SU695018A1 - Аппарат дл обратного осмоса и ультрафильтрации - Google Patents

Description

1

Предлагаемое изобретение относитс  к аппаратам дл  разделени  жидких смесей с. помощью полупроницаемых мембран методом обратного осмоса и может быть использоваио в микробиологической, пищевой и химической промышленности.

Известно устройство дл  обратного осмоса и ультрафильтрации, включающее фильтрующие модули, состо щие из дренажной основы, мембран и промежуточных элементов в виде фасонных прокладок. На периферии фильтрующих модулей выполнены переточные отверсти , при сборке фильтрующих модулей переточные отверсти  образуют канал 1.

Герметизаци  переточного канала в аппарате осуществл етс  посредством приклеивани  мембран по периферии отверсти  с обеих сторон фильтрующего элемента клеем ускоренного действи . Однако наличие клеевого соединени  снижает надежность работы аппарата и усложн ет замену мембраны.

Наиболее близким к предложенному рещению  вл етс  аппарат дл  обратного осмоса, включающий плоские фильтрующие модули круглой или пр моугольной формы, состо щие из дренажной основы и размещенных с обеих ее сторон мембран и промежуточных элементов, и переточные каналы . Аппарат снабжен распорным приспособлением дл  креплени  мембран, выполненным в виде двух элементов распираемых пружиной или ст гиваемых винтом 2.

В известном аппарате распорное приспособление , имеющее несколько деталей, усложн ют сборку аппарата и не обеспечивает герметизацию пёреточного канала,

кроме того через этот узел возможна утечка обработанного раствора. Все указанные выще недостатки снижают надежность работы аппарата. Целью предлагаемого изобретени   вл етс  повыщение надежности работы, герметичности креплени  мембран и упрощение сборки аппарата.

Это достигаетс  тем, что фильтрующий модуль мембранного аппарата снабжен узлом перетока, выполненным в виде двух цилиндроконических втулок, скрепленных винтом, обращенных цилиндрической частью друг к другу, а конической частью- к мембранам, причем переточные каналы

размещены в теле цилиндроконических втулок .

На фиг. 1 представлен общий вид аппарата; на фиг. 2 - фильтрующий модуль круглой формы, расположенный между

промел уточнымн элементами; на фиг. 3 - Вариант устройства с пр моугольными фильтрующими модул ми; на фиг. 4 - узел перетока в пр моугольном фильтрующем модуле. Аппарат состоит из чередующихс  плоскопараллельных фильтрующих модулей 1 и промежуточных элементов 2, зажатых между двум  фланцами 3 с помощью ст жных щпилек 4. Фланцы имеют щтуцеры 5 и 6, соответственно дл  входа и выхода раздел емого раствора. Фильтрующий модуль 1 состоит из дренажной основы и размещенных с обеих ее сторон полупроницаемых мембран 7. Дренажна  основа включает в себ  опорную пластину 8, имеющую центральное цилиндроконическое отверстие, каналы 9 дл  отвода фильтра от поверхности мембраны к ее периферии и дренажный слой, состо щий из крупнопористой подложки 10 (например сетка с размером  чеек 0,1-0,2 мм) и мелкопористой подложки 11 (например фильтровальна  бумага). В опорной пластине 8 с обеих ее сторон имеютс  углублени , глубина которых на 0,5-1,5 мм превышает суммарную толщину дренажного сло  и мембраны 7. Оставщеес  пространство образует напорную камеру дл  прохождени  раздел емого раствора вдоль поверхности мембран. В подложке 10 сделано отверстие, диаметр которого соответствует диаметру больщого основани  конуса цилиндроконического отверсти  опорной пластины 8. В подложке 11 сделано отверстие, диаметр которого соответствует диаметру цилиндрической части цилиндроконического отверсти  опорной пластины 8. Наружный диаметр подложки 10 соответствует внещнему диаметру углублени  в опорной пластине 8. Наружные диаметры подложки 11 и мембраны 7 одинаковы и равны внещнему диаметру опорной пластины 8. На подложках 11 с обеих сторон дренажной основы размещены полупроницаемые мембраны 7. В качестве полупроницаемых мембран могут быть использованы полимерные пленки типа «Владипор. В центре фильтрующего модул  1 имеетс  узел перетока, выполненный в виде двух цилиндроконических втулок 12 и 13, скрепленных винтом 14, и обращенных цилиндрической частью друг к другу, а конической частью - к мембранам 7. Суммарна  высота втулок 12 и 13 несколько меньще длины центрального отверсти  в опорной пластине 8. Образовавшийс  зазор между цилиндроконическими втулками необходим дл  компенсации погрещности изготовлени  самих втулок, а также деформаций подложки 11 и мембраны 7. В теле цилиндроконических втулок 12 и 13 по окружности чьшолнены переточные отверсти  15. В центральном отверстии цилиндроконической втулки 13 нарезана резьба под винт 14. По наружному периметру с обеих сторон опорной пластины 8 выполнены пазы пр моугольной формы, в которые укладываютс  круглые кольцевые прокладки 16 из эластичного материала (например резины ). Промежуточные элементы 2 представл ют собой круглые диски толпи1ной 0,5-1 ,0 мм, выполненные из жесткого материала (например сталь) и имеющие по периферии отверсти  17 дл  перетока раздел емого раствора. Аппарат собираетс  следующим образом. На обе стороны опорной пластины 8 укладываютс  последовательно подложки 10 и 11. В пр моугольные периферийные пазы вставл ютс  круглые кольцевые прокладки 16. Затем с обеих сторон образовавшейс  дренажной основы накладывают полупроницаемые мембраны 7. Цилиндрической частью втулок 12 и 13 в мембранах 7 продавливаютс  отверсти . Образовавшиес  кружки удал ютс , а втулки вставл ютс  в центральное цилиндрическое отверстие опорной пластины 8. Втулки 12 и 13 ориентируютс  одна относительно другой таким образом, чтобы отверсти  15 оказались соосными. В случае обеспечени  достаточного зазора между втулками их взаимное ориентирование не  вл етс  об зательным . Затем, придержива  от враи1,ени  втулку 12, закручивают винт 14 до обеспечени  надежного прижати  мембраны 7 к внутренней конусной поверхности цилипдроконического отверсти  опорной пластины 8. Собранные таким образом фильтрующие модули 1 укладываютс  поочередно промежуточными элементами 2. Образовавшийс  пакет сжимаетс  между фланцами 3 с помощью ст жных шпилек 4. Дл  увеличени  производительности аппарата его собирают из нескольких, параллельно подключаемых, пакетов. Работает устройство следующим образом. Раздел емый раствор под давлением, превышающим осмотическое давление растворенных в нем веществ, через входной штуцер 5 и отверсти  17 в направл ющих пластинах подаетс  в напорную камеру аппарата, ограниченную с одной стороны мембраной 7 фильтрующего модул  1, с другой - поверхностью нромелсуточного элемента 2. Боковыми стенками надорпой камеры  вл ютс  боковые поверхности углублени  в опорной пластине 8. Растворитель и часть растворепных в нем веществ проходит через полупроницаемые мембраны 7 и через дренажный слой но каналам 9 отводитс  от внутренней поверхности мембран 7 к торну опорной пластины 8, а затем в емкость дл  сбора фильтрата. Раздел емый раствор, обогащенный веществами , задерживаемымп полупроницаемой мембраной 7, перетекает пс переточным отверсти м 15 в цилиидроконических втулках 12 и 13 в следующую напорную кaмepз ограниченную с одной стороны мембраной 7 того же фильтрующего модул  I, а с другой - поверхностью следующего промежзточного элемента 2. Пройд  все напорные камеры накета, обработанный такнм образом, раствор через штуцер 6 выводитс  нз аппарата.

