Мембранный аппарат

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) 111) 37 А 51) 4 В 13 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬСТВУ г 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Научно-исследовательская лаборатория мембранной технологии и техники Научно-производственного об ьединения чайнойпромышленности(57) Изобретение относится к устройствамдля разделения растворов с помощью полуцроницаемых мембран и может быть использовано в пищевой, микробиологической и химической отраслях промышленности. ельизобретения повышение производительности аппарата и качества разделения за счет снижения уровня концентрационной поляризации. Мембранный аппарат состоит цз фланцев 4 и 5 и набора цз мембранных э,(сче(тов 1, промежуточных элементов 2 ц ) цлотнительных прокладок 3. Разделенный раствор поступает в аппарат через штуцер, распределяется во все напорные камеры 15 через переточцые отверстия 12, 13 и выводится из аппарата в виде продуктов концентрата и прошедшего через мембраны пермеата. Для дополнительной турбулизации раствора в напорных камерах в промежуточных элементах выполнены дополнительный штуцер ввода, система вцутреццих каналов 19 и множество выходных каналов в напорные камеры 15. Это позволяет ицтецсивцее перемешивать раствор у поверхности мембран, поскольку происходит пересечение потоков жидкости под углом 5 Н) в зависимости от выполнения вы. хо.п(ых каналов. 3 (л.формула изобретения 40 45 50 Изобретение относится к устройствам для разделения растворов методами обратного осмоса и ультрафильтрации и может быпгь цс игл ьзов а цо в м и кробиологической, пищевой и химической отраслях промышленности.Цель изобретения повышение производительности аппарата и качества разделения за счет снижения уровня концентрационной поляризации.На фиг. 1 изображен аппарат, общий вид; на фиг. 2 сечение А - А на фиг. 1; на фцг. 3 сечение Б Б ца фиг.Мембранный аппарат состоит из чередукхщихся мембранных 1 и промежуточных 2 элементов прямоугольной или круглой формы разделенных уплотнительнымц прокладками 3 Пакег из этих деталей сжат между двуми фланцами 4 и 5, в которых выполнены отверстия 6 и 7 соответственно для ввода разделяемой смеси и отвода концентрированного раствора.Мембранный элемент 1 состоит из центральной пластины 8 с отверстием 9 для выхода цермеата, с обеих сторон которой расположены дренажные основы 10 (например, из гранулированного титано-керамического материала), на которые уложены мемб раны 11. В центральной пластине 8, дренажных основах 10 и мембранах 11 выполнены соосные переточные отверстия 12 и 13 ссцтветственно для ввода и вывода разделяемой смеси.Промежуточный элемент 2 имеет переточцые каналы 14, сообгцаюгциеся с напорными камерами 15 и переточными отверстиями 12 и 13. В зоне напорной камеры в теле промежуточного элемента 2 выполнены каналы 16 для ввода дополнительного потока, которые сообгцаются между собой и с распределительной камерой 17 соответственно внутренними каналами 18 и 19.Прокладка 3 служит для герметизации мембран по периметру переточных отверстий 12 и 13 в мембранном элементе 1 и образования боковых стенок напорной камеры.При монтаже в разделительной установке аппарат может быть снабжен клапаном 20 избыточного давления, установленным на патрубке 21 выхода концентрата, и дополнительным насосом 22.Мембранный аппарат работает следующим образом.Разделяемая смесь под давлением через отверстие 6 во фланце 4 и переточные отверстия 12 в мембранных элементах 1 поступает в напорные камеры 15. Двигаясь вдоль мембран часть воды под давлением проходит 5 1 О 15 20 25 30 35 через мембрану 11, пермеат, пройдя через дренажную основу 10, выводится из аппарата через отверстия 9 центральной пластины 8.Пройдя через переточные отверстия 12 и 13 в мембранных элементах 1 все напорные камеры 15 основная часть разделяемого раствора, уже в виде концентрата, через отверстие 7 для отвода концентрата во фланце 5, патрубок 21 выхода концентрата и клапан 20 избыточного давления выводится из аппарата. Часть центрального раствора с помощью насоса 22 отводится в распределительную камеру 17, откуда через систему каналов 18, 19 и 16 вводится в напорные камеры 15 под давлением выше рабочего давления разделяемой смеси и под некоторым углом к поверхности мембран 11.В предлагаемом аппарате создаются такие гцдродинамические условия, при которых снижается влияние концетрационной поляризации на параметры работы мембран. В данном случае рост турбулизации достигается интенсивным перемешиванием разде- ляемого раствора путем ввода дополнительного потока раствора под углом 5 - 90 относительно поверхности мембран. Направление дополнительного потока таким образом обусловливает интенсивное перемешивание раствора, уменьшение его концентрации в пограничном слое и приближение ее к концентрации в ядре потока. Это обеспечивает увеличение удельной производительности и задерживающей способности мембран. Для уменьшения расхода энергии на циркуляцию раствора при его перемешивании в аппарате предусмотрено осугцествление не только постоянной, но и пульсирующей подачи дополнительного потока в зависимости от характеристик мембран и геометрии каналов. Мембранный аппарат, содержащий два фланца с штуцерами ввода разделяемой смеси и вывода продуктов и расположен. ный между ними пакет из мембранных элементов, промежуточных элементов и уплотнительных прокладок, образующих напорные камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата и качества разделения за счет снижения уровня концентрационной поляризации, каждый промежуточный элемент выполнен в виде пластины, снабженной дополнительным вводом разделяемой смеси, связанным с системой внутренних каналов, имеющих множество выходных каналов в напорные камеры.Составитель А. СвитцовРедактор О. Головач Техред И. Верее Корректор В. БутягаЗаказ 2510/6 Тираж 642 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушслая наб., д 45Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4