Устройство для ультрафильтрации
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик («)695672. (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 160376 (21) 2334395/23-26
С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЭаЯВКИ Мо (23) Приоритет (51)М. Кл.
В 01 D 13/00
В 01 D 31/00
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 5 32 . 7 11 . 66. . 067 (088. 8) Опубликовано 05.1179. Бюллетень Hо 41
Дата опубликования описания 05.1 Ь79 (72) Авторы изобретения
С.И. Гущин и B. Б. Ривкин а (71) ЗаяантЕЛЬ Специальное конструкторское бюро биофизической аппаратуры СКБ БФА. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИ
Н асто ящее и э о бре те ние от н оси т ся к устройствам для ультрафильтрацни, применяемым для концентрирования, очистки и обессоливания растворов, а также для фракционирования смесей веществ, и может быть использовано в области биохимии, медицины, органической химии и т.п.
Известно устройство для ультрафильтрации, которое состоит иэ цилиндра с двумя .крышками стянутыми вместе общим зажимом илй скрепленными резьбовыми соединениями. В верхней крышке размещены узлы ввода раствора и отбора концентрата, а также 15
° штуцер для подачи газа под давлением.
В нижней крышке расположено дренажное устройство. Между этой крышкой и цилиндром помещается полупроницаемая мембрана. Внутри цилиндра находится перемешивающий узел, предназначенный для ускорения ультрафильтрации растворов (lj .
В этом устройстве отсутствует узел отбора концентрата, что приводит к неоправданным потерям ценного раствора при опорожнении устройства и усложняет эксплуатацию.
Наиболее близко по технической сущности к предложенному устройство для ультрафильтрации, содержащее корпус с узлом отбора концентрата, имеющим. взаимно перпендикулярные отводной и сливной каналы, верхнюю крышку с узлом ввода раствора и штуцером ввода сжатого газа, нижнюю крышку с узлами отвода фильтрата и крепления полупроницаемой мембраны, мешалку и уплотняющне прокладки (2) .
Однако в этом устройстве конструкция узла отвода концентрата не обеспечивает полного его отбора ввиду удаленного расположения входного отверстия относительно мембраны. Та".ое расположение входного отверстия обусловлено технологическими трудностями, возникающими при изготовлении устройства подобной конструкции. Наличие разъема между корпусом и нижней крышкой не позволяет приблизить входное отверстие к поверхности мембраны, и вследствие этого образуется мертвая эона, где значительно возрастают потери концентрата.
Цель изобретения — повышение степени отбора концентрата. Это достигается тем, что в устройстве для ультрафильтрации входное отверстие отводного канала расположено на пересечении внутренней поверхности корпуб95б 72 са с плоскостью его торца, а отводной канал размещен под углом к поверхности полупроницаемой мембраны.
На чертеже показано устройство для ул ьтрафил ьтрации, ве рти к аль ный разрез.
Устройство содержит полый корпус
1 с нижней 2 и верхней 3 крышкаи, ст:янутыми плоским зажимом. На наружную сторону корпуса 1 нанесена шкала с делениями . Герметичность вн утренней полости устройства обеспечивает— ся двумя уплотняющими прокладками 4 круглого сечения.
В верхней крышке 3 размещены узел .
5:ввода раствора и штуцер б для ввода сжатого газ а.
В нижней крышке 2 расположена полупроницаемая мембран а 7 с подложкой, под которой размещен узел отвс— да фильтрата-кольцевые проточки, за- 20 канчивающиеся каналом 8.
В нижней части корпуса 1 под углом к его наружной поверхности размещен узел отбора концентрата, cîc I оящий из втулки 9 с взаимно перпендикулярными каналами 10 и 11, предназ— наченными для отвода концентрата и для его слива. В канал 10 вставлен пдастмассавый шток 12, выполненный в виде стержня с головкой и резьбой в верхней части. Нижняя часть штока.
