Мембранный аппарат

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН В 01 Б 13/00 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЬСТВ ерский Ю. фильтраци ост л.и ряды опо под углом(Рие. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИ(71) Проектно-конструкторское бюропо проектированию оборудования дляпроизводства пластических масс исинтетических смол "Пластмаш",( 54 )( 57 ) 1 . МЕМБРАНННЯ АППАРАТ дляразделения смесей, содержащий двафланца со штуцерами ввода исходнойсмеси и вывода продуктов, пакетмембранных элементов, состоящих издренажной пластины и двух полупро,801118388 А ницаемых мембран, в которых выполнены отверстия для образования коллектора исходной смеси, а также прокладок, каждая из которых выполнена в виде рамки с отверстиями для образования коллектора исходной смеси и с каналами, соединяющими коллекторные отверстия с внутренним пространством рамки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения материаФлоемкости за счет повышения компактности аппарата, каждая прокладка выполнена из двух одинаковых складываемых нижней и верхней частей, а каналы выполнены в виде углуб лений на соприкасающихся поверхностях складываемых частей с размещенными в них рядами опорными выступами,Аппарат по и. 1, о ю щ и й с я тем, чт выступов расположены одольной оси аппаратИзобретение относится к устройствам мембранной технологии, применяемым в различных отраслях промышленности для разделения и концентрации растворов, опреснения солоноватой и морской воды, очистки сточных 5вод и т.п,Известны мембранные аппараты сплоскими мембранными элементами,различным образом расположенные изакрепленные в корпусе 1. 10Известны также аппараты бескорпусной модели, в которых камеры высокого давления образованы проклад"ками, расположенными между мембранными элементами,15Основной недостаток большинстваизвестных аппаратов - сложность герметизации олупроницаемых мембран надренажных пластинах в местах переточных отверстий, что затрудняетсоздание крупных промышленных аппаратов.Наиболее близким к предложенномуявляется мембранный аппарат для разделения смесей, содержащий два Фланца со штуцерами вводаисходной смеси и вывода продуктов, набор иэмембранных элементов, состоящих издренажной пластины и двух полупроницаемых мембран, в которых выполнены отверстия .для образования коллектора исходной смеси, а также прокладок, каждая иэ которых выполнена ввиде рамки с отверстиями для образования коллектора исходной смеси ис каналами, соединяющими коллекторное отверстие с внутренним пространством рамки 23.Недостатки данного аппарата обусловлены необходимостью выполнятьпрокладки толстыми и широкими иэ-эа 40трудностей изготовления каналов вперемычке, разделяющей коллекторное,отверстие и внутреннее пространстворамки. Поскольку эта перемычка из-заканалов механически ослаблена, нет 45воэможности сжимать .весь набор вслучаях подтекания исходной смесипод мембраны в местах перемычек,что требует еще больше увеличиватьтолщину всей прокладки.В результате снижается компактность аппарата и увеличивается его.материалоемкость,Цель изобретения - снижение материалоемкости эа счет повышения компактности аппарата.Цель достигается тем, что в мемб-ранном аппарате, содержащем двафланца со штуцерами ввода исходнойсмеси и вывода продуктов, пакет мембранных элементов, состоящих иэ дре-60нажной пластины и двух полупроницаемых мембран, в которых выполненыотверстия для образования коллектора исходной смеси, а также прокладок, каждая из которых выполнена в 65 виде рамки с отверстиями для образования коллектора исходной смеси и с каналами, соединяющими коллекторные отверстия с внутренним пространством рамки, каждая прокладка выполнена из двух одинаковых складываемых,нижней и верхней частей, а каналы выполнены в, виде углублений на соприкасающихся поверхностях складываемых частей с размещенными в них рядами опорными выступами,Кроме того, ряды опорных выступов расположены под углом к продольной оси аппарата.На Фиг.1 изображено предложенное устройство, продольный разрез; на фиг.2 - вид сверху на нижний фланец; на Фиг.З - прокладка в плане со стороны поверхности, имеющей углубление; на фиг,4 - разрез А-А на фиг,З;на фиг,5 - разрез Б"Б на фиг.З; нафиг.б - две соприкасающиеся прокладки в плане с частичным вырывом; нафиг.7 - разрез В-В на фиг,б,Мембранный аппарат состоит из.фланцев 1 одинаковой конструкции,снабженных патрубками 2 для подводаобрабатываемой жидкости и отводаконцентрата и имеющих отверстия 3для крепежных шпилек не показаны),мембранных элементов 4, каждый иэкоторйх включает мембранную опору -дренаж 5, проницаемую в продольноми поперечном направлении для пермеата, и две полупроницаемые мембраны б, а также прокладок 7, внутренний контур 8 которых образует совместно с мембранами б напорную камеру 9. На одной поверхности каждойпрокладки 7 выполнены канавки 10так, что при сложении укаэанных прокладок этими поверхностями друг к другу (Фиг.1, б и 7) канавки 10 образуют каналы 11, которые соединяют напорную камеру 9 с коллекторными отверстиями 12 прокладок 7. Коллекторные отверстия 13 и 14 в торцовых кромках мембран б и дренажей 5 соответственно, а также отверстия 12 в прокладках образуютколлекторы исходной смеси и концентрата. Отверстия 15 во Фланцах 1 сообщаются с коллекторами. Отверстия 16 - 19 в боковых кромках мембран 6, дренажей 5 и прокладок 7 об" разуют коллекторные каналы для стока пермеата. Во Фланцах 1 выполнены пазы 20 для распределения исходной смеси по коллекторам.За счет одинаковости прокладок 7 и выполнения канавок 10 под углом к продольной оси аппаратапри складывании прокладок канавки 10 пересекаются на сменных прокладках и создают жесткую основу для прижатия мембран б,к дренажам 5. Прокладки 7 выполняются, например, иэ полиэтилена высокогб давления, ударопроч1118388 го Фиг. ие. Ю ного полистирола, полиуретана.Толщина их порядка 0,7-1,5 мм, Глубина канавок равна 1/2 толщины прокладки. Предложенное устройство работает сЛедующим образом.Раствор, предназначенный для обработки, подается от нагнетателя ( насоса ) при рабочем давлении по входному патрубку 2 на нижнем фланце 1 ) и отверстию 15, а затем через паэ 20 во входные коллекторные каналы. Из коллекторных каналов поток обрабатываемого раствора по каналам 11 распределяется по напорным камерам 9, где и происходит отделение смеси путем прохождения пермеата через мембрану в поперечном направлении под действием градиента давления. Пермеат из под мембран по микроканалам дренаЖа 5 достигает коллекторных отверстий 14 и сливается далее в линию потребителя.Концентрация раствора по мере движения его в полости напорной камерыпостоянно возрастает и достигаетсвоей максимальной величины на выходе из напорной камеры, Концентратудаляется по выходным каналам 11,попадая далее в выходные коллекторные каналы, откуда через паэ 20, от-10 ветстие 15 и патрубок 2 верхнегофланца 1 отводится в линию концентрата,Предложенное изобретение позволяет не только достичь поставленной35 цели - снизить материалоемкость аппарата, но и создать лучшие условияего работы: повысить скорость движения разделяемой смеси над мембранами, увеличить надежность работы аппарата под повышенным давлением.