Установка мембранного разделения

Установка мембранного разделения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к установкам для разделения жидких смесей (преимущественно вязких растворов) баромембранными методами и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение производительности установки при одновременном снижении энергозатрат на ее эксплуатацию , а также предотвращение вскипания раствора в циркуляционном контуре. Установка снабжена устройством для отвода тепла, выполненным в виде вакуумного испарителя 9, жидкостная зона 10 которого по линии разделяемого раствора соединена трубопроводами 5 с мембранным аппаратом 1 и насосом 8, так, что образуется замкнутый циркуляционный контур. Причем паровая зона 13 испарителя 9 соединена с конеднсатором 15 пара. Дросселирующее устройство 16 устанавливается на трубопроводе , соединяющем мембранный аппарат 1 и испаритель 9, непосредственно перед патрубком 11 ввода разделяемого раствора в испаритель. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. & Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 D 63/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4832021/26 (22) 29.05.90 (46) 15.05,92, Бюл. N 18 (71) Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения (72) В,Г, Пономаренко, О.А. Головченко, Г,Ф, Потебня, В,Н. Протасеня, И.Д.Тирурка, В,Н, Андреев, В,В, Андреев и Ю.А. Левинца (53) 541.18,045:62-278(088.8) (56) Экспресс — информация, Зарубежный опыт. Серия XM — Химическое и нефтеперерабатывающее машиностроение, М. 28, 1984, стр, 4 — 5, (54) УСТАНОВКА МЕМБРАННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к установкам для разделения жидких смесей (преимущественно вязких растворов) баромембранныИзобретение относится к химическому машиностроению, а именно к установкам для разделения растворов баромембранными методами, и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известна установка мембранного разделения, содержащая мембранный аппарат, насос, дросселирующее устройство и трубопроводы, объединенные в циркуляционный контур по разделяемому раствору, содержащая патрубки ввода исходного раствора и отвода пермеата и концентрата, а

„„ Ы„„1733063 А1 ми методами и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение производительности установки при одновременном снижении энергозатрат на ее эксплуатацию, а также предотвращение вскипания раствора в циркуляционном контуре. Установка снабжена устройством для отвода тепла, выполненным в виде вакуумного испарителя 9, жидкостная зона 10 которого по линии разделяемого раствора соединена трубопроводами 5 с мембранным аппаратом 1 и насосом 8, так, что образуется замкнутый циркуляционный контур. Причем паровая зона 13 испарителя 9 соединена с конеднсатором 15 пара. Дросселирующее устройство 16устанавливается на трубопроводе, соединяющем мембранный аппарат 1 и испаритель 9, непосредственно перед патрубком 11 ввода разделяемого раствора в испаритель. 1 з и. ф лы, 1 ил. также устройство для отвода тепла, образующегося при многократной циркуляции раствора за счет диссипации механической энергии при движении разделяемого раствора в замкнутом контуре, Устройство для отвода тепла выполнено в виде охлаждаемых водой рубашек, установленных на трубопроводах циркуляционного контура.

Для такой установки характерна низкая производительность и высокие энергозатраты при эксплуатации, обусловленные тем, что тепло, выделяющееся в контуре циркуляции для разделения раствора (выделения

1733063 из него растворителя), в пределах установки не используется, а сбрасывается вместе с охлаждающей водой, Цель изобретения — повышение производительности установки при одновременном снижении энергозатрат на ее эксплуатацию, а также предотвращение вскипания раствора в циркуляционном контуре.

На чертеже представлен общий вид предлагаемой установки мембранного разделения.

Установка содержит мембранный аппарат 1, снабженный патрубками ввода 2 и вывода 3 разделяемого раствора, а также патрубком отвода пермеата 4 и трубопроводами 5, имеющими патрубки ввода исходного раствора 6 и отвода концентрированного раствора 7, Мембранный аппарат 1 соединен с насосом 8 и устройством для отвода . тепла, выполненным в виде вакуумного испарителя 9, так что по разделяемому раствору образуется замкнутый контур циркуля ции.

