Мембранный элемент трубчатого типа
Изобретение касается разделения, концентрирования и опреснения различных растворов методами обратного осмоса и ультрафильтрации и может быть использовано, например, в пищевой промышленности для концентрирования жидких продуктов. Цель изобретения - повышение производительности мембранного элемента за счет снижения влияния концентрационной поляризации. Мембранный элемент содержит пористый трубчатый каркас с расположенной на его внутренней поверхности полупроницаемой мембраной, а также турбулизирующую вставку, закрепленную на каркасе. Новым в мембранном элементе является то, что турбулизирующая вставка выполнена в виде гибкого элемента, один конец которого закреплен шарнирно с возможностью вращательного и колебательного перемещения, а другой свободен. Гибкий орган может быть выполнен в виде цепи, состоящей из кольцевых звеньев, или ленты, изготовленной, например, из капроновой ткани. Гибкий орган обладает в разделяемом растворе положительной плавучестью. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.
(.,F03 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
° + >ф
> ф >
>(51) 4 В О! D 13 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
И А ЗТСРСИОМ / СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВГННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
f;3()()() l 4, ";3 2о (> /! . 3! (1,, 7 (4()),) 3 I)<5 I (лс .(л< > l
< 7;:.) Г..)5. >11(«!Ял (5З) ()((н) - )5 00 .7З.5З2. Il(оя(3.я) (>i)) )(3(< р(Ko(((>идст«.(ьсз во ((.(:Р
Л>>; I .)()2), кл. 13 О! D f:3/0(5, !с)73. (:) 4 1 l л(1>1> А l I l l i>f l l 3,<1 1 . >1 Е11Т ТР,"7 13((< 3 () I () )Т11! f A ()7 > f I >< ) р«тс Hil» Kil» и>з «я раз.((л\ ниЯ, h<)llI(".!I pi! f)(1в(I kI I!я и оll f)(снptlи я р3з. ич ны х р(lстр н м(з .:д;! I и О6 f) k! Гн ОГО о< чос(l и >.л ьт р(1филi,ip;!it>i« i л!Ож«! г)ыть и«ноль><>B;»(o, наIf!H. :. !i IIHIIi<. Ьч)й Ilf)<> ktillll. нносги длЯ кон<
I i< tI I f> Ii! >! ) (iii1I И Я iKИдhkI ); I1 f)ОдУкт0 в. 1 1».1Ь ,td<>6p(!(Иия иовышсtlH(произвол!<Гель:il I(. ч6р;(нн<>гo элсмента 33 счет сниi (ь><>f>(!з ни(относится к области раздени; Kи,!л .)>i(тв<>ров мстод;!ми обратного .:ьтр;>фи, I!>I p illèè и может быть
<) (Ь < : !I!(. IIС!IIPHЛ(«!), В IIИIЦЕВОИ HРОЧЫIII (., я !.<» ! ((I I т р и р о в,(н и я
» <> I I <>li. ! ((Зl,н <<о6р< Г»ния >!H,IЯ«(с>l l!<)I>t>ki((«till»
"! <)и <(еь:и!«.Ik !o Ill чел(6р;!Ино!о элементы
«(и.к«ния влияния кони»нтрационl.. ..!ll >! .I H <>Il <(ill H И . ! I » l(f! I (>к (IIOK!I.< c. II Bil f)113HT Ht>l HO, I н(н и Я
1«l! Ti! IIP .!<>! (>tiki!! Р;>ЗР» i ! () .зи(!ый л м(и(«о«тон! из порисp,>>:l Г<)! () ()рк(I l I (1(1 вн >тр<>н:«! «>«з Ьо(оро(о рас(lo.(k<>æ»í3 поди<>ри l<>г(> и,IH ткансвого м3 .л!, ь, >! н р и >1(Г) > 1 Il p(>Hi! . H3 II 0, I.lo>K кл .. :::. « I! i! I <), I <, I! p()(! iI iI3«л13 Я м(>16 p3 (3() 3.
