Мембранный элемент

Мембранный элемент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к мембранному разделению растворов методами обратного осмоса, ультраи микрофильтрации и может быть использовано, например, в пищевой промышленности для осветления и концентрирования плодово-ягодных соков. Цель изобретения - повысить производительность процесса разделения. Мембранный элемент содержит жесткий пористый стержень 1, внутри которого концентрическими кругами расположены сквозные каналы 2, имеющие активный слой 3. В кольцевой перегородке между каналами 2 соседних концентрических кругов выполнена кольцевая полость 4, а в радиальных перегородках между сквозными каналами 2 - сообщающиеся с ней радиальные каналы 5 и 6. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 В 01 D 6! 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4491981/23-26 ! (22) 10.10.88 (46) 23.07.90. Бюл. № 27 (71) Кишиневский завод пищевого оборудования (72) В. Г. Гнеушев и Г. В. Милях (53) 66.067-278.002.73:532.711 (088. 8) (56) Заявка Франции № 2585965, кл. В 01 D 13/00, 1987. (54) МЕМБРАННЫЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение относится к мембранному разделению растворов методами обратного осмоса, ультра-и микрофильтрации и может быть использовано, например, в пищевой

„„SU„„1579543 А 1

2 промышленности для осветления н концентрирования плодово-ягодных соков. Цель изобретения — повысить производительность процесса разделения. Мембранный элемент содержит жесткий пористый стержень 1, вну-,— ри которого концентрическими кругами расположены сквозные каналы 2, имеющие активный слой 3. В кольцевой перегородке между каналами 2 соседних концентрических кругов выполнена кольцевая полость 4, а в радиальных перегородках между сквозными каналами 2 — сообщающиеся с ней радиальные ка налы 5 и 6. 1 з. и. ф-л ы, 6 ил.

15?9543

Изобретение относится к области мембранного разделения растворов методами обратного осмоса, ультра-и микрофильтрации, и может быть использовано, например, в пищевой промышленности для осветления и кон5 центрирования плодово-ягодных соков.

Целью изобретения является повышение производительности мембранного элемента.

На фиг. 1 дан мембрайный элемент, продольный разрез; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1 (сопряжение цилиндрических тел стержня); на фиг. 3 — то же, вариант; на фиг. 4 — разрез А — А на фиг. 1; «а фиг. 5 — узел II на фиг. 4; на фиг. 6—

: узел 111 на фиг. 4.

Мембранный элемент состоит из профилированного стержня 1, обладающего жесткой пористой структурой материала и имеющего, например, форму цилиндра. В стерж«е 1 выполнены центральный и расположенные вокруг него концентрическими кругами сквозные каналы 2, имеющие мелкопористый активный слой 3, являющийся полупроницаемой мембраной. В кольцевой перегородке между каналами 2 выполнена кольцевая полость 4, а в радиальных перегородка» между каналами 2 выполнены сообщающиеся с ней радиальные каналы 5 и 6, причем каналы 5, расположенные периферийно относительно кольцевой полости 4, выполнены сквозными, а каналы 6, расположенные от нее к центру стержня 1,— глухими. Каналы 5 и 6 могут иметь кри- 30 волинейный профиль (фиг. 5), .то гюзголяет уменьшить величину пути прохождения пермеата от каналов 2 до каналов 5 и 6.

Последние могут быть выполнены прерывистыми, разделенными один от другого перемычками (фиг. 1), или сплошными. В стерж- 35 не 1 может быть выполнено несколько КоНцентричсских кругов каналов 2, при этом независимо от числа таких кругов между со(едни ми кру Га ми выполняется кольцевая полость 4. Кольцевая полость (вариант) 4 может быть выполнена также и вокруг

40 центрального сквозного канала 2. В этом случае радиальные каналы 6 так же как и г

У

KaH

Стержень 1 может быть выполнен составным по кольцевой полости 4 с образованием цилиндрических тел 7 и 8, имеющих форму соответственно сплошного и полого цилиндров, которые сопряжены по торцам, зафиксированы и уплотнены междусобой в мес- 50 тах сопряжения, Тела 7 и 8 могут быть сопряжены между собой при помощи выполненных в Нх торцах Ll,èëHíäpè÷åñêHK встречных выступов, зафиксированы и уплотнены в зоне контакта при помощи клеевого соединения 9, созданного, например, с использованием эпоксидной смолы (фиг. 3).

Тела 7 и 8 могут быть также сопряжены с применением распорного элемента 10, установленного между ними, а зафиксированы и уплотнены при помощи клеевого соединения !1, созданного также с использованием эпоксидной смолы (фиг. 2).

Цилиндрические тела 7 и 8 стержня 1 могут быть изготовлены из монокристаллов окиси алюминия методом экструзионного формования, с последующей их сушкой, термообработкой, спеканием. Каналы 5 и 6 могут быть выполнены в процессе экструдирования тел 7 и 8 путем радиального выдвижения специальных пустотообразователей, расположенных в мундштуке экструдера. Каналы 5 и 6 могут быть выполнены путем механической обработки (фрезерованием, строганием, протягиванием), которая осуществляется после сушки тел 7 и 8 до термообработки последних.

Мембранный элемент работает следующим образом.

Подлежащий мембранному разделению раствор под давлснием подают в сквозные каналы 2.

Прошедший ерез активный слой 3 раствор в виде пермеата движется внутри пористого материала стержня 1 к его наружной поверхности. Пермеат из каналов 2, расположенных центрально относительнo кольцевой I.oëoñòè 4, отводится наружу следуюгцим образом. Первоначально

oH поступает в кольцеву*.о полость 4. 3То происходит как через перегородки между полостью 4 с каналами 2, так и через псрегородки последних с радиальными каналами 6. Из полости 4 по радиальным каналам пермеат легко выводится наружу из,мембранного элемента.

Пермеат из каналов 2, расположенных периферийно Относительно полости 4, выводится наружу как через перегородки между каналами 2 и наружной поверхности стержня 1, так и через перегородки между каналами 2 с радиальными каналами 5. Причем во всех случаях пермеат испытывает минимальные гидравлические сопротивления своему движению, что обусловлено малой величиной его пути в пористом материале, а также свободным его перемещением по кольцевой полости 4 и каналам 5 и 6.

Концентрат следует дальше по каналам 2.

Благодаря такому выполнению мембранного элемента пермеат независимо от того, из какого сквозного канала он отвердится, преодолевает весьма малый слой материала стержня (перемычку между сквозным и радиальным каналами), что позволяет значительно увеличить производительность мембранного элемента в целом.

Формула изобретения !. Мембранный элемент, выполненный в виде жесткого пористого стержня, вдоль которого выполнены сквозные каналы, расположенные концентрическими кругами, стенки которых снабжены. полупроницаемой мембраной, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности мембранного элемента, между концентрическими кругами сквозных каналов выполнены кольцевые полости, а между сквозными каналами вы579543 е полнены сообщающиеся с полостями радиальные каналы.

2. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что жесткий пористый стержень выполнен составным из концентрически расположенных цилиндри ческих тел, на поверхностях которых размещены кольцевые полости.

1579543

E

I ф

Ф

Э

Составитель А. Свитцов

Заказ 1972

Редактор Л. Гратилло Техред А. Кравчук Ко е HP орректор . евская

Тираж 54! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Г!атент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101