Устройство для изготовления полупроницаемых мембран

(72) Авторы изобретения Ю. Д. Коган, А. А. Нитковских, Е. И. Леонов и Г. А, Игольченко Проектно-конструкторское бюро по проектированию оборудованиидля производства пластических масс и синтетических смол(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОНИЦАЕМЫХ МЕМБРАН Изобретение относится к производст-, ву пленочных материалов, а, более конкретно, к оборудованию для получения полупроницаемых мембран на основе ароматических полиамидов, используемых5 в процессах обратного осмоса и ультрафильтрапии.Известно устройство для получения. полупроницаемых мембран, содержащее барабанную машину, нижняя часть бараба 1 О на которой расположена в жидкостной ванне 1.Такое устройство применяется для получения полупроницаемых мембран на основе ацетилцеллюлозы и других материалов, у которых температура формирования мембран на подложке (барабане) и температура жидкостной обработки близки йо величине, (напрнмер, для апетилцеллюлозы соответственно 20 и 8 С). 20Однако, известное устройство непригодно для получения качественных мембран на основе ароматических полиамидов из-за большого перепада температур формования (поверхность барабана должна быть нагрета до 100-110 С) и жидкост.ной обработки температура обрабатывающей жидкости 8-10 С,.Согласно технологии получения таких, пленок эффективность обработки заключается в тепловом ударе за счет резкого перепада температур.В известном устройстве. барабан, погруженный своей нижней частью в жидкость, служит теплообменником и нагревает жидкость в ванне таким образом, что, особенно в месте контакта барабана с жидкостью, не удается достичь темпе-. ратуры жидкости ниже 25 С, а это приводит к получению мембран с низкими эксплуатационными характеристиками, (производительность 100-150 л/м,сутки, селективность по НС 1 80-90 При этом барабан испытывает пиклические напряжения-расширение и сжатие, которые приводят к его деформации и непригодности к дальнейшей эксплуатации;кроме того, это устройство имеет высо3 кие эцц 1 гоз)тоятя за счет 1 осто 1111;:1 О нагрева 1.ця 1 Охлякде)ия 61)1)а 6 апа и О 6) рабетывающей жидкостиИзвестно также устройг,тво цля ис)го" тоВления почупроинеем 1)с мембран., со - держащее корпус, в котором смонтирэвяны: бесконечная лента, огибаюцая приВодно Й обогреваемый и 1 ЯтяКН ОЙ 6 ер 1).баны, фильера для нанесения материале и жидкостная ванна охлакдения 23,Б этом устройстве пленкообразуюпий раствор наносится на бесконечную металлическую ленту, располаженнуО в верхнем канале, ггрохоцит -ерез обогреваемьЙ (до 3.3,0 С) гриводной 6 арабал, где про-: исходит испарение растворителя и пред-= формировепе мембраны, посэе чего Оа ок гнаетсч вмесэте с 6 арабаном в жл 1 кос)т=- ную ванну или нижний капал устройстве.-)то устройство Г,геет более Высокую ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ, ОДНЯКО ЕМУ ПРИСУЩИ все недостатки ранее указанного, т.е. и здесь Гор 51 чий 6 арабан постоЯъбо Ок",чв-= ется своей нжней частью в холодную воду., нагревая ее, и поэтому поддеркивать зедгппый температургый рс:,о,1 и этом устройстве текже 1 евозмокно,Бельо изооретения является повьцпе")г 4 ОЛ) ние эссплуатец; 1 о х, покзвтецей мемСРен Ца ОСНОВЕ а:ОМЯ:гтРт;С 1 РХ ЛОЛИдМИГ ОУказанная цеь достигается тсм, чтои устр ОЙГ тв е для 1 зготовл( ня полущ) о: .ицасмых мембран, содержащем ков котором смсэрован)," 6 е")1 е "-ч;, ;Та, ОГИбаОпая црИВОдиой ОбОГрЕВЯЕт.ц;й:и натгхсцой Оарабены,. 11)лльдру для "в 1сепия материала и жидкостнуо ванну о.лвкдения )1 атягжной барабан установлени э)сипсостгОЙ Ва)пе о)слажцепя а 51)11,.,Водной оборевг)см)й барабан ., 1)ац нейНе )и).; 3 показан схемати".1. сэи ОбЩИЙ Вид уСТрОйстВЯ: На фИГ") - 1 опе:.ечный разрез устройстве,Устройство состоит пз раз.ьем 1 ого корпуса 3., Вклсэчающегэ ослоЭание 2 икрьщку 3, внутри которого устаовленьприводнои 06 огреваемьй 6 араэв 11 4 и на.,тяжной 6 аг)Ябан 5 с 1 етя)утою между 1 ими бесконечной металличегэсой лентой 3,.