I: k, !)i M.I(ч(Il Г,< у Iаиовлеlld турбулизиру>о >(< в(З Hl>i!, I)t IH(>. I ч(iltldH и ВИде ГИ6ко(о ! < л(< . I, :<. !! Ii ll f) и ) I«р ц<. llH 4, со«ToH ili»H из л!«.(, (у с<>бой кольц»выл зве(>
„„SU„„1502042 А 1
2 .кения влияния концентрационно!1 поляризации л1(л(бр((ни! !й элемент со.(»ржи) Ii<)pki( тый трубч3тый кiiðê((с с рiiс ног!Ож(иной на еl() внутреннси,HoB»рлности иолуllp()HHi(;3»»()k) ч«ч6раной, и также тур6улизирл нину(о вставкл.:3((кр»иг!сннун> на каркасе.
llовым в мембранном элементе являетсH
To
I3 виде гибкого элемента, один конец когорого закреплен !иарнирно с возможностьн) вр;!Игательного и колебательного неременциия, а другой свободен. Ги6кий орган ч<>жст 6ы гь выполнен в виде цепи, со«т<>яЩ»й И.(КОЛЬЦЕВЫЛ Зн НЬ»В, ИЛИ .".(НЗЫ, изготов.!енной, иаир (л(ер, из каирон<иц>и ткани. Гибкий орган обладает в раздсляемоч растворе ш)ложительной ила!>ли<. (.Тьlo. 2 з.и. ф-лы, игь
Ilо конф! урании звснья 5 и 0 чогут быть цилиндрическими, овальными или им«гь форму кольца с,(ву мя параллельнычи нрячолинейными участками и нолуокрл жи<>стями ио концам (этот вариант изобр;1жс и на чертеже). Звенья 5 и 6 м()l у г быть выполнены из легкого материала, например иенонл((ста. Такич ч;>териалоч можеT быть эластичный иенополиэфироуреT3í, объемная массd которого не превышает 0,2 Г/см . Этнч гибкому органу придается положительная плавучесть в р3зделя«моч раствор». Гибкий элемент l<)KK(т быть выполнен в виде ленты из нолич«рной, например капроновой, ткани. (1дним концом цепь 4 воср»дством полуоси 7 (парнирно установлена в опор» 8, ямеK)(li(. и окна .) для (!ролода раствор; !.
Такое присоединенис цени 4 к оноре о6еснечивает возчожн(кть вращательно! о и коле()атсльного (1»pi мещ»ния цспи в м«мбранном элементе. Другой конец пени 4 выполнен свободным (незакрепл»н!(ь!л1), что дела»т ее более подвижной.
1502042
Формула изобретения
5 1 Г 5 (.оставитель А. (.витнов
Редактор О. Юрконе»кая Техред И. Верее Корректор М. (:амборская
Заказ 4991, 6 Тираж 600 Подписное
ВНИИПИ Гос) дарсгвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ (.(ХР
113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4> 5>
ПроизводствеHHo-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
Подвод исходного раствора осуществляется через штуцер крышки 10, вывод концентрате — через штуцер крышки 11.
Мембранный элемент работает следующим образом.
11редназначенный для разделения исходный раствор через штуцер крышки 10 подается под определенным давлением в элемент.
При обтекании раствором турбулизирующей вставки -цепи 4 в мембранном элементе создается мощный турбулизационный режим, приводящий звенья 5 и 6 в сложное по траектории и наиравленик> оесиорядочное движение. Это, в свою очередь, создает множество вихревых микроиотоков, движущихся с постоянно изменяющимися траекториями и направлением. Благодаря этому микропотоки охватывают полностью каждый элементарный объем внутренней полости мембранного элемента с обеспечением активного массопереноса в нем раствора и интенсивной гидрообработкой поверхности мембраны, что существенно повышает производительность элемента. Механическая очистка мембраны 3 движущимися звеньями улучшает ее проницаемосгь, также повышая производительность элемента.
Часть растворителя через мембрану 3, подложку 2 и каркас 1, а концентрат
5 через итуцер крышки 11 выводятся наружу
Таким образом, предложенный элемент позноляет значительно повысить производительность разделения раствора.
1. Мембранный элемент трубчатого типа, содержащий пористый каркас, расположенную на его внутренней поверхности иолуироницаемук> мембрану и турбулизирующую
15 вставку, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности элементра за счет снижения влияния концентрационной поляризации, турбулизирующая встанка выполнена в ниде гибкого элемента, шарнирно закрепленного одним концом на пористом каркасе.
2. Элемент ио п. 1, отличающийся тем, что гибкий элемент выполнен в виде цепи.
3. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что гибкий элемент выполнен в виде ленты.
