Аппарат для обработки жидких газообразных сред

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Фиоз Советскик Сфциапиетичесииз Республик(23) Приоритет Б 01 О Э(32 01,06,73 02 04 74 Государственный номнтет СССР по делам наобретеннй н отнрытнй(71) Заявитель Иностранная фирма 1 Рон Пуленк С,А,(Франция)(54) АППАРАТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКИХ И ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕДИзобретение относится к конструкциям массообменных аппаратов с полыми полупроницаемыми волокнами и может быть использовано для обработкн жйдких и газообразных сред в про- цЕССаХ рЕКтнфннацИИ, абссрбцИИ, днализе, осмоса и т.п.Известен аппарат для обработки жидких и газообразных сред, содержащий корпус, контактный элемент, вы полненный в виде полых селективно проницаемых волокон, и штуцеры ввода и вывода фаэ (1) .Недостатком известного аппарата является низкая его эффективность из о за недостаточной поверхности контак-. та фазС целью интенсификации процессов эа счет увеличения поверхности контакта фаз, контактный элемент выпол- ф нен в виде жгута из скрученных по винтовой линии волокон и расположен по ос 1 е корпуса.Жгут выполнен из двух тангенциально соприкасающихся, волокон, соедине- об иие скрутки в жгуте выполнено с промежутками, жгут выполнен из четырех Ьолокон, разделенных по парам на ре группы с разносторонней скруткой, жгут выполнен иэ нескольких волокон, З скрученных вокруг общей оси, жгутыразмещены в корпусе в виде параллелепипеда, контактный элемент выполненв виде отдельных параллельно расположенных между собой н осью корпусаволокон, а аппарат снабжен расположенными около концов полых волоконтвердыми телами, которые отделяютвнутреннюю часть волокон от их внеаней части одной трубы, соединяющейвнутреннюю часть волокон с внешнейчастью корпуса и двумя трубамирасположенными около твердых тел, причем контактный элемент выполнен ввиде параллельных друг другу и осикорпуса жгутов, каждый из которых содержит несколько полых волокон изполимерного материала со степеньюскрутки волокон, равной 5-150.витковна метр, и величине скрутки одноговолокна вокруг своей оси, равной 360 она виток, степень скрутки волокон вкаждом жгуте составляет 50-300 витков на метр при величине скрутки одного волокна Вокруг своей оси, равнойне более 60 На фиг.1 изображен общий видаппарата в аксонометрической проек 1ции.Н а фиг,2 - общий вид контактногоэлемента, эцполненного в виде жгута.На фиг,З - выполнение жгута с промежутками меяду соседними скрутками.На фиг,4 - выполнение жгута изчетырех волокон.Аппарат для обработки жидких и гаф. зообраэных сред состоит из корпуса 1с крышкой 2 и торцовыми крышками3 и 4, контактного элемента 5, выполнениого в виде полых селективнопроницаемых волокон, и штуцеров 6-9ввода и вывода фаз.Контактный элемент 5 выполнен ввиде жгута из скрученных по винтовойлинии волокони расположенпб"осикорпуса. Жгут выполнен иэ дэух тан генциально соприкасающихся волокон.Между соседними скрутками в жгутевыполнены промежутки 10. Жгут можетбыть выполнен иэ четырех волокон, разделенных по парам на две группы с 20разносторонней начивкой, Жгут выпол - нен из нескольких волокон, скрученныхвокруг общей оси. Жгуты размещены вкорпусе в виде параллелепипеда с соединенными между собой кольцами. Кбнтактный элемент выполнен в видеотдельных, параллельно расположенныхмежду собой и оси корпуса волокон,Аппарат может быть снабжен расположенными около концов полых волокондвумя твердыми телами, которые отделяют внутреннюю часть волокон от ихвнешней оси по крайней мере одной фтрубой,содержащей ннутреннюю частьВолокон с внешней частью корпуса ипо крайней мере двумя трубами, расположенными около твердых тел, причемконтактный элемент выполнен в видепараллельных друг другу и оси корпусажгутов, каждый из которых содержитнесколько полых волокон из полимерного материала со степенью скруткиволокон, равной 5-150 витков на метр,и величине скрутки одного волокнавокруг своей оси, равной 360 на виток. Степень скрутки волокон в каждом 45жгуте составляет 50-300 витков наметр при величине скрутки одного волокна вокруг своей оси, равной неболее 60 О,Настоящий аппарат может быть использован для проведения процессовдиализа при 37 С в течение б ч." Внутри полых волокон циркулируетфдиапизуемая среда, содержащаяна 1 л: 5,845 г ИасУ, 0,024 гКС 1,0,152 г Мцс 1 бН О, 5,171 гСЙСООВа 3 НО, 0,33 г СаС 1 бН Ои 1,5 мочевийы.