Аппарат для обработки жидких газообразных сред

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Фиоз Соаетскик

Социапиетичесииа

Республик (1ц 74О142 еидзкющ (6() Дополнительный к патенту (21) 2027882/23 26 (61) М. Кл. (22) Заявлено 30.05..74 (23) Приоритет Б О1 О 3/32 (32) 01.06.73

02.04.74

Государственный ком нтет

СССР но делам наобретеннй

Il OTllpblTNII (З ) 7320040

7411674 (ЗЗ) Франция (53) УДК 66,048 ° (088.8) Опубликовано о50680. Бюллетень J421

Дата опубликования описания 050680

Иностранцы

Жак Бодэ, Андре Сосс и Мишель Салмон (Франция) (72) Авторы изобретения

P3) Заявитель

Иностранная фирма Рон Пуленк С.A (Франция) (54) АППАРАТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКИХ

И ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕД

Изобретение относится к конструкциям массообменных аппаратов с полыми полупроницаемыми волокнами и может быть использовано для обработIcg жйдких и газообразных сред в процЕССаХ рЕКтнфннацИИ, абссрбцИИ, днализе, осмоса и т.п.

Известен аппарат для обработки . жидких и газообразных сред, содержащий корпус, контактный элемент, вы- 10 полненный в виде полых селективно проницаемых волокон, и штуцеры ввода и вывода фаэ (1».

Недостатком известного аппарата является низкая его эффективность из- 1о за недостаточной поверхности контак-, та фаз.

С целью интенсификации процессов эа счет увеличения поверхности контакта фаз, контактный элемент выполнен в .виде жгута из скрученных по винтовой линии волокон и расположен по осте корпуса.

Жгут выполнен из двух тангенциально соприкасающихся, волокон, соедине- 25 иие скрутки в жгуте выполнено с промежутками, агут выполнен из четырех

Ьолокон, разделенных по парам на å группы с разносторонней скруткой, агут выполнен иэ нескольких волокон, З» скрученных вокруг общей оси, жгуты размещены в корпусе в виде параллелепипеда, контактный элемент выполнен в виде отдельных параллельно расположенных между собой н осью корпуса волокон, а аппарат снабжен pacnoiioженными около концов полых волокон твердыми телами, которые отделяют внутреннюю часть волокон от их внешней части одной трубы, соединяющей внутреннюю часть волокон с вненней частью корпуса и двумя трубами ° расположенными около твердых тел, причем контактный элемент выполнен в виде параллельных друг другу и оси корпуса жгутов, каждый из которых содержит несколько полых волокон из полимерного материала со степенью скрутки волокон, равной 5-150.витков на метр, и величине скрутки одного волокна вокруг своей оси, равной 360о на виток, степень скрутки волокон в каждом жгуте составляет 50-300 витков на метр при величине скрутки одного волокна Вокруг своей оси, равной не более 60

На фиг.1 изображен общий вид аппарата в аксонометрической проек1 ции.

740142

Н а фиг,2 - общий вид контактного элемента, выполненного в виде жгута.

На фиг,3 - -выполнение жгута с промежутками меяду соседними скрутками.

На фиг.4 - выполнение жгута из четырех волокон.

Аппарат для обработки жидких и газообразных сред состоит из корпуса 1 с крышкой 2 и торцовыми крышками

3 и 4, контактного элемента 5, вы( полнениого в виде полых селективно

1 проницаемых BGJIQKQH и штуцеров 6-9 ввода и вывода фаз.

Контактный элемент 5 выполнен в виде жгута из скрученных по винтовой линии волокон и расположен" пб оси корпуса. Жгут выполнен иэ двух тан генциально соприкасающихся волокон.

Между соседними скрутками в жгуте выполнены промежутки 10. Жгут может быть выполнен иэ четырех волокон, разделенных по парам на две группы с 20 разносторонней начинкой. Жгут выполнен из нескольких волокон, скрученных вокруг общей оси. Жгуты размещены в корпусе в виде параллелепипеда с соединенными между собой кольцами. Контактный элемент выполнен в виде отдельных, параллельно расположенных между собой и оси корпуса волокон.

Аппарат может быть снабжен расположенными около концов полых волокон двумя твердыми телами, которые отделяют внутреннюю часть волокон от их внешней оси по крайней мере одной трубой, содержащей внутреннюю часть

Волокон с внешней частью корпуса и по крайней мере двумя трубами, расположенными около твердых тел, причем контактный элемент выполнен в виде параллельных друг другу и оси корпуса жгутов, каждый из которых содержит несколько полых волокон из полимер- 40 ного материала со степенью скрутки волокон, равной 5-150 витков на метр, и величине скрутки одного волокна вокруг своей оси, равной 360 на виток. Степень скрутки волокон в каждом 45 жгуте составляет 50-300 витков на метр при величине скрутки одного волокна вокруг своей оси, равной не более 60 .

