Способ изготовления мембранных фильтрующих элементов для плоскопараллельного модуля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 30 АЗ 3 В 01 0 67/00 И ЗОБ оми Л ГОСУДАРСТВЕН ЮЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 1673180, кл. В 01 О 63/09, 1989,(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕМБРНЫХ ФИЛЬТРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ, ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОГО МОДУЛЯ Изобретение относится к химической технологии, а именно к способам изготовле, ния мембранных фильтрующих элементов ; для плоскопараллельного модуля, предназ,наченных для разделения жидких смесейметодами обратного осмоса и ультрафильт,рэции.Целью изобретения является повышение надежности фильтрующего элемента.Эта цель достигается тем, что послесварки шов обрабатывают 3-15 мас.-ным , водным раствором полиэтиленполиаминв, сушат, затем на поверхность полученного пленочного покрытия наносят 1-10 мэс,- ный раствор хлорангидрида фталевой кис-, 1 лоты в гексане, после чего повторно, проводят сушку. Ширина пленочного по 1 крытия на поверхности полупроницаемой 1, мембраны составляет 1,05-1,4 от ширинысварного шва, Сушку проводят при температуре 100-110 С в течение одной минуты,При проведении процессов разделения жидких сред с использованием плоскопа . раллельного модуля, поток жидкости пода(57) Сущность изобретения: способ изготовления мембранных фильтрующих элементов для плоскопараллельного модуля включает сборку в пакет полупроницаемых мембран и размещенных между ними дренажных сеток с последующей термосваркой по периметру пакета с получением сварного шва, который сначала обрабатывают 3-15 водным раствором полиэтиленполиамина, сушат при температуре 100-110 С в течение одной минуты, затем на поверхность полученного пленочного покрытия наносят 1- 10 раствор хлорангидрида фталевой кислоты в гексане, после чего повторно проводят сушку. 2 3, и. ф-лы, 1 табл. ется параллельно плоскости мембранного фильтрующего элемента, происходит его колебание, поэтому появляется возможность расслоения пакета, нарушения целостности мембраны, что приводит к его разгерметизации и преждевременному выходу из строя. В процессе термосварки пакета образуются трещины, заломы, складки в сварном шве и на поверхности, прилегающей к нему,из-за различных коэффициентов линейного расширения полимерных материалов пакета. В предлагаемом способе после сварки пакета шов обрабатывают сначала 3-15 мас. водным раствором полиэтилполиамина, сушат, а затем на поверхность полученного пленочного покрытия наносят 1-10 мэс, раствор хлорангидрида фталевой кислоты в гексане, после чего повторно проводят сушку, В результате реакции поликонденсации между полизтилполиамином и хлорангидридом фталевой кислоты образуется полиамидная пленка, 183613040 45 50 55 Толщина полученной полиамиднойпленки на мембране фильтрующего элемента составляет 0,2-0,5 мк.Экспериментально определено, что применьших концентрациях реагентов пленочное покрытие не обеспечивает надежностьгерметизации сварного шва, не позволяетполучить монолитное защитное покрытие.Полиамидная пленка, полученная призаявляемых соотношениях реагентов. позволяет повысить время работы мембранных фильтрующих элементов до ихразрушения на 35 о .Дальнейшее повышение концентрацииреагентов нецелесообразно, т,к. дальнейшего повышения времени работы фильтрующих элементов до их разрушения непроисходит, и экономически неоправданоиз-за большого расхода реагентов.Установлено, что ширина пленочногопокрытия на поверхности полупроницаемой мембраны составляет 1,05-1,4 от ширины сварного шва. Именно в этом интервале .получается прочное и устраняющее все дефекты, образующиеся при термосварке,полимерное покрытие на поверхности саарного шва и прилегающей к нему поверхности.