аппарат для мембранного концентрирования

Формула изобретения

Трубчатый мембранный аппарат, имеющий внутренний селективный слой на трубчатой мембране, коническую втулку, конус которой входит внутрь мембраны на величину, обеспечивающую зазор между образующей конуса и мембраной для отвода дисперсной фазы, отличающийся тем, что внутри трубчатой мембраны, с некоторым зазором с ее селективным слоем расположена сетка, в который подается дисперсная фаза, при этом конус втулки входит внутрь мембраны со стороны выхода раствора в кольцевое сечение, ограниченное сеткой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области концентрирования растворов методом ультрафильтрации, обратного осмоса и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Известен мембранный аппарат, в котором воздействие на пограничный слой осуществляется с помощью введения в поток обрабатываемой жидкости сферических частиц [1] . Недостатком этого аппарата является вытеснение сферических частиц от поверхности в центральную часть аппарата, т.е. они не могут оказывать существенного механического воздействия на пограничный слой.

Известен трубчатый мембранный аппарат с полым конусом, который позволяет отводить слой с повышенным содержанием задерживаемых веществ, образующийся на поверхности мембраны [2]. Недостатком этой конструкции является невозможность съема неподвижного слоя задерживаемых частиц, находящихся непосредственно на поверхности мембраны и снижающих производительность процесса.

Задачей изобретения является интенсификация процесса концентрирования.

Поставленная задача достигается тем, что в трубчатом мембранном аппарате, имеющем внутренний селективный слой на трубчатой мембране, коническую втулку, конус которой входит внутрь мембраны на величину, обеспечивающую зазор между образующей конуса и мембраной для отвода дисперсной фазы, согласно изобретению внутри трубчатой мембраны с некоторым зазором с ее селективным слоем, расположена сетка, в который подается дисперсная фаза, при этом конус втулки входит внутрь мембраны со стороны выхода раствора в кольцевое сечение, ограниченное сеткой.

На фиг. 1, фиг. 2 представлено предлагаемое устройство. Устройство состоит из корпуса 1, крышки 2 со штуцером 3 для ввода исходного раствора и патрубка 4 для ввода дисперсной фазы. Выход исходного раствора осуществляется через конус 5, а выход дисперсной фазы с концентратом через патрубок 6, находящийся в кожухе 7. Внутри корпуса 1 при помощи втулок 8, 9 крепится мембрана 10. Внутри мембраны расположена сетка 11, установленная с некоторым зазором с поверхностью мембраны. Фильтрат удаляется через патрубок 12.

Устройство работает следующим образом: исходный раствор под давлением подается в патрубок 3. При этом на селективной поверхности мембраны образуется слой с повышенным содержанием растворенных веществ. Одновременно в патрубок 4 подается дисперсная фаза. Патрубок 4 расположен тангенциально с некоторым наклоном к оси мембраны, что позволяет дисперсной фазе вместе с поступательным приобретать вращательное движение по поверхности мембраны. Благодаря сетке 11, расположенной внутри мембраны, исключается перемешивание дисперсной фазы с исходным раствором. Дисперсная фаза, проходя вдоль поверхности мембраны, увлекает за собой неподвижный слой с повышенным содержанием задерживаемых веществ, который выводится через патрубок 6, а затем отделяется от дисперсной фазы. Фильтрат удаляется через патрубок 12. Дисперсная фаза возвращается и снова подается в мембранный аппарат. Наличие конуса 5 позволяет отводить поверхностный слой концентрата, находящийся выше сетки.

Использование данного устройства позволит отводить поверхностный слой, имеющий высокую концентрацию задерживаемых частиц, и снимать неподвижный слой с поверхности мембраны. При этом будет одновременно осуществляться очистка мембраны, что позволит поддерживать высокую производительность по фильтрату. Совмещение этих процессов позволяет получить необходимую степень концентрирования за меньшую продолжительность обработки, т.е. интенсифицировать процесс.

Литература

1. Фетисов Е.А., Чагаровский А.П. Мембранные и молекулярно-ситовые методы переработки молока. М., Агропромиздат, 1991, 272 с.

2. Патент N 2119378, кл. B 01 D 61/14, 65/08.