Снаружи полых волокон циркулируетс расходом в 500 см /мин диализат,который представляет собой сОлевой 60раствор, имеющий на входе в диализа.тор тот же состав, что состав, указанный для диализуемой среды, заисключением того, что он свободенот мочевины. После однократного ис- / пользования этот диализат удаляется из аппаратуры.Раствор фдиализуемойф среды проходит через полые волокна с рас. ходом в 200 см Тмин, он направляется в градуированный сосуд, а затем рециркулируется внутрь полых волокон; градуированный сосуд позволяет обнаруживать изменения объема раствора диализуемой среды, которые могут быть обусловлены явлениями вторичной ультрафильтрации через степени полых волокон; в случае, еспи объем диалиэуемой среды уменьшается, то добавляют эквивалентный объем нового раствора, имеющего состав исходного диализата, таким образом, чтобы поддерживать количество циркулирующей внутри полых волокон диализуемой среды в основном неизменным,Устанбвленные манометры позволяют измерять для обеих этих циркулирующих жидкостей давления на входе и на выходе из диализатора.давление раствора диалиэуемой среды регулируется так, чтобы оно было бы немного выше,чем давление диалиэата, циркулирующего с внешней стороны полых волокон, это регулирование приводит к возникновению ультрафильтрации упомянутого диализуемого в размере 500 смЗ/час.Периодически измеряют фактор клиренса С для мочевины, Он получается по формулех-сдСЕгде О - расход диализуемой средывнутри полых волокон;Сконцентрация мочевины на вхоЕде полые волокна;С - концентрация мочевины на выходе иэ полых волокон.На самом деле этот фактор Клиренса заряжает тот мнимый расход диалиэуемого, который имел бы место, если аппарат выдавал диализуемое, полностью освобожденное от мочевины, без того, чтобы скорость удаления моче- вины подвергалась бы изменению, Определенный таким путем фактор С не включает ту долю мочеэины, которая была удалена в результате ультрафильтрации.В процессе рассматриваемого опыта наблюдался для мочевины фактор Клиренса С в основном постоянный и равный 125 см 1/мин.Вслед затем данный опыт был повторен, но с расходом диапизата с внешней стороны полых волокон, равным 1 л/мин; фактор С для мочевины составил тогда 139 см/мин.Формула изобретения1, Аппарат для обработки жидких и газообразных сред, содержащий корпус, контактный элемент, и штуце- ры ввода и вывода фаэ, о т л и ч а ю740142 ИПИ Эаказ 2962/52 Тираж 809 Подписи ектная 4илиал ППП Патентф, г,ужгород, ул. Проек щ и й с я тем, что, с целью интенсиФикации процессов за счет увеличения поверхности контакта Фаз, контактный элемент выполнен в виде жгута иэ скрученных по винтовой линии волокон и расположен по оси корпуса. 52, Аппарат по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что жгут выполнен из двух тангенциально соприкасающих ся волокон3. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю - Щ щ и й с я тем, что соседние скрутки. в жгуте выполнены с промежутками,4, Аппарат по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что жгут выполнен из четырех волокон, разделенных по парамна две группы с разносторонней скруткой.5. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что жгут выполнен из нескольких волокон, скрученных вокруг общей оси.6. Аппарат по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, чтожгуты размещены в корпусе в виде параллелепипеда,7. Аппарат по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что контактный элемент выполнен в виде отдельных, параллельно расположенных между собой и осью корпуса волокон.г 8, Аппарат по п.1-7, о т л и ч а оЬ и й с я тем, что он снабжен расположенными на концах полых волоконтвердыми телами, которые отделяютвнутреннюю часть волокон от их внешней части трубой, соединяющей внутреннюю часть волокон с внещнейчастью корпуса и трубами, расположенными около твердых тел, причем контактный элемент выполнен в виде параллельных друг другу и оси корпуса жгутов, каждый из которых содержит несколько полых волокон из полимерногоматериала со степенью скрутки волокон,равной 1-150 витков на метр, и вели.чине скрутки одного волокна вокругсвоей оси, равной 360 на виток.99, Аппарат по п,1-8, о т л и ч а ющ и й с я тем, что степень скруткиволокон в каждом жгуте составляет50-300 витков на метр при величинескрутки одного волокна вокруг своейоси, равной не более 60Приоритет по пунктам:01.06,73 по пп.1-8,02.04,74 по п,9Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США 93724672,кл.210-500,03,04.73 (прототип).