Мембранный аппарат

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК юа 11 В 13 ОО(5 В 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НО 14 ПО ДЕВАЯ ИЗОБРЕТЕНИЙ Т СССР ОТКРЫТ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТ ЕПЬСТВ рова ол тваов Фиг.(71) Проектно-конструкторское бюро поектированию оборудования для производпластических масс и синтетических(57) Изобретение относится к устройсдля осуществления мембранных процессможет применяться в любой отраслимышленности. где необходимо провестиделение жидкой смеси. Изобретение резадачу повышения надежности и продо тельности работы мембранной аппаратуры. Аппарат содержит нижний фланец 1 с каналом 10 ввода смеси, верхний фланец 2, на котором выполнен центральный цилиндрический выступ с уплотнительной прокладкой 9, верхнюю крышку 3, подвижно и герметично посаженную на центральный выступ, набор мембранных элементов из дренажа 4 и полупроницаемых мембран 5 и прокладок 6, который стянут между двумя фланцами болтами 8. Более длинными болтами 7 соединены верхняя крышка 3 и нижний фланец 1. При подаче смеси под рабочим давлением в аппарат по каналу 10 в полости крыш. ки 3 возникает такое же давление, сила которого воспринимается болтамп 7. За счет этого разгружаются болты 8, а поэтому первоначальная затяжка мембранных элементов может быть существенно меньше, что удлиняет срок их работы. 2 ил.Формула изобретения 40 45 50 55 Изобретение относится к устройствам мембранной технологии, применяемым в различных отраслях промышленности для разделения и концентрации растворов, опреснения солоноватой и морской воды, очистки сточных вод и др. Целью изобретения является увеличение надежности и продолжительности работы мембранного аппарата за счет создания постоянного во времени усилия сжатия пакета мембранных элементов и прокладок,На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг.2 = разрез А - А на фиг.1.Мембранный аппарат для разделения смесей включает два концевых фланца нижний 1 и верхний 2, верхнюю крышку 3, подвижную отиоситеЛьно центрального цилиндрического выступа верхнего фланца 2. Между фланцами 1 и 2 размещен пакет мембранных элементов, состоящих из мембранной опоры-дренажа 4, проницаемой в продольном и поперечном направлениях для пермеата, и двух полупроницаемых мембран 5, а также мембранных прокладок 6, внутренний контур которых образует напорную камеру.Крышка 3 связана с нижним фланцем 1 болтами 7, а верхний фланец 2 - с болтами 8 с усилием затяжки.Центральный выступ имеет уплотнительиую прокладку 9 (резиновое кольцо). Ввод осуьцествляется через канал 10, выход концентратапо коллектору 11, образованному соответствующими отверстиями в прокладках 6, дренаже 4 и мембранах 5, через канал 12, который соединяется с коллектором 11 с помощью канала 13, выполненного в верхнем фланце 2.Болты 7 и 8 установлены поочередно. Пер меат удаляется ио соответствующему коллектору (не показан) через отверстие 14. Прокладки 6 выполняются, например, из винииласта или полиэтилена высокого давления.Предлженное устройство работает следующим образом.Смесь в виде раствора подают насосом ири рабочем давлении 5 - 10 МПа через канал 10, она проходит по коллекторному каналу и распределяется по напорным камерам, создаваемым между мембранными элементами, где н происходит разделение смеси путем прохождения пермеата через мембрану в поперечном направлении под действием градиента давления. Пермеат по коллектору 11 и через отверстие 14 сливается в линию потребителя.Концентрация раствора постоянно возрастает и достигает своей максимальной величины на выходе из напорной камеры.Концентрат удаляется через канал 12, предварительно пройдя канал 13, При этом 5 10 15 20 25 30 35 концентрат заполняет полость крышки 3 и приподнимает ее на величину абсолютного удлинения Л оолтов 7. В этом положении болты 7 воспринимают давление среды, а болты 8 это давление не воспринимают.При снятии давления среды рышка 3 опускается, зазор Л 1 = О, а болты 7 освобождаются от нагрузки. Болты 8 находятся в состоянии затяжки пакета, стягивают пакет мембранных элементов с усилием затяжки Рзат. = Рупл., создавая постоянное удельное давление на мембраны с целью герметизации.Болты 7 имеют усилие затяжки равное нулю. Когда в аппарате есть давление среды, эти болты удлиняются на величину Л - абсолютного удлинения их под действием давления концентрата на крышку 3.Поэтому при снятом рабочем давлении удельное давление иа мембрану остается неизменным и уменьшенным на величину Рр, как при работающем, так и при неработающем аппарате.Это позволяет повысить герметичность аппарата, предотвратить переток между линией пермеата и концентрата.Уменьшение удельного давления уменьшает риск разрушения активного слоя мембраны в местах ее сжатия, а т.кже позволяет уменьшить ширину прокладки, т. е. увеличить рабочую поверхность мембран, и, как следствие этого, производительность аппарата.В рабочем положении аппарат стянут болтами, и герметизация обеспечивается их затяжкой. Прн выключенном аппарате и снятии давления конструкция цилиндр-.-поршень позволяет исключить влияние давления среды на болты, которые стягивают мембранный пакет, и таким образом, увеличить срок службы мембраны. Мембранный аппарат для разделения смесей, содержащий нижний фланец с каналом ввода смеси, верхний фланец с кандлом вь 1 вода концентрата, размещенный между ними пакет из мембранных элементов и прокладок и также стягивающие болты, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности и продолжительности работы аппарата за счет создания постоянного во времени усилия сжатия пакета, на верхнем фланце выполнен центральный цилиндрический выступ, снабженный периферийной уплотнительной прокладкой, апиа. рат снабжен верхней крьиикой, подвижно и герметично посаженной на центральный выступ, и доиолиительпымн удерживающих 1 и болтами, связывающими верхнюю крышку с нижним фланцем, а канал вывоза концентрата выполнен в центральном выступе и в верхней крышке.ор Ч 1 емч и и открыт 1 роектная, 4 Редактор А. ШандорЗаказ 337/5ВНИИПИ Государстве113035,Производственно-поля Составитель Л. СТехред И. ВересТираж 657ного комитета СССз по де1 осква, Ж - 35, Раушскаяграфическое предприятие, г итцовКорректГодписам изобрстепинао., д. 4/5Ужгород, ул.