Мембранный аппарат для разделения растворов

 

„„SU„„695001 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Д(5В В 01 Р 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 1999782/23-26 (22) 21.01.74 (46) 23.07.83. Бюл. Р 27 (72) Н;И. Белбв, В.Л. Яровенко, В.A. Ларин, С.Ф. Жигалов, Ю.К. Романенко, К.А. Калунянц, Л.И. Голгер, и В.В. Яровенко (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт продуктов брожения (53) 532.711.66.067(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 471104, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 1980952/23-26, кл. В 01 D 13/00 (прототип). (54)(57) МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ РАЗД)."ЛЕНИЯ РАСТВОРОВ, состоящий из набора фильтрующих элементов, каждый из которых имеет дренажное устройство и размещенную на нем полупроницаемую мембрану,"и прокладок, двух несущих фланцев н торцовых пластин со штуцерами ввода и вывода разделяемого раствора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы аппарата, полупроницаемая мембрана выполнена в виде- сложенного пополам листа, прокладки выполнены в виде рам-: ки.c внутренними перемычками,.а штуцеры ввода и вывода разделяемого

"раствора расположены на одной тор- 9 цовой пластине.

695001

Изобретение бтносится к химической технблогйи разделения растворов

= с помощью йолупроницаемых мембрай. мембраны осуществляется на двух кромках дренажной основы, а для сообщения аппарата с внешним объемом 40 фильтрующего раствОра применяется

-два патрубка с прокладками. В аппарате основные и промежуточные прокладки, укладываемые между двумя смежными фильтрующими элементами, " вйполнены в виде отдельных полос.

45 Прй" таких условиях ймейт место

"Протечка разделяемого раствора в фильтрат при переменной по направлению"подачи раствОра, что делает anпарат ненадежным в эксплуатации.

Целью изобретения является повышение надежности работы аппарата.

Эта цель достйгается тем, что полупроницаемая мембрана" выполнена в виде сложенного листа, прокладки выполнейы в виде рамки с внут-

""рейнйми. пе ремычйамй, " а штуцерй ввода и вывода разделяемого раствора расположены на одной торцовой пластине. 60

На фиг. 1 показан одйй йэ вариантов аппарата, флайец и" уйлотйитель— ная прокладка, общий вид," на фиг. 2— фильтрующий элемент с наложенной мембраной, на фиг, 3, 4, 5, 6 — кон- 65

Известны аппараты, выполненные

-в виде йакета расположенг.1х между несущими фланцами фильтрующих элементов, образовайных из дренажнйх =--: устройств и полупроницаемых мембран, — :и разделнтельных уплотнительных деталей f1) .

Недостатками известных конструкций является малая плотность укладки мембран в единице объема"Й парата йз -за наличия протбчных отверстий, что вызывает необходимость увеличения высоты разделительных 15 уплотнйтельных деталей, число которых равно числу фильтрующих элементов.

Йз-за небольших размеров проточных отверстий, увеличивается общее гидродинамическое сопротивление аппарата, поэтому расход энергии на прокачивание разделяемых раство"ров значителен. Кроме тогб; слож Ность йзгбтбвленЯя фильтрующих элементов обусловливает высокую стоимость аппаратбв.

Наиболее близким к изобретению является аппарат для разделения растворов, состоящий иэ набора фильтрующих элементов, каждый из которых ймеет дренажные устройство и"размещенную на нем.полупроницаемую мембра. йу, и прокладок, двух несущих флан- цев и торцевых пластин со-штуцерами ввода и вывода разделяемого раствора (2J .

Однако в этом аппарате перегиб струкции дренажной основы, на фиг. 7 — варианты исполнения прокладок, укладываемых между фильтрующими элементами; на фиг. 8 - поперечный разрез пакета.

Предлагаемый аппарат состоит из пакета, составленного из фильтрующих элементов 1 и .разделительных .

:уплотнительных прокладок 2, расположенного между несущими фланцами 3 и стянутого шпильками 4 и угловыми крепежными стойками 5.

Стойки 5 выполнены фасонными таким образбм, чтобы было уплотнительное углубление под прокладку 6.

Для ввода, вывода и перетока фильтруемого раствора имеется фланец 7.

Аппарат закрыт стенками 8, служащими для образования полости фильтрата. Стенки могут быть выполнены как отдельно, так и заодно с нижним несущим фланцем 3.

Фильтрующий элемент 1 состоит иэ дренажной обйовы 9 и полупроницаемой мембраны 10, которая обертывается вокруг передней кромки 11, расположенной со стороны подсоединения фланца 7;

Дренажная основа выполнена в различных вариантах, в частности иэ опорной пластины 12 и сита 13.

Опорная пластина может выполняться также с канавками йли рифлениями 14.

На опорную пластину 12 с рифле- ниями 14 накладываются, например, приклеиванием к пластине в нескольких точках тонкие жесткие толщиной

0,015-0,15 мм"пористые или непористые прокладки- 15, которые, не вдавливаясь в канавки, обеспечивают дренаж фильтрата за пределы фильтрующего элемента. Мембрана 10 может быть обернута вокруг кромки 11 непосредственно без постановки сита 13 (cM. фиг. 5).

Одним из вариантов исполнения дренажной основы является наложение на опорную пластину 12 с рифлениями

14 прокладок 16 такой толщины, которые бы обеспечили требуемую высоту канала.

Во всех случаях опорные пластины могут быть изготовлены из металлических пористых и непористых материалов, пластмасс.

Сито 13 изготавливается иэ капрона, лавсана; металлической нити и т.д.

Прокладки 15 и 16 могут быть иэrîòîâëåéû "из пористых и непористых материалов, например жесткой полимерной пленки, длина которой меньше продольного размера фильтрующего элемента, монолитной с выступающей частью за пределы передней кромки

695001

Фцг.5 фильтрующего элемента или без выступа на зходе раствора.

Прокладки 2 могут быть изготовлены иэ отдельных полос, длина которых меньше продольного размера фильтрующего элемента 1, могут быть монолитными с выступающими перемыч-ками 17 на участках входа, выхода и перетока фильтрующего раствора, материалом для изготовления прокладок может быть фторопласт, полипропилен и другие полимерные материалы.

Аппарат работает следующим образом.

Разделяемый раствор из трубопро вода через штуцер на торцовом фланце 7 поступает в межмембранные канаЛы, образованные мембранами 10 и разделительными покладками 2.

Фильтрат, прошедший мембрану 10, по дренажной основе 9 поступает в полость, ограниченную стейками 8, и затем выводится иэ аппарата через отверстие "в- нйж ем фланце 3.

Частично объединенный прошедшими через полупроницаемую мембрану ком.— понентами раствор выводится через фланец 7.

К преимуществам данного аппарата можно отнести уменьшение затрат на его сборку в связи с тем, что применяется лишь один фланец и "один

35 на каждый фильтрующий элемент перегиб мембраны через кромку дренажной основы