МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ

МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ


RU (11) 2072254 (13) C1

(51) 6 B01D63/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.01.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4750372/26 
(22) Дата подачи заявки: 1989.10.03 
(45) Опубликовано: 1997.01.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 967509, кл. B 01D 63/08, 1982. 
(71) Заявитель(и): Белов Н.И.; Белов И.П.; Белов В.И.; Белов А.И.; Бутков В.В. 
(72) Автор(ы): Белов Н.И.; Белов И.П.; Белов В.И.; Белов А.И.; Бутков В.В. 
(73) Патентообладатель(и): Белов Николай Илларионович 

(54) МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ 

Изобретение относится к устройствам мембранной технологии и может быть использовано для разделения и концентрирования жидких смесей. Цель изобретения - повышение производительности аппарата за счет уменьшения гидродинамического сопротивления потоку разделяемой смеси. Мембранный аппарат содержит набор чередующихся мембранных и промежуточных элементов, сжимаемых между двумя опорными плитами. Мембранный и промежуточный элементы представляют собой рамки с каналами для разделяемой смеси пермеата и концентрата, на которые натянуты дренажные нити из гибкого материала, расположенные параллельно потоку. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к устройствам мембранной технологии, применяемым в различных отраслях промышленности для разделения и концентрирования смесей.

Цель изобретения повышение производительности аппарата за счет уменьшения гидродинамического сопротивления потоку разделяемой смеси.

Устройство мембранного аппарата показано на чертежах, где на фиг. 1 показан сложный горизонтальный продольный разрез аппарата в раздвинутом состоянии; на фиг. 2 мембранный элемент, вид сбоку.

Мембранный аппарат содержит набор чередующихся мембранных элементов 1 и промежуточных элементов 2, сжимаемых между двумя опорными плитами 3. Мембранный и промежуточный элемент представляют собой рамки 4, на которые натянуты нити 5 с обеих сторон рамок. Мембранный элемент 1, кроме того, содержит мембраны 6, наложенные с обеих сторон рамок с нитями. Плиты 3, мембранные 1 и промежуточные 2 элементы имеют отверстия 7, образующие при сборке аппарата отдельные коллекторы 8 исходной смеси, 9 концентрата и 10 пермеата. Эти отверстия соединяются с рабочими полостями аппарата, совпадающими по контуру с окнами рамок, каналами 11 ввода исходной смеси, каналами 12 вывода концентрата и каналами 13 вывода (ввода) пермеата.

Каналы 11, 12 и 13 выполняют по двум вариантам. По первому варианту расположение этих каналов идентично как в мембранных, так и промежуточных элементах, как это показано на фиг. 2. В этом случае рамки мембранного и промежуточного элементов различаются только расположением их в аппарате (вторая относительно первой развернута на 180o вокруг вертикальной оси в плоскости фиг. 2). По второму варианту (не показан) каналы 11, 12 промежуточного элемента выполнены симметричными. Такие симметричными выполняют и каналы 13 мембранного элемента. В этом случае рамки с нитями мембранного и промежуточного элементов по расположению каналов неидентичны; их устанавливают в аппарате без соблюдения указанного для первого варианта правила комплектации аппарата.

Рамки 4 изготавливают из прочного материала, например, стали. Дренажные нити 5 выполняют из гибкого материала, например, капрона диаметром преимущественно 0,2 1,0 мм, а накладывают их на рамки с шагом 0,2 3,0 мм, располагая по направлению от одного ряда отверстий 7 к противоположному. Возможна намотка нитей вокруг рамки из непрерывной катушки. В местах контакта с рамками нити герметизируют эластичным компаундом с приклеиванием их к рамке, причем, высота слоя компаунда должна быть достаточно для компенсации толщины мембраны, что обеспечивает надежное уплотнение.

В качестве полупроницаемых применяют эластичные, например, полимерные мембраны типа Владипор УАМ или УПМ. Мембрану накладывают с обеих сторон рамок с нитями мембранного элемента, причем внешние размеры ее могут как совпадать с внешним контуром рамок, так и быть меньше их, как показано на фиг. 2.

Аппарат работает следующим образом. Смесь, подлежащая разделению, через отверстие в опорной плите 3 поступает под давлением в коллектор разделяемой смеси, образуемый отверстиями 7 в мембранных и промежуточных элементах. Разделяясь параллельно на ряд промежуточных элементов 2, смесь через каналы 11 проходит вдоль мембран 6, омывая одновременно нити 5 промежуточных элементов. Проникшая через мембрану фракция (пермеат) проходит вдоль нитей мембранных элементов 1 и через каналы 13 и коллектор, образуемый отверстиями вывода пермеата, удаляется из аппарата через отверстие в плите.

Непроникающая через мембрану фракция (концентрат) отводится из аппарата через каналы 12, коллектор концентрата и отверстие в плите. В период разделения под действием давления потока исходной смеси мембрана 6 прижимается к нитям 5 мембранного элемента, в некоторой степени повторяя их профиль.

В течение рабочего периода разделения на поверхности мембраны образуется осадок коллоидных веществ. Для удаления осадка применяют регенерацию мембран током пермеата (подачей его через мембрану в обратном направлении). С этой целью подачу разделяемой смеси прекращают, одновременно включая подачу пермеата через отверстия и каналы его отвода. Промывку ведут под давлением, преимущественно на 10 25% превышающем рабочее. При этом мембрана прогибается в противоположную сторону, прижимаясь к дренажным нитям 5 промежуточных элементов 2. В момент перехода от рабочего периода к промывному, мембрана скользит по нитям, что способствует лучшему удалению осадка. Прошедший через мембрану пермеат вместе с частицами осадка удаляется из аппарата через каналы 12 и коллекторы отвода концентрата или через каналы 11 и коллекторы ввода исходной смеси.

Конструкция предлагаемого аппарата, предусматривающая использование нитей в качестве дренажных устройств, позволяет снизить потери напора разделяемой смеси за счет отсутствия нитей, расположенных перпендикулярно ее потоку, что характерно для прототипа, где в качестве дренажного устройства используется сетка. Тем самым создается возможность увеличить суммарную длину напорного канала (или увеличить число заходов в аппарате) и соответственно увеличить рабочую поверхность мембран в одном и том же агрегате и повысить производительность последнего. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Мембранный аппарат, содержащий набор чередующихся мембранных и промежуточных элементов, выполненных в виде рамок с каналами для разделяемой смеси, пермеата и концентрата, а также дренажные устройства, отличающийся тем, что дренажные устройства выполнены в виде нитей, расположенных параллельно потоку, и размещены по обе стороны рамок.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru