Мембранный аппарат

(я)5 В 01 О 63 УОО ЗОБ РЕТЕ ТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТБУ тва явективарном .ра; ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПОИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ(71) Воронежский технологический институт(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 476885, кл, В 01 0 13/00, 1975.(57) Использование: разделение растворовметодами обратного осмоса и ультрафильтрации, Сущность изобретения: мембранныйаппарат включает корпус с перфорированными днищами, пористое тело, выполненное в виде двух вдвинутых одна в другую Изобретение относится к разделению растворов методами обратного осмоса и ультрафильтрации и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химическойи других отраслях промышленности,Наиболее близким по технической сущности дайному изобретению является мембранный аппарат для обратного осмоса и ультрафильтрации, содержащий корпус, перфорированные днища и пористое тело, выполненное в виде двух вдвинутых одна в другую деталей, каждая из которых представляет ряд концентрических труб, соединенных общим основанием. Разделяемая жидкбсть движется вдоль фильтрующего элемента, а переток из одной напорной камеры в другую осуществляется через зазоры между торцами концентрических труб одной деталй иоснованием другой,Недостатком известного устройс ляется наличие застойных зон. неэфф ность работы мембран с ламин режиме, повышенный расход раство 1754188 А 2деталей, каждая .из которых представляет собой ряд концентрических труб, соединенных общим основанием й покрытых дренажнь 1 м материалом с нанесенной на него полупроницаемой мембраной, Одна из деталейустановлена неподвижно, а вторая установлена с возможностью вращения и размещена с зазором относительно днища с образованием полости, разделенной пластинами на три равные части и соединенной с патрубком вывода фильтрата, являющимся валом приводного механизма вращения. Патрубки вывода концентрата охватывают патрубок вывода фильтрата. 1 э.п. ф-лы, 2 ил,Целью изобретения является повышение производительности аппарата й качества разделения за счет снижения уровня концентрационной паляриэацйи.Поставленная цель достигаетсятем, что в мембранном аппарате, включающем корпус, перфорировайные днища,входной и выходной патрубки, пористое тело, выполненное в виде двух вдвинутых одна в другую деталей, каждая из которых представляет собой ряд концентрических труб, соединенных общим основанием и покрытых дренажным материалом с нанесенной на него полупроницаемой мембраной, одна из деталей пористого тела установлена с возможностью вращения"и .сйабжена кожухом, размещенным с зазором относительно днища с образованием полости, разделенной на три равные части и соединенной с патрубком вывода фильтрата, при этом входной патрубок расположен по оси аппарата, а выходнрй патрубок для вывода концентрата охватывает патрубок вывода фильтрата, при этом на поверхности неподвижной детали510 20 пористого тела установлены турбулизирующие спиралевидные устройства,Положительный эффект при осуществлении предлагаемого изобретения достигается за счет интенсификации процесса разделения,На фиг.1 показан продольный разрез описываемого аппарата; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1,Мембранный аппарат состоит из цилиндрического корпуса 1, днищ 2 и 3 с отверстиями 4 для вывода фильтрэта, Днище 3 снабжено патрубком 5 для подвода разделяемой жидкости, Фильтрующие элементы состоят из двух деталей 6 и 7, вдвинутых одна в другую, которые представляют собой ряд концентрических труб 8 и 9, соединенных общими днищами 2 и 3; на всю поверхность которых уложен тонкий дренажный материал 10 с нанесенной на него полупроницаемой мембраной 11, На поверхности неподвижного ряда концентрических труб над мембраной 11 установлены турбулизирующие устройства 12, которые представляют собой жесткий каркас спиралевидной формы, прикрепленный в месте стыка мембран 11 с неподвижными трубами таим образом, чтобы плотность прилегания устройства 12 к мембране 11 полностью исключэла возможность ее механического разрушения.Устройства 12 позволяют образовать каналы протеканий разделяемой жидкости, увеличивая тем самым скорость течения и турбулизацию потока и направить его над. мембраной 11 по спирали, значительно увеличивая путь прохождения разделяемой жидкости по.