Мембранный аппарат

 

Изобретение относится к устройствам для осуществления мембранных процессов и может применяться в любой отрасли промышленности , где необходимо провести разделение жидкой смеси. Изобретение решает задачу повышения надежности и продолжительности работы мембранной аппаратуры. Аппарат содержит нижний фланец 1 с каналом 10 ввода смеси, верхний фланец 2, на котором выполнен центральный цилиндрический выступ с уплотнительной прокладкой 9, верхнюю крьиику 3, подвижно и герметично посаженную на центральный выступ, набор мембранных элементов из дренажа 4 и полупроницаемых мембран 5 и прокладок 6, который стянут между двумя фланцами болтами 8. Более длинными болтами 7 соединены верхняя крышка 3 и нижний ф.чанеи 1. При подаче смеси под рабочим давлением в аппарат по каналу 10 в полости крышки 3 возникает такое же давление, сила которого воспринимается болтами 7. За счет этого разгружаются болты 8, а поэтому первоначальная затяжка мембранных элементов может быть сушественно меньше, что удлиняет срок их работы. 2 ил. сл 05 о оо N4:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,Ю 1304844

Ы 4 В 01 В 13 ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABT0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БНБЛ;.;

Фиг. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НО14ИТЕТ СССР

ПО ДЕИАЬЛ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3863438/23-26 (22) 04.03.85 (46) 23.04.87. Бюл. № 15 (71) Проектно-конструкторское бюро по проектированию оборудования для производства пластических масс и синтетических смол (72) А. H. Шимон (53) 66.067-278.002.73:532.711 (088.8) (56) Патент США № 4228014, кл. 210 †3, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 471104. кл. В 01 D 13/00, 1974. (54) MEMEPAHHhlA АППАРАТ (57) Изобретение относится к устройствам для осуществления мембранных процессов и может применяться в любой отрасли промышленности. где необходимо провести разделение жидкой смеси. Изобретение решает задачу повышения надежности и продолжительности работы мембранной аппаратуры.

Аппара- содержит нижний фланец 1 с каналом 10 ввода смеси, верхний фланец 2, на котором выполнен центральный цилиндрический выступ с уплотнительной прокладкой 9, верхнюю крышку 3, подвижно и герметично посаженную на центральный выступ, набор мембранных элементов из дренажа 4 и полупроницаемых м váðàí 5 и прокладок 6, который стянут между двумя фланцами болтами 8. Более длинными болтами 7 соединены верхняя крышка 3 н нижний фланец l.

При подаче смеси под рабочим давлением в аппарат по каналу 10 в полости крышки 3 возникает такое же давление, сила которого воспринимается болтам,i 7. За счет этого разгружаются болты 8, а поэтому первоначальная затяжка мембранных элементов может быть существенно меньше, что удлиняет срок их работы. 2 ил.!

304844

Формула изобретения

Изобретение относится к устройствам мембранной технологии, применяемым в различных отраслях промышленности для разделения и концентрации растворов, опреснения солоноватой и морской воды, очистки сточных вод и др.

Целью изобретения является увеличение надежности и продолжительности работы мембранного аппарата за счет создания постоянного во времени усилия сжатия пакета мембранных элементов и прокладок.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг.2 = разрез А — А на фиг.1.

Мембранный аппарат для разделения смесей включает два концевых фланца нижний 1 и верхний 2, верхнюю крышку 3, подвижную относительно центрального цилиндрического выступа верхнего фланца 2.

Между фланцами 1 и 2 размещен пакет мембранных элементов, состоящих из мембранной опоры-дренажа 4, проницаемой в продольном и поперечном направлениях для пермеата, и двух полупроницаемых мембран 5, а также мембранных прокладок 6, внутренний контур которых образует напорную камеру.

Крышка 3 связана с нижним фланцем 1 болтами 7, а верхний фланец 2 — с болтами 8 с усилием затяжки.

Центральный выступ имеет уплотнительиую прокладку 9 (резиновое кольцо). Ввод осуьцествляется через канал 10, выход концентрата -- по коллектору 11, образованному соответствующими отверстиями в прокладках 6, дренаже 4 и мембранах 5, через канал 12, который соединяется с коллектором 11 с помощью канала 13, выполненного в верхнем фланце 2.

Болты 7 и 8 установлены поочередно.

Пермеат удаляется ио соответствующему коллектору (не показан) через отверстие 14.

Прокладки 6 выполняются, например, из винииласта или полиэтилена высокого давления.

Предлженное устройство работает следующим образом.

Смесь в виде раствора подают насосом ири рабочем давлении 5 — 10 МПа через канал 10, она проходит по коллекторному каналу и распределяется по напорным камерам, создаваемым между мембранными элементами, где н происходит разделение смеси путем прохождения перм еата через мембрану в поперечном направлении под действием градиента давления. Пермеат по коллектору 11 и через отверстие 14 сливается в линию потребителя.

Концентрация раствора постоянно возрастает и достигает своей максимальной величины на выходе из напорной камеры.

Концентрат удаляется через канал 12, предварительно пройдя канал 13. При этом

35 концентрат заполняет полость крышки 3 и приподнимает ее на величину абсолютного удлинения Л! болтов 7. В этом положении болты 7 воспринимают давление среды, а болты 8 это давление не воспринимают.

При снятии давления среды «рышка 3 опускается, зазор Л1 = О, а болты 7 освобождаются от нагрузки. Болты 8 находятся в состоянии затяжки пакета, стягивают пакет мембранных элементов с усилием затяжки

P. = Р> ., создавая постоянное удельное давление на мембраны с целью герметизации.

Болты 7 имеют усилие затяжки равное нулю. Когда в аппарате есть давление среды, эти болты удлиняются на величину

Л! — абсолютного удлинения их под действием давления концентрата на «рышку 3.

Поэтому при снятом рабочем давлении удельное давление иа мембрану остается неизменным и уменьшенным на величину

Рст, как при работающем, так и при неработающем аппарате.

Это позволяет повысить герметичность аппарата, предотвратить переток между линией пермеата и концентрата.

Уменьшение удельного давления уменьшает риск разрушения активного слоя мембраны в местах ее сжатия, а т.кже позволяет уменьшить ширину прокладки, т. е. увеличить рабочую поверхность мембран, и, как следствие этого, производительность аппарата.

В рабочем положении аппарат стянут болтами, и герметизация обеспечивается их затяжкой. Прн выключенном аппарате и снятии давления конструкция цилиндр---поршень позволяет исключить влияние давления среды на болты, которые стягивают мембранный пакет, и таким образом, увеличить срок служб . мембраны.

Мембранный аппарат для разделения смесей, содержащий нижний фланец с каналом ввода смеси, верхний фланец с «аналом вывода концентрата, размещенный между ними пакет из мембранных элементов и прокладок и также стilI IIBBIoIöèå болты, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности и продолжительности работы аппарата за счет создания постоянного во времени усилия сжатия пакета, на верхнем фланце выполнен центральный цилиндрический выступ, снабженный периферийной уплотнительной прокладкой, аппарат снабжен верхней крьиикой, подвижно и герметично посаженной на центральный выступ, и доиол интел ьпы ми удерживаю:пи ми болтами, связывающими верхнюю крышку с нижним фланцем, а канал вывода концентрата выполнен в центральном выступе и в верхней крышке.!

304844

Составитель Л. Свитцов

Редактор А. Шандор Техред И. Верес Корректор М. .1егичик

Заказ !337/5 Тираж 657 Г!од>шсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау инская наб., д. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, Ул. 11роектная, 4