устройство для осуществления баромембранных процессов при разделении жидких сред

Формула изобретения

Мембранный аппарат, содержащий трубные решетки с закрепленными между ними трубчатыми мембранами, установленными рядами, фланцы, крышки с патрубками подвода и отвода жидкости и сборник фильтрата, отличающийся тем, что аппарат снабжен боковыми стенками и пакетами, расположенными между рядами трубчатых мембран и боковыми стенками, при этом пакеты имеют внутренние полости, разделенные между собой и размещенные горизонтальными рядами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для осуществления баромембранных процессов и может быть использовано в любой отрасли промышленности и сельского хозяйства, где производится разделение жидких сред.

При проведении баромембранного разделения раствора на внутренней поверхности мембраны отлагается осадок, что резко снижает производительность аппарата.

Известен мембранный аппарат, содержащий трубные решетки с закрепленными между ними трубными мембранами, фланцы, крышки с патрубками подвода и отвода жидкости и сборник фильтрата 1. Недостаток данного мембранного аппарата заключается в трудоемкости очистки внутренней поверхности мембран. Для этого аппарат необходимо периодически останавливать и осуществлять промывку мембран.

Цель изобретения - увеличение производительности аппарата путем периодической очистки внутренней поверхности трубчатых мембран.

Указанная цель достигается тем, что аппарат снабжен стенками и пакетами, расположенными между рядами трубчатых мембран и боковыми стенками, при этом пакеты имеют внутренние полости, разделенные между собой и размещенные горизонтальными рядами.

На фиг. 1 представлен мембранный аппарат; на фиг. 2 - разрез А-А мембранного аппарата.

Мембранный аппарат состоит из трубных решеток 1 с боковыми стенками 2. В трубных решетках выполнены круглые отверстия, в которых закреплены трубчатые мембраны 3. Мембраны могут быть изготовлены из пористого металла. По краям трубных решеток 1 расположены стержни 4 для придания прочности конструкции. Сверху и снизу к трубным решеткам 3 прикреплены фланцы 5 с крышками 6. Крышки имеют патрубки для подвода исходной смеси 7 и отвода концентрата 8. Внизу размещен сборник фильтрата 9 с патрубком для вывода фильтрата 10. Между рядами трубчатых мембран 3 размещены пакеты 11, которые заполняют все пространство между рядами трубчатых мембран 3. Пакеты выполнены из упругого эластичного материала, например резины. Пакеты 11 разделены на части полостями 12, которые имеют на концах отверстия, соединенные с помощью коллектора к источнику подачи воздуха (на фиг. не показаны).

Мембранный аппарат работает следующим образом.

Разделяемую жидкость под избыточным давлением подают в аппарат через патрубок 7. Жидкость попадает в пространство, ограниченное крышкой 6, и равномерно распределяется по трубчатым мембранам 3, проходит по ним и выводится из аппарата через патрубок 8. При прохождении потока жидкости, имеющего избыточное давление, через трубчатые мембраны 3 часть подаваемой жидкости продавливается через пористый слой мембраны, образуя пленку жидкости на внешней поверхности мембран, которая стекает вниз на трубную доску 1 и далее попадает в сборник фильтрата 9, откуда через патрубок 10 отводится в сборную емкость очищенной жидкости (не показана).

Одновременно с подачей разделяемой жидкости в аппарат в четные полости 12 каждого пакета 11 нагнетают воздух. Полости 12 увеличиваются в объеме и охватывают по всему периметру трубчатые мембраны 3. Давление в полостях 12 равно давлению в трубчатых мембранах. Вследствие этого процесс переноса жидкости через поверхность трубчатой мембраны 3 прекращается, происходит интенсивный смыв отложений с внутренней поверхности мембраны и разрушение слоя с концентрационной поляризацией. Вместе с тем в местах, где расположены горизонтальные ряда нечетных полостей 12, процесс проникновения жидкости через полупроницаемую поверхность мембраны осуществляется. Фильтрат скапливается в пространствах между горизонтальными рядами нечетных полостей. Далее, в полостях, размещенных в четных рядах, сбрасывают давление, жидкость приникает через всю поверхность трубчатых мембран, фильтрат отводится в сборник фильтрата 9. Процесс повторяют, подавая воздух в полости, размещенные в нечетных рядах, при этом фильтрат образуется в пространствах между горизонтальными рядами четных полостей, а смыв отложений осуществляется в местах соприкосновения нечетных полостей к поверхности мембраны.

Таким образом, происходит непрерывная очистка внутренностей поверхности мембран, при этом процессе фильтрации не прерывается.