аппарату. Увеличение скорости и турбулизации потока, а также пути прохождения разделяемой жидкости по аппарату позволяет резко увеличить производительность аппарата и тем самым компенсировать незначительное уменьшение поверхности мембраны 11 прикрытием турбулизирующих устройств 12 Для отвода фильтрата из вращающейся детали 6 она снабжена кожухом 13. размещенным с зазором. нэд перфорированным днищем 2 с образованием круговой полости, и патрубок 14, который в свою очередь выполняет роль приводного.Круговая полость и начало патрубкэ 14 разделены на три равные части пластинами 15, а патрубок 14 в месте ввода пластин 15 имеет утолщение стенок для исключения обратного попадания фильтрата в круговую полость.Деление полости на три равные части пластинами 15 вызвано необходимостью постоянного отвода прошедщего через мембрану 11 фильтрата в пористый дренажный материал в целях предотвращения снижения скорости фильтрации, Данное количество частей является минимально- возможным и целесообразным с точки зрения металлоемкости и энергетических затрат на привод вращающейся детали.Патрубок 14 установлен при помощи подшипника 16 скольжения и герметизирован армированным манжетным уплотнителем 17, Для вывода разделяемой жидкости служит патрубок 18, охватывающий патрубок 14,Аппарат работает следующим образом.Разделяемая жидкость под давлением, превышающим осмотическое давление растворенных в ней веществ, через патрубок 5 поступает в аппарат и последовательно проходит вдоль поверхности мембран 11 по спиралевидному каналу турбулизирующего устройства 12 детали 6. Одновременно с помощью внешнего привода приводится во вращение деталь 7. Вращение детали 7 происходит в обратную сторону по сравнению с движением разделяемой жидкости по спиралевидному каналу устройства 12, что приводит к снижению уровня концентрационной поляризации,Проникая череэ мембрану 11, жидкость отводится по дренажному материалу 10 к днищам 2 и 3 и через отверстия 4 удаляется за пределы фильтрующих деталей 6 и 7,Дальнейший отвод фильтратэ от вращающейся детали 6 происходит через круговую полость, образованную кожухом 13 и днищем 2, а также через патрубок 14. Концентрированный раствор разделяемой жидкости выводится через патрубок 18. Предлагаемый аппарат обеспечивает высокие постоянные скорости течения раз деляемой жидкости у поверхности мембраны и большой путь прохождения ее по каналам аппарат посредством применения турбулизирующего спиралевидного устройства; снижает концентрированную поляризацию зэ счет вращения фильтрующей детэли в обратную сторону по сравнению с направлением движения разделяемой жидкости по спиралевидному каналу турбулизирующего устройства; позволяет обеспечить свободное удаление фильтрата из вращающейся детали благодаря применению отводящего узла в концентрации,Формула изобретения 1, Мембранный аппарат, включающий корпус, перфорированные днища, входной и выходной патрубки, пористое тело, выпол-. ненное в виде двух вдвинутых одна в другую деталей, каждая из которых представляет собой ряд концентрических труб, соединен1754188 8 Я Ю Н 42 ных общим основанием и покрытых дренажным материалом с нанесенной на него полупроницаемой мембраной. о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения производительности аппарата и качества разделения за счет снижения уровня концентрационной поляризации, одна из деталей пористого тела установлена с возможностью вращения и снабжена кожухом, размещенным с зазором относительно днища с образованием полости, разделенной пластинами на три равные части и соединенной с патрубком вывода фильтрата, при этом входной патрубок расположен по оси аппарата, а выходной патрубок для вы вода концентрата охватывает патрубок вывода фильтрата,2, Аппарат по п,1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что на поверхности неподвижной дета ли пористого тела установлены турбулизующие спиралевидные устройства.1754188 ректор Н Слободяни Редактор Бокарев Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина Заказ 2 ВНоставитель С, Шэхоехред М,Моргентал Тираж ПодписноеПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рауаская наб 4/5