Мембранный аппарат для разделения смесей

 

Союз Соеетских

Социалистииеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.03.76 (21) 2331586/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

В 01 D 13/00

В 01 D 53/22

Государственный кемнтет

СССР пе делам нзеаретеннй и аткрытнй (53) УДК 532.711. .66.067 (088.8) Опубликовано 15.12.79. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 25.12.79 (72) Авторы изобретекия

В. П. Беляков, В. Ф. Густов, В. А. Гарин, Х. Я. Степ, В. А. Кротов и А. Н. Федоров (71) Заавитель (54) МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ

Изобретение относится к устройству для разделения газовых смесей методом диффузии газов через полупроницаемые мембраны и может найти применение в химическом производстве и других областях техники, где необходимо производить разделение газовых смесей.

Известны мембранные аппараты для разделения газовых смесей с помощью полупроницаемых мембран, состоящие из корпуса с впускным и выпускным отверстиями, диффузионных элементов, выполненных в виде уложенных различным образом полупроницаемых мембран, и устройств для вывода проникающих через полупроницаемые мембраны компонентов из аппарата 11).

Недостатком известных аппаратов является сложность изготовления диффузионных элементов и сборки аппаратов, обусловленная конструкцией диффузионных элементов и устройств для вывода проникающих через полупроницаемые мембраны компонентов.

Известен мембранный аппарат для разделения смесей, состоящий из корпуса со штуцерами ввода и вывода разделяемой смеси, расположенных внутри него диффузионных элементов, выполненных в виде дренажной опоры и помещенных с обеих ее сторон полупроницаемых мембран, уплотнительных прокладок, а также общего коллектора для отвода проникающих через полупроницаемые мембраны компонентов, проходящего через отверстия в диффузионных элементах 12).

1О

Недостатки известного аппарата обусловлены сложностью его сборки, поскольку весь набор диффузионных элементов и уплотнитсльных прокладок необходимо сжать, обеспечив соосность отверстий, через которые проходит общий коллектор, и герметичность всей линии отвода проникающих компонентов из аппарата.

Целью предложенного устройства является упрощение сборки аппарата.

Это достигается тем, что уплотнительные прокладки имеют Т-образную форму, в верхней их части выполнено центральное отверстие с фигурными стенками, а нижняя часть выполнена в виде полого цилиндра с фи70 гу))Пайи Наружпы1м11 стенками и каналами отвода проникающих через полупроницаемые мембраны компонентов в коллектор.

На фиг. .дана схема мембранного аппарата; на фиг. 2 — общий коллектор, разрез; на фиг. 3 — уплотнительная прокладка Т-образной формы.

Мембранный аппарат содержит герметичный корпус 1 со штуцерами ввода 2 и вывода 3 разделяемой смеси, набора диффузионных элементов и уплотнительных прокладок, через который проходит общий коллектор 4. Каждый диффузионный элемент включает в себя дренажную опору 5 и две полупроницаемые мембраны 6. Уплотнительная прокладка имеет Т-образную форму. В верхней расширенной ее части 7, представляющей собой диск, выполнено центральное отверстие с фигурными стенками 8. Верхняя часть 7 уплотнительной прокладки является проставкой между диффузионными элементами и при сборке аппарата прижимает полупроницаемые мембраны 6 к дренажной опоре 5, чем достигается герметизация коллектора 4. Нижняя часть 9 уплотнительной прокладки представляет собой цилиндр с фигурными наружными утолщениями 10 и каналами ll для отвода проникающих через полупроницаемые мембраны 6 компонентов в коллектор 4;

Сборка аппарата осуществляется путем соединения Т-образных прокладок друг с другом при небольшой осевой нагрузке, . действующей в пределах упругой деформации материалов прокл адок и дренажных опор. При этом наружное утолщение 10 цилиндрической нижней части каждой Тобразной прокладки входит в соединение с фигурными стенками 8 отверстия в верхней части соседней Т-образной прокладки.

Осуществляется уплотнение полупроницаемых мембран с гарантированным равномерным усилием на каждом диффузионном элементе.

Аппарат работает следующим образом.

Разделяемая смесь под необходимым избыточным давлением вводится в àïïàрат через штуцер 2. Проникающие через

3116

"полупроницаемые мембраны 6 компоненты смеси попадают в дренажные опоры 5 и по ним подходят к каналам 11 в нижней части уплотнительных Т-образных прокладок. П о каналам 11 продукт поступает в общий коллектор 4, образованный центральными отверстиями соединенных между собой уплотнительных прокладок, и по нему выводится из аппарата. Объединенная смесь выводится через штуцер 3.

Предложенная конструкция значительно упрощает сборку аппарата, поскольку необходимое количество диффузионных элементов набирается простым присоединением их друг к другу при небольшом усилии, что легко механизируется. Кроме того, повышается надежность уплотнения полупроницаемых мембран, поскольку присоединение каждого диффузионного элемента осуществляется автономно.

Формула изобретения © Мембранный аппарат для разделения смесей, состоящий из корпуса со штуцерами ввода и вывода разделяемой смеси, расположенных внутри него диффузионных элементов, выполненных в виде дренажной опоры и помещенных с обеих ее сторон полупроницаемых мембран, уплотнительных .прокладок, а также общего коллектора для отвода проникающих через полупроницаемые мембраны компонентов, проходящего через отверстия в диффузионных элеменN тах, отличающийся тем, что, с целью упрощения сборки аппарата, уплотнительные прокладки имеют Т-образную форму, в верхней их части выполнено центральное отверстие с фигурными стенками, а нижняя часть выполнена в виде полого цилиндра с фигурными наружными стенками и каналами отвода проникающих через полупроницаемые мембраны компонентов в коллектор.

Источники информаций, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3881897, кл. 55 — 158, опублик. 1975 (прототип).

2. Патент США № 3332216, кл. 55 — 158, опублик. 1967.

703116

Составитель A Свит@он

Редактор Г. Мозжечкова Техред О. Луговая Корректор Г. Назарова

Заказ 7696/4 Тираж 877 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4