Жидкостная зона 10 испарителя имеет патрубок подачи нагретого раствора 11 и патрубок возврата охлажденного раствора в контуре 12, Паровая зона 13 испарителя 9 имеет патрубок вывода пара 14, соединенный трубопроводом с конденсатором пара 15, На трубопроводе 5, перед патрубком 11 испарителя 9, установлено дросселирующее устройство 16, предназначенное как для поддержания рабочего давления в мембранном аппарате 1,.так и для гарантированного выноса зоны кипения в испаритель

9, т,е. для предотвращения вскипания раствора в циркуляционном контуре.

Установка мембранного разделения работает следующим образом.

Раствор, подлежащий мембранному разделению, через патрубок 6 и трубопроводы 5 заполняет мембранный аппарат 1, насос 8 и жидкостную зону 10 испарителя 9 до уровня, соответствующего оси патрубка

11.

После заполнения установки раствором включается насос 8, который перекачивает раствор по замкнутому контуру, При этом из жидкостной зоны 10 испарителя 9 через патрубок 12 по участку трубопровода 5 разделяемый раствор поступает в насос 8, которым подается в патрубок 2 мембранного аппарата 1 и, далее, через патрубок 3, дросселирующее устройство 16, патрубок 11 возвращается в жидкостную зону 10 испарителя 9.

Изменением степени открытия дросселирующего устройства 16 в мембранном аппарате 1 устанавливается рабочее давление, под действием которого в мембранном аппарате 1 происходит разделение раствора на пермеат, удаляемый через патрубок 4, 5 и концентрат, который через патрубок 3, через дросселирующее устройство 16 и штуцер 11 поступает в испаритель 9.

Подпитка установки мембранного

10 разделения исходным раствором осуществляется через патрубок 6, а отвод концентрированного раствора — через патрубок 7.

Уровень раствора в жидкостной зоне 10 испарителя 9 поддерживается по оси патрубка

15 11. В контуре циркуляции устанавливается та концентрация, с которой концентрированный раствор удаляется с установки.

За счет дискового трения в насосе 8, трения при движении раствора в трубопро20 водах 5, в мембранном аппарате 1, за счет выделения энергии при преодолении местных сопротивлений контура и дросселирующего устройства 16 разделяемый раствор нагревается, 25 Через частично открытое дросселирующее устройство 16 и патрубок 11 нагретый раствор поступает в испаритель 9.

В паровой зоне 13 испарителя поддерживается давление пара меньшее, чем дав30 ление насыщенных паров при температуре нагретого раствора (обычно вакуум).

По отношению к температуре пара в паровой зоне 13 нагретый в циркуляционном контуре раствор перегрет, 35 Поступая в испаритель 9. перегретый раствор вскипает.

Образующийся пар из паровой зоны 13 испарителя 9 через патрубок вывода пара 14 поступает в конденсатор 15, где конденси40 руется с образованием конденсата пара растворителя.

Конденсат пара растворителя. как и пермеат, удаляется с установки, Формула изобретения

45 1. Установка мембранного разделения, преимущественно для концентрирования вязких растворов ультрафильтрацией, содержащая мембранный аппарат, насос, дросселирующее устройство и трубопрово50 ды, объединенные в циркуляционный контур по разделяемому раствору, а также патрубки ввода исходного раствора и отвода пермеата и концентрата, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения произво55 дительности установки при одновременном снижении энергозатрат на, ее эксплуатацию, установка дополнительно содержит конденсатор пара, устройство для отвода тепла выполнено в виде вакуумного испарителя, жидкостная зона которого по линии

1733063 скодиий ристф<р

40

50

Составитель О. Головченко

Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец

Редактор И. Сегляник

Заказ 1619 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 разделяемого раствора соединена трубопроводами с мембранным аппаратом и насосом, а паровая зона соединена с конденсатором пара.

2. Установка по и, 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью предотвращения вскипания раствора в циркуляционном контуре, дросселирующее устройство установлено на трубопроводе, соединяющем мембранный аппарат и испаритель, непос5 редственно перед патрубком ввода разделяемого раствора в испаритель.