Настоящий аппарат может быть использован для проведения процессов диализа при 37 С в течение б ч. Внутри полых волокон циркулирует

"диализуемая среда, содержащая на 1 л: 5,845 г NaCZ, 0,024rKCl, 0,152 r MgC1 ° бн О, 5,171 г

СЙ СООНа ° 3Н О, 0,33 г СаС1 ° 6Н О и 1,5 мочевийы.

Снаружи полых волокон циркулирует

\ с расходом в 500 см /мин диализат, который представляет собой сОленой d0 раствор, имеющий на входе в диализатор тот же состав, что состав, указанный для диализуемой среды, за исключением того, что он свободен от мочевины. После однократного ис- 65 — / пользования этот диализат удаляется из аппаратуры.

РаствоР диализуемой ° среды проходит через полые волокна с расходом в 200 см /мин, он направляется в градуированный сосуд, а затем рециркулируется внутрь полых волокон; градуированный сосуд позволяет обнаруживать изменения объема раствора диализуемой среды, которые могут быть обусловлены явлениями вторичной ультрафильтрации через степени полых волокон; в случае, есЛи объем диалиэуемой среды уменьшается, то добавляют эквивалентный объем нового раствора, имеющего состав исходного диализата, таким образом, чтобы поддерживать количество циркулирующей внутри полых волокон диализуемой среды в основном неизменным.

Устанбвленные манометры позволяют измерять для обеих этих циркулирующих жидкостей давления на входе и на выходе из диализатора.

Давление раствора диалиэуемой среды регулируется так, чтобы оно было бы немного выше,чем давление диалиэ ата, циркулирующего с внешней стороны полых волокон, это регулирование приводит к возникновению ультрафильтрации упомянутого диализуемого н размере 500 смЗ/час.

Периодически измеряют фактор клиренса С для моченины. Он получается по формуле

С Р СЕ:С2

С

Е где D — расход диализуемой среды внутри полых волокон;

С - концентрация мочевины на вхоЕ де полые нолокна;

С - концентрация мочевины на выходе иэ полых волокон.

На самом деле этот фактор Клиренса заряжает тот мнимый расход диалиэуемого, который имел бы место, если аппарат ныданал диализуемое, полностью освобожденное от мочевины, без того, чтобы скорость удаления мочевины подвергалась бы изменению. Определенный таким путем фактор С не включает ту долю мочевины, которая была удалена в результате ультрафильтрации.

В процессе рассматриваемого -опыта наблюдался для мочевины фактор Клиренса С в основном постоянный и равный 125 см1/мин.

Вслед затем данный опыт был повторен, но с расходом диализата с внешней стороны полых волокон, равным

1 л/мин; фактор С для мочевины составил тогда 139 см /мин.

Формула изобретения

1. Аппарат для обработки жидких и газообразных сред, содержащий корпус, контактный элемент, и штуце- ры ввода и вывода фаэ, о т л и ч à ю740142

Фиг.д

Риг. 4

ЦНИИПИ Эаказ 2962/52 Тираж 809 ектная 4

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул. Проек шийся тем, что, с целью интенсификации процессов за счет увеличения поверхности контакта фаз, контактный элемент выполнен в виде жгута иэ скрученных по винтовой линии волокон и расположен по оси корпуса. 5

2. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что жгут выполнен из двух тангенциально соприкасающих ся волокон.

3. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю - щ шийся тем, что соседние скрутки в жгуте выполнены с промежутками.

4. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что жгут выполнен из четырех волокон, разделенных по парам на две группы с разносторонней скруткой.

5. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что жгут выполнен из нескольких волокон, скрученных вокруг общей оси.

6. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что жгуты размещены в корпусе в виде параллелепипеда.

7. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что контактный элемент выполнен в виде отдельных, параллельно расположенных меяц у собой и осью корпуса волокон.

8. Аппарат по п.1-7, о т л и ч à юЬ и и с я тем, что он снабжен рас положенными на концах полых волокон твердыми телами, которые отделяют внутреннюю часть волокон от их внешней части трубой, соединяющей внутреннюю часть волокон с внешней частью корпуса и трубами, расположенными около твердых тел, причем контактный элемент выполнен в виде параллельных друг другу и оси корпуса жгутов, каждый из которых содержит несколько полых волокон из полимерного материала со степенью скрутки волокон, равной 1-150 витков на метр, и вели.чине скрутки одного волокна вокруг своей оси, равной 360 на виток.

t7

9. Аппарат по п.1-8, о т л и ч а юшийся тем, что степень скрутки волокон в каждом жгуте составляет

50-300 витков на метр при величине скрутки одного волокна вокруг своей оси, равной не более 60

Приоритет по пунктам:

01.06 .73 по пп.1-8, 02.04.74 по п.9 °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 93724672,кл.210-500, 03.04.73 (прототип).