При меньшей ширине покрытия снижается надежность фильтрующего элементаиз-за того, что часть повреждений остаютсяне покрытыми пленкой.Увеличение его ширины более 1,4 отширины сварного шва ведет к.уменьшениюрабочей поверхности мембранного фильтрующего элемента, что приводит к снижению его производительности.Способ осуществляется следующим образом,Мембранный фильтрующий элемент собирается из двух мембран и двух дренажных сеток, расположенных между ними, впакет, Собранный пакет сваривают по периметру, Режим сварки: сила тока 22 А, времясварки -25 с, Ширина сварного шва составляет 4 мм, После чего сварной шов сначалаобрабатывают 9 мас.водным растворомполиэтиленполиамина, затем сушат при1=110 С в течение одной минуты. Ширинаполученного пленочного покрытия поверхности полупроницаемой мембраны составляет 1,2 от ширины сварного шва. Послечего наносят 5 мас,% раствор хлорангидрида фталевой кислоты в гексане и проводятсушку при температуре 110 С в течение одной минуты.В результате реакции поликонденсациина обрабатываемой поверхности образуется защитное полиамидное покрытие толщиной 0,4 мк. Изготовленный фильтрующий элемент проверяют на установке контролякачества на герметичность сварного шва.По методике контроля качества определяется время натекания вакуума (см. отчет5 М 988-88 стр. 31, утв, 22,12.88 г, НПО "Полимерсинтез" г,Владимир), под этим понимается время, эа которое при испытаниифильтрующего элемента на герметичностьвакуум понижается от 1 до 0,1 МПа. Онодолжно быть не менее 80 с.Время натекания вакуума в приведенном примере составляет 120 с.Прошедщие контроль элементы собираются в модуль,При этом использовались следующиемембраны: УПМ-П-ТУ 6-05-2044-87 УАМ -ТУ6-05-221-399-79,В качестве дренажа применялась тканькапроновая для сит ОСТ 17-46.71.Для обработки фильтрующего элементаприменялись следующие реагенты:полиэтиленполиамин ТУ 602 - 594-85,хлорангидрид фталевой кислоты ТУ601-809-73,гексан ТУ 6-09-3375-78.Сравнительные характеристики заявленного и известного способов представлены в таблице. Из представленных данных следует, что предлагаемый способ изготовления мембранных фильтрующих элементов позволяет повысить время натекания вакуума фильтрующего элемента в 1,5 раза, что приводит . к повышению надежности (времени работы элемента до разгерметизации) не менее, чем на 35%. Кроме того, предлагаемый способ позволяет снизить брак в производстве фильтрующих элементов на 20-25%,Формула изобретения 1. Способ изготовления мембранных фильтрующих элементов для плоскопараллельного модуля, включающий сборку в пакет полупроницаемых мембран и размещенных между ними дренажных сеток, последующую термосварку по периметру пакета с получением сварного шва, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности фильтрующих элементов, после сварки шов обрабатывают 3-15 мас.-ным водным раствором полизтиленполиамина, сушат, затем на поверхность полученного пленочного покрытия наносят 1-10 мас.- ный раствор хлорангидрида фталевой кислоты в.гексане, после чего повторнопроводят сушку. 2, Способ по и. 1, о тл и ч а ю щи й с ятем, что ширина пленочного покрытия на1836130 3. Способ пои, 1, отл и ч а ю щи й с ятем, что сушку проводят при 100-110 С втечение 1 мин,поверхности полупроницаемой мембранысоставляет 1,05-1,4 от ширины сварногошва,Известный способП е лагаемый способ Показатели 22 25 22 25 22 25 22 25 22 25 22 25 15 0,5 10 1,20 1,50 1,40 1,05 120 120120 . 80 80 102 Экономически не:фравдано из-за большого расхода сырья. Редактор О,Стенина Заказ 2993 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Режим сварки сила тока, А время сварки;с Ширина сварного шва, мм Образование защитного пленочного покрытия; концентрация полиэтиленполиамина,мас.концентрация хлорангидрида фталевой кислбты в гексане,мас.Ширина защитного пленочного покрытия на полупроницаемой мембране, мм Время натекания вак ма,с