аппарат для мембранного концентрирования

Формула изобретения

Аппарат для мембранного концентрирования, содержащий трубчатую мембрану с подводом исходного раствора внутрь мембраны, присоединенный к мембране корпус с отверстиями в стенках, на котором находится кожух со штуцером для отвода раствора с повышенным содержанием растворенных веществ, расположенную внутри корпуса с зазором коническую втулку, выполненную с возможностью перемещаться в осевом направлении, отличающийся тем, что коническая втулка установлена таким образом, что ее внутренний и внешний диаметры уменьшаются в направлении движения потока, а отверстия в стенках корпуса выполнены конической формы.

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.

Известно устройство для мембранного концентрирования [1]. Оно состоит из кожуха со штуцером для отвода продукта. Внутри кожуха находится диффузор, имеющий две щели. В полости диффузора установлен конус, который способен перемещаться в осевом направлении с помощью резьбы. Основной поток проходит между образующей конуса и диффузора через отверстия и удаляется через штуцер. Устройство присоединяется к трубчатой мембране. Недостатком его является низкая производительность по отводимому диффузионному слою.

Известно устройство для мембранного концентрирования [2], которое содержит присоединенный к мембране корпус с отверстиями в стенках, на котором находится кожух со штуцером для отвода диффузионного слоя, а также расположенный внутри корпуса полый конус, выполненный с возможностью перемещения в осевом направлении. Недостатком является не высокая производительность.

Задачей изобретения является увеличение производительности.

Это достигается за счет того, что коническая втулка установлена таким образом, что ее внутренний и внешний диаметры уменьшаются в направлении движения потока, а отверстия в стенках корпуса выполнены конической формы.

На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого устройства, на фиг.2 и 3 изображены разрезы А-А и Б-Б соответственно, фиг.4 представляет собой увеличенное изображение конического отверстия в корпусе.

Устройство состоит из корпуса 1, на котором находится кожух 2 со штуцером 3. Корпус имеет конические отверстия 4. Внутри корпуса находится коническая втулка 5 с проточкой. Положение втулки регулируется при помощи резьбы 6. Устройство присоединяется к трубчатой мембране 7.

Устройство работает следующим образом. Исходный раствор под давлением, проходя по трубчатой мембране 7, фильтруется. При этом на внутренней поверхности мембраны образуется подвижный диффузионный слой с повышенным содержанием растворенных веществ (явление концентрационной поляризации). Диффузионный слой за счет разности давлений устремляется в зазор между наружной поверхностью конической втулки 5 и корпусом 1 и, проходя через отверстия 4, попадает в кожух 2, а затем отводится через штуцер 3. Коническая форма отверстий предусматривает более интенсивный отвод через них диффузионного слоя. За счет изменяющейся геометрии конуса (уменьшения внешнего диаметра) происходит увеличение давления среды при движении вдоль его образующей. Это позволяет отвести большую часть слоя, находящегося в зазоре. Основная часть потока (с меньшей концентрацией) направляется во внутреннюю полую область конической втулки 5, не создавая застойных зон. Этому способствует как проточка на входе в конус, так и изменяющийся внутренний диаметр.

За счет выполненной формы конической втулки и отверстий в корпусе увеличивается концентрация и количество отводимого диффузионного слоя.

Литература

1. Аппарат для мембранного концентрирования. Патент №2139130. Опубл. 10.10.99 г. в БИ №28. Лобасенко Б.А., Иванец В.Н., Болотов О.С., Космодемьянский Ю.В.

2. Аппарат для мембранного концентрирования. Патент №2181619. Опубл. 27.04.02 г. в БИ №12. Лобасенко Б.А., Сафонов А.А., Лобасенко Р.Б., Черданцева А.А.