12 притерта к внутренней поверхности канала 10 и служит для запирания сливного канала 11. Входное отверстие 13 канала 10 расположено в непосредственной близости к поверхности полупроницаемой мембраны 7 на пересечении внутренней поверхности корпуса 1 с плоскостью его торца.
Для отвода концентрата и фильтрата устройство снабжено съемныьм трубками 14 и 15.
Внутри нижней части корпуса 1 прикреплена планка 16 с центральным отверстием 17, в которое вставлена мешалка, состоящая из магнитаправод- 45 ного элемента 18, совмещенного с осью 19. Верхний конец оси 19 закреплен на ппанке 1б гайкой 20 с возможностью регулирования величины зазора между магнитопроводным эЛементом 18 и полупроницаемой мембраной 7.
Устройство для ультрафильтрации работает следующим образом.
Через узел 5 ввода, расположенный в верхней крышке 3, в устройство заливается раствор, подлежаший ультрафильтрации, затем через штуцер б подается газ под избыточным давлением, одновременно включается магнитная мешалка, на столик которой устанавливается устройство для ультрафильтрации. При этом происходит вращение магнитопроводнога элемента 18 и перемешивание фильтруемога раствора, чта необходимо для снятия концентрационной поляризации с поверхности б5 мембраны и обеспечения постоянной скорости процесса ультрафильтрации.
В процессе ультрафильтрации растзоритель с низ комолекулярными кампо нентами проходит через полупроницаемую мембрану 7 и отводится по каналу
8 через трубку 15 в сборник фильтрата, а высокомолекулярные соединения остаются над поверхностью полупраницаемой мембраны 7, образуя концентрированный раствор. По окончании процесса прекращают подачу газа в систему. Затем отбирают образовавшийся концентрат через отводную трубку 14 из сливного канала 11, другой конец трубки опускается в сборник концентрата. При повороте штока 12 происходит открытие канала 11, концентрат под действием избыточного давления газа поступает по трубке
14 в сборник.
Предложенная конструкция устройства для ультрафильтрации благодаря тому, что место отбора находится в непосредственной близости к поверхности полупроницаемой мембраны, а отводной канал размещен в стенке корпуса наклонно к поверхности полупроницаемой мембраны, позволяет быстро и без потерь произвести количественный перенос концентрата, являющегося ценным продуктом, для проведения дальнейших анализов.
Выбор угла наклона отводного канала определяется рядом факторов: высотой и толщиной стенок корпуса, габаритами фланца нижней крышки, ско- ростью вращения мешалки и т.д. Как правило, величина угла наклона отводного канала к плоскости полупроницаемой мембраны должна составлять
45-70".
Выполнение мешалки, подвижной и установленной на планке внутри корпуса позволяет регулировать ее осевое перемещение и облегчает эксплуатацию устройства при работе с растворами, имеющими физико-химические свойства, Формула изобретения
Устройство для ультрафильтрации, содержащее корпус с узлом отбора концентрата, имеющим взаимно перпендикулярные отводной и сливной каналы, верхнюю крышку с узлом ввода раствора и штуцером ввода сжатого газа, нижнюю крышку с узлом отвода фильтрата и крепления полупроницаемой мембраны, мешалку и уплотняющие прокладки, а т л и ч а ю щ е е с я тем, чта, с целью повышения степени отбора концентрата, входное отверстие отводного канала расположено на пересечении внутренней поверхности корпуса
6956 72
Сост ави тель A . .Свитцов
Редактор Ф. Серебрянский Техред И. рсталощ Корректор О. Ковинская;
Заказ 6639/7 Тираж 877 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с плоскостью его торца, а отводной канал размещен под углом к поверхности полупроницаемой мембраны.
Источники информации, ртринятые во внимание при экспертизе
1. General. Catalogue, Mi 8fipore, 1974, р. 49.
2. Дытнерский Ю.И. Мембранные процессы разделения жидких смесей. М., Химия, 1975, с. 58 (прототип).