Аппарат для разделения растворов

О П И С А Н И Е )во 22 овИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советскии Социалистицеских РеспубликВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬ СТ ци ииъ.в авт. 212888 присоединением заявки3) Приоритет3) Опубликовано 15.04 осударственныи комитетСовета а 1 инистров СССРсл делам изооретенийи открытий ллетень 14) АППАРАТ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ РАСТВОРОВ Изобретение относится к области мембранной технологии разделения растворов методом обратного осмоса или ультрафильтрации. Аппараты применяются для обессоливания воды, очистки сточных вод, концентрирования соков) и т. д.Известны аппараты для разделения растворов методом обратного осмоса, состоящие из собранных в пакет фильтрующих элементов, отделенных друг от друга промежуточными элементами, представляющими собой рамки, рас полагающиеся по периметру фильтрующих элементов 11, 2. Недостатком этих аппаратов является периферийный вывод фильтрата из фильтрующих элементов, что затрудняет его сбор и создает возможность его загрязнения,Известен аппарат для разделения растворов методом обратного осмоса, состоящий из расположенного между крышками набора чередующихся фильтрующих и промежуточных элементов, имеющих форму кольца, внутри которого расположено турбулизируюшее устройство, и имеющий центральный коллектор для сбора фильтрата 13 .Турбулизируюшее устройство в известном аппарате представляет собой сплошной диск, имеющий выступающие гребни для уплотнения фильтрующих и промежуточных элементов. В 25 центральнои части диска имеется отверстие с острой кромкой, создающей уплотнение между диском и центральным коллектором. Промежуточный элемент делит пространство между двумя соседними фильтрующими элементами на две камеры, соединенные между собой большим количеством отверстий, расположенных по окружности вдоль кольца. Разделяемый раствор движется с одной стороны промежуточного элемента от центра к периферии, а затем, пройдя сквозь отверстия, движется от периферии к центру и т. д,фильтрующий элемент выполнен из двух мембран, двух бумажных фильтров и подложки, состоящей из двух жестких пластин с щелями, сложенных друг с другом. Центральное отверстие фильтруюшего элемента уплотнено двумя втулками, исключающими попадание разделяемого раствора в подложку.Недостатками известного аппарата являются значительная неравномерность скорости движения раствора вдоль поверхнос 1 и из-за изменения сечения камеры по направлению от периферии к центру и малая турбулизация потока, особенно в периферийной зоне фильтрующего элемента.Этинедостатки приводят к возникновению концентрационной поляризации, отложению механическх примесеи на поверхностях мембран, что в конечном итоге приводит к ухудшению качества и уменьшению выхода фильтрата.Цель изобретения - обеспечение равномерного распределения и турбулизации раствора у 1 Товерхности фильтрующих элементов.5Эта цель достигается за счет того, что промежуточный элемент снабжен внутренним кольцом, а турбулизирующее устройство выполнено в виде пересекающихся перемычек, образующих ячейки, которые ограничены в наборе сверху и сниз фильтрющими элементами и сообщены друг с другом через прорези, выполненнь 1 е в перемычках, образуя лабиринтовый канал для прохода разделяемого раствора.Н фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат. поперечное сечение; на фиг. 2 - промежу точный элемент, вид сверху; на фиг. 3 - то же, поперечное сечение.Аппарат состоит из набора чередующихся фильтрующих 1 и промежуточных 2 элементов, расположенных между крышками 3, фильтрующие и промежуточные элементы образуют камеры 4.Каждый промежуточный элемент представляет из себя рамку, которая состоит из наружного 5 и внутреннего 6 колец. Кольца скреплень между собой перемычками 7, образующими ячейки 8. В перемычках 7 имеются прорези, через которые ячейки 8 сообщены последовательно друг с другом, образуя непрерывный лабиринтовый канал (ось канала показана пунктирной линией на фиг. 2).На поверхности колец 5 и 6 нанесены уплот- зо нительные канавки 9. Фильтрующий элемент 1 состоит из двух мембран 1 О и дренажа 11, выполненного из упругого микропористого материала.У края фильтрующего элемента имеется переточное отверстие 12, а в центре отверстие, сквозь которое проходит центральный коллектор 13 для сбора фильтрата и вывода его из аппарата.По наружной кромке 14 дренаж имеет водо- непроницаемый слой.По форме фильтрующпе и промежуточные элементы могут быть круглыми, овальными, квадратными или прямоугольными.Аппарат работает следующим образом.Разделяемый раствор под давлением подается в аппарат и попадает в камеру 4. Внутри 45 каждой камеры раствор протекает по лабиринтовому каналу последовательно через все ячейки 8. Проходя через прорези в перемычках 7, раствор турбулизируется, благодаря чему предотвращается концентрационная поляризация у поверхности мембран. Переток раствора из одной камеры в другую осуществляется через отверстия 12 в фильтрующих элементах 1. Наружное 5 и внутреннее 6 кольца, плотно прижатые к фильтрующим элементам, исключают его вытекание наружу. Рабочее давление раствора в камерах 4 воспринимается наружными 5 и внутренними 6 кольцами, скрепленными между собой перемычками 7. Под действием давления раствор фильтруется через Мембраны 1 О, попадает в пористый дренаж 11, по которому транспортируется к центральному отверстию и затем отводится наружу по коллектору 13.Выполненные таким образом промежуточные элементы позволяют обеспечить оптимальный гидродинамический режим работы аппарата, а также существенно упростить его сборку.Формула изобретенияАппарат для разделения растворов методом обратного осмоса, состоящий из расположенного между крышками набора чередующихся фильтрующих и промежуточных элементов, име. ющих форму кольца, внутри которого расположено турбулизирующее устройство, и имеющий центральный коллектор для сбора фильтрата, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерного распределения и турбулизации раствора у поверхности фильтрующих элементов, промежуточный элемент снабжен внутренним кольцом, а турбулизирующее устройство выполнено в виде пересекающихся перемычек с прорезями.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент Англии1282629, кл. В 1 Х, 1972.1972, 2. Авторское свидетельство СССР471104,кл. В 01 с 1 13/00, 1975. 3. Патент США3398833, кл. 210 в 3, 1968.