БАРОМЕМБРАННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ МАСЕЛ

Полезная модель относится к устройствам для регенерации отработанных масел с помощью мембранного процесса разделения и может быть использована для разделения отработанных масел, жидких промышленных отходов в химической, транспортной, пищевой и других отраслях промышленности.
Известен мембранный аппарат для разделения жидких смесей, содержащий набор круглых вращающихся мембранных элементов, каждый из которых выполнен в виде двух полупроницаемых мембран и размещенных между ними дренажного слоя с отверстием в центре и герметизирующим слоем на периферии, центральный вал с перфорированными стенками на котором закреплены мембранные элементы, набор сепараторных элементов, каждый из которых состоит из внутреннего и периферийного колец, каждый сепарационный элемент размещен между двумя смежными мембранными элементами, а в периферийных кольцах выполнены отверстия, при осевом смещении которых в наборе сепараторов образуются каналы для размещения стягивающих шпилек, цилиндрический корпус, состоящий из обечайки и днища, верхняя крышка с штуцером ввода исходной смеси, узел уплотнения центрального полого вала, узел соединения центрального вала с электродвигателем. Узел вывода пермеата, в котором каждый мембранный элемент снабжен жесткой недеформирующей основой, размещенной в дренажном слое, центральный полый вал снабжен верхней и нижней торцевыми пробками, причем верхняя пробка размещена под верхней крышкой, радиальная перемычка сепараторов выполнена в поперечном сечении в виде равнобедренной трапеции, узел соединения центрального вала с электродвигателем выполнен в виде муфты и размещен соосно с центральным валом, а узел вывода пермеата размещен в узле уплотнения центрального вала над нижней торцевой пробкой [Патент №2179062 Российская Федерация, МПК 7 B01D 63/08, B01D 63/16 B01D 33/15, Мембранный аппарат для разделения жидких смесей. Охрименко Е.А., Трусов Л.И., Гелис В.М., Пензин Р.А., Свитцов А.А., Тарасов Р.П.; заявители и патетообладатели Трусов Лев Ильич, Пензин Роман Андреевич. №200012271/12; заявлено 31.08.2000; опубл. 10.02.2002 г. ].
К недостаткам этого аппарата относится большое число конструктивных элементов, высокая энергоемкость, большие затраты на изготовление.
За прототип взята мембранная установка для разделения растворов. Она содержит соединенные трубопроводами емкость исходного раствора, нагнетательный насос или центробежную центрифугу, гидроаккумулирующую емкость, мембранный аппарат, блок регенерации, включающий цепь рециркуляции и ряд запорно-регулирующих клапанов, а также дополнительно содержит фильтр, расположенный перед емкостью исходного раствора, регулятор давления, установленный между аккумулирующей емкостью и мембранным аппаратом, дополнительный насос, установленный на трубопроводе для выхода пермеата [Патент №2300413 Российская Федерация, МПК B01D 63/00, B01D 61/58, B01D 65/08, B01D 29/62. Мембранная установка для разделения растворов / Скиданов Е.В.; заявитель и патентообладатель Скиданов Евгенй Викторович. №2005104107/15; заявлено 08.12.2003 г.; опубл. 10.06.2007 г. ].
Недостатком этой установки является сложность конструкции, что затрудняет обслуживание установки в целом.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является значительно меньшее число конструктивных элементов, что повышает надежность установки, а также увеличивает срок службы мембранного аппарата.
Указанный результат достигается тем, что в установке, содержащей трубопроводы, резервуар для исходного раствора (отработанного масла), центробежную центрифугу или нагнетательный насос, мембранный аппарат, состоящий из корпуса и мембранных элементов согласно полезной модели, после центробежной центрифуги устанавливается промежуточный резервуар с механической мешалкой и нагревательным элементом, снабженный дозатором с коагулянтом.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена блок-схема модели, а на фиг. 2 - общий вид мембранного модуля.
Мембранная установка для разделения и очистки жидких смесей (фиг. 1) содержит следующие элементы:
1 - резервуар для отработанного масла;
2 - нагревательный элемент;
3 - система трубопроводов с вентилями;
4 - шестеренчатый насос;
5 - центробежная центрифуга;
6 - водосборник;
7 - сборник для примесей;
8 - промежуточный резервуар;
9 - нагревательный элемент и преобразователь магнитострикционный с ультразвуковым генератором
10 - мешалка;
11 - дозатор с коагулянтом;
12 - шестеренчатый насос;
13 - мембранный модуль;
14 - Резервуар для пермеата;
15 - резервуар для ретанта.
Сам мембранный модуль (фиг. 2) состоит из полихлоридного корпуса 16, выполненного в виде трубы с фланцами 17. Внутри корпуса в пробках 18 из эпоксидной смолы зафиксированы семь мембранных элементов 19, выполненных в виде пористых трубок. На внутреннюю поверхность трубок 19 нанесен полимерный материал 20. Для вывода очищенного масла предназначен патрубок 21, для отвода ретанта используется патрубок 22.
Предложенная мембранная установка работает следующим образом.
-1
Жидкая смесь (например, отработанное масло) поступает в резервуар 1. В котором нагревательный элемент 2 поддерживает ее температуру в пределах 45-55°C. Насос 4 через трубопровод 3 осуществляет перекачку смеси в центробежную центрифугу 5 для очистки от воды и механических примесей. За счет вращения конических тарелок барабана, возникающая центробежная сила отделяет воду в сборник 6, а взвешенные частицы отбрасывает в сборник 7. Полуочищенная смесь самотеком поступает в промежуточный резервуар 8, где она смешивается с частицами коагулянта (например, карбамид) поступающего из дозатора 11 и интенсивно перемешивается и структуоируется от вращения лопастей мешалки 10 и преобразователя магнитострикционного с ультразвуковым генератором 9. Скорость вращения механической мешалки находится в пределах от 200 до 300 мин. Этот позволяет под действием коагулянта механическим частицам слипаться и укрупняться.
Температуру в 50°C, полученной жидкой смеси, поддерживает нагревательный элемент, сблокированный с магнитострикционным преобразователем включающий импульсный ультразвуковой генератор 9, с рабочей частотой 22кГц, повторением импульсов 4 Гц и выходном напряжении 300 в, (типа ПМСИ-3), деструктурирует разделяемую смесь в резервуаре 8. В зависимости от режима перемешивания и времени коагуляции насос 12 перекачивает эту смесь в мембранный модуль 13. Полученная смесь поступает в мембранные пористые трубки 19 под избыточным давлением 0,3 - 0,5 МПа. Движущей силой процесса разделения является перепад давления между смесью и атмосферным давлением внутри корпуса 16. Происходит процесс ультрафильтрации, разделяющий смесь на пермеат и ретант, которые через патрубки 21 и 22 поступают соответственно в сборники 14 и 15.
Предлагаемая полезная модель не содержит сложных механических систем, что увеличивает ее надежность, а применение предварительной очистки перед мембранным аппаратом позволяет повысить качество пермеата.