служащей повс)рхносттяс 1 (подло)ской) длянанесенл пле)гкообразуощего растворафьппка 3 имееГ диффузор . Дл 1 ОТВодапяр ОВ и щиь 8 для Выхода ы ем браньиз устройства, под которой расположенлоток 9. ):нова)эе 2 по периферии имеетканяВку 1 О, которая вместе с коьгцкойу и залитой в канавсу ВО/) О й Ос)эазуетгидрозатвор. эот)хяя аствь 6)с;"копет 1 О Й метал)огческой ленты 6 1 одцерживается роликами 3 3., под пей установлен 1 теплов;, енники 3.2 для прогверительного нагрева ленть. Фильера 13 для нанесения материала расположена над привс)дным обогреваемым барабецом 41. Под приводным обогреваемым барабаном 4 и натяжным барабаном 5 установ;ена жидко"тная ванна 34 охлаждения, в которой размещен змеевик 3) 5, причем 1 атяж:.Ой барабан 5 установлен в жидкостной ванне, а приводной обогэеваемый 6 арабвн 4 - над ней.1)одвоц "; отвод т:пла к о богэеваемому барабану 4 осуществляется через осевое этвеэстие Вяла бяря 6 ана, которое соединяется со штуцервми 36, 17 ".-.ОстНЯЯ ВЕННЯ ИМЕЕТ ВОЗМОжнОСТЬ:, с:СЯТЬСЯ, чтс необходимо для снятия л с бара 6 анов. Для этого Онв одним, - :.ом закреплена на оси,8, а с др" ой стороны ИМОЕТ ПОЦ),ЕМ:,э Ме) ан -:. -;. ДЛЯ г 1 ОД ,.,ержания уров,.: - , ксцэсоспи в ванне она снабжена пе):.чвГ 1), пттрубком 20.ус гро ," .".О)т следуощи)образом.ная ванна 3.4 звлоляется водой п.д, ".брезом, что приводной обогревае,и 6 арв 6 ан 4 располокен вьпце уровня восы в ванне. а петя;к)ой 6 ег)абаи 5 поГрукец В;ее своей 1 ижней -"стью, Еодой зяпол 5.)вся тасже лоток Р и канавке 3.О пе основеци 2 для создания герметичности уст")ойства,. Температура воды и ВВГНЕ ПОДДЕРжиааэТ Я На ЗЯДВ ИНОМ УРОВ - не с помощью охлаждающео агенте, подавае 1,ого в змеевпс 35. Одновремеггно В тс.11)оо 6 меп.:си 3.2 и через щтуцер 3.6 в приводной барабан 4 подается 1 а)э.Предваритятьо подсушенная и подогретая тегаоо 61.ег)гппами металльческая лента 6 подается нв. равномеро нвг,етый приводной барабан 4, на котором происходит Окочатечьное Выравнгпэя)пе те 1 мпе.ратуры ленты по всей площади,. После ЧЕГО НВ. НЕЕ НЯНОСИТСЯ С ПОХОЩЬЮ фиЛЬ- еры с 8 Гонкий с:л ОЙ и )ллмеОЯ При про хо)1 ден)п леть 6 через обогреваемый приводной барабан 4 происходит равномерное испарение рестворителя с образованием пор 1 предфорМоваие мембраны), е зете)м лента 6 вместе с мембраной попадает в жидкостную ванну 14 дчя Окончательного фор)мовеня, г.осле чего оцв отленты 6 и выводится из у.стройстве через щель 8 я паправляегся на701823 1 Ф 18 иаЯ ж 771 Подписи ПНИ Заказ 7505/1 Филиал. Проектная-, 4 дальнейшую обработку. Выделяющиеся в процессе испарения пары растворителя выводятся из устройства через диффузор 7.Расположение приводного обогреваемого и натяжного барабана на разных уров- ,5 нж: первого - выше уровня обрабатывающей жидкости, а второго - в самой жидкости, позволяет строго выдерживать технологический режим получения мембран, Данное устройство обеспечивает равномер-0 йый нагрев ленты, способствующий равномерному порообразованию, и поддержание температуры обрабатывающей жидкости (8-10 1), т. к. в жидкость погружается тонкая металлическая лента с мембраной, несущие незначительное количество тепла, а это позволяет получать мембрану с постоянными высокими эксплуатационными показателями: селективность полученных на данном устрой О ствв мембран на основе полиамидов по НС,6 - 98-99% при увеличении производительности до 600-700 л/м/сутки, что в 4-;5 раз црюосходит эксплуатационные показатели мембран, полученных на другихизвестныхранееустройствах, Кроме того, улучшаются условия работы оборудования, повышается его долговечность иэкономичность. Формула изобретения Устройство для изготовлен полупроницаемъх мембран, содержащее корпус, в котором смонтированы бесконечная лента, огибающая приводной обогреваемый и натяжной барабаны, фильера для нанесе- ния материала и жидкостная ванна охлаждения, о т л и ч а ю щ е е с я тек, что, с целью повьппения эксплуатационных показателей мембран на основе ароматических полиамидов, натяжной барабай установлен в жидкостной ванне охлаждения, а приводной обогреваемый барабаннад ней. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США М 3429957,кл. 264-49, 1969. 2. Проспект фирмы НОРМАНУ 8 БСНЖДВК-КЕ ЗрЬЫаЕ-ЬавсМЫй 1953, с. 10 (прототип).