Узел перетока п унлотпенпй может быть использован и дл  аппаратов с пр моугольнымп фнльтруюнщми модул ми, и в этом случае переточиый капал может быть выполнен в самом ст жном винте. В аппарате дл  обратного осмоса и ультрафнльтраиин с пр моугольными фильтрующими модул ми 18 узел перетока выполнен в виде двух пнли1гдроконических втулок 19 и 20, скрепленных винтом 21, и обращенных цилиндрической частью к другу, а конической частью - к мембраттам 7. Переточный канал 22 выполнен в теле самого крепежного винта 21. Количество узлов перетока и унлотнеггий в аппаратах с пр моЗтольными фильтрующими модул ми зависит от ширииы иапорпой камеры, а также от расхода раздел емого раствора.

Annanат состоит из чередующихс  бильтплтпиптх 18. состо и.шх из дренажной остовы, включаюн1ей кпупнопооистую 10 и мрлкопопистую 11 полложки, и размеИ1;ент1ых с обеих ее сторои полупроницаемых лтембран 7 и промежуточных элементов 23, выполненных в виде рамок из прокладочного материала (например паронит). Получе1И1ый таким образом пакет сжимаетс  между ДВУМЯ сЬлапцами 24 с помощью ст жных щпплек 25.

Р ботает аппарат следующим образом.

Раздел емый раствор под давлением, ппевьттиаюптим осмотическое давление раствопрнных R нем веществ, через входное отверстие 26 пот етс  в напорные камеры  пп пат , ограниченные с ДВУХ сторон напужнмми повепхпост мп мембран 7 фильтруюпшх модулей 18. Боковылги степкамп напорных камер 27  вл ютс  внутренние поверхпости промежуточтгых элемеитов 23.

Растворитель и часть растворенных в нем веществ проходит через полупроницаемую мембрану 7 и через дренажный слой по каналам 28 в опорной пластине 29 фильтрующих модулей 18 отводитс  от внутренней поверхности мембран 7 к торцу опорной нластины 29, а затем в емкость дл  сбора фильтрата. Раздел емый раствор, прощедший все напорные камеры 27 и

обогащенный веществами, задерживаемыми полупроницаемыми мембранами 7, выводитс  из анпарата через верхнее отверстие 30. Предложенна  конструкци  узла перетока в аппаратах дл  обратного осмоса и ультрафильтрации позвол ет повысить надежность их эксплуатации, а также упростить технологию сборки фильтрующих модулей и смену мембран.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 435833, кл. В DID 13/00, 1972.

2 Авторское свидетельство СССР № 592334, кл. В ОШ 13/00, 1972.

эw ж

s

j L

7; 7

/ /

,u „

W7777/7/77777/7777 : 7,,

- - - y////////77/////////////////AV/ .

zs

PT..... --„.Ej

I 23

Z72f

фиг 3

27 го

22 г 75 г г

/ / / /О.

у/ //Ч

-г5

VZ

(Риг. t