наборе сверю и сниз фильтр ющими элементами и сообгцены друf с другом через прорези, выполненные в перемычках, образуя лабиринтовый кана. ь я прохода разделяемого раствора.

Н» фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат. нопере гное сечение; на фиг. 2 — промежу- 15 то iIûé элемент, вид сверху; на фиг. 3 — то же, попере ное сечение.

Аппарат состоит из набора чередующихся фильтрующих 1 и промежуточных 2 элементов, расположенных между крышками 3, фильтрующие и промежуточные элементы образуют камеры 4.

Каждый промежуточный элемент представляет из себя рамку, которая состоит из наружного 5 и внутреннего 6 колец. Кольца скреплены между собой перемычками 7, образующими ячейки 8. В перемычках 7 имеются прорези, через которые ячейки 8 сообщены последовательно друг с другом, образуя непрерывный лабиринтовый канал (ось канала показана пунктирной линией на фиг. 2).

На поверхности колец 5 и 6 нанесены уплот- зо нительные канавки 9. Фильтрующий элемент 1 состоит из двух мембран 10 и дренажа 11, выполненного из упругого микропористого материала.

У края фильтрующего элемента имеется переточное отверстие 12, а в центре отверстие, сквозь которое проходит центральный коллектор 13 для сбора фильтрата и вывода его из аппарата.

По наружной кромке 14 дренаж имеет водонепроницаемый слой.

По форме фильтрующие и промежуточные элементы могут быть круглыми, овальными, квадратными или прямоугольными.

Аппарат работает следующим образом.

Разделяемый раствор под давлением подается в аппарат и попадает в камеру 4. Внутри 4$ каждой камеры раствор протекает по лабиринтовому каналу последовательно через все ячейки 8. Проходя через прорези в перемычках 7, раствор турбулизируется, благодаря чему предотвращается концентрационная поляризация у поверхности мембран. Переток раствора из одной камеры в другую осуществляется через отверстия 12 в фильтрующих элементах 1. Наружное 5 и внутреннее 6 кольца, плотно прижатые к фильтрующим элементам, исключают его вытекание наружу. Рабочее давление раствора в камерах 4 воспринимается наружными 5 и внутренними 6 кольцами, скрепленными между собой перемычками 7. Под действием давления раствор фильтруется через мембраны

10, попадает в пористый дренаж ll, по которому транспортируется к центральному отверстию и затем отводится наружу по коллектору 13.

Выполненные таким образом промежуточные элементы позволяют обеспечить оптимальный гидродинамический режим работы аппарата, а также существенно упростить его сборку.

Формула изобретения

Аппарат для разделения растворов методом обратного осмоса, состоящий из расположенного между крышками набора чередующихся фильтрующих и промежуточных элементов, имеющих форму кольца, внутри которого расположено турбулизирующее устройство, и имеющий центральный коллектор для сбора фильтрата, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерного распределения и турбулизации раствора у поверхности фильтрующих элементов, промежуточный элемент снабжен внутренним кольцом, а турбулизирующее устройство выполнено в виде пересекающихся перемычек с прорезями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Англии № 1282629, кл. В1Х, 1972.

1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 471104, кл. В 01 d 13/00, 1975.

3. Патент США № 3398833, кл. 210 — 321, 1968.

602205

Put. z

А-A

>>)Ы2. 7

)..>)ет>iв:II<»л» > CвиT»îâ

Т с x «> C.> .. 1:, I ) в; я Корректор 11. Гупиц;>

Тираж !>>.)4 Пояпие кое

Реяактор П. П>)т>п>ова

Заказ 1707, 1

1!НИ11П1! Р))еi J i:" »: о;>итог Г))в(i i Мии .: pA)> ÑÃÃÐ

lio ".). l)l язо.; е: иiill I >)ткрв>тпй

113035, .) !ц кв;>, 1 - 1Я. Ра п)ская пао. л. -1 . ) Филиал ПП11 .! !атепт», Ужг>)рол, ië. Проектная, 4