АППАРАТ ДЛЯ МЕМБРАННОГО КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
APPARATUS FOR MEMBRANE SEPARATION

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 отвода диффузионного слоя [1]. Отвод слоя осуществляется с помощью подвижного конуса, находящегося в диффузоре с углом 6°, который создает разность давлений в двух кольцевых щелях, в одну из которых засасывается слой.
Недостатком этого устройства является невысокое количество отводимого слоя.
Известно устройство для отвода поляризационного слоя [2], включающее в себе корпус с двумя кольцевыми щелями, с внешней стороны которого присоединен кожух со штуцером, внутри корпуса находится полый шток переменной конфигурации, выполненный таким образом, что его передняя часть представляет конус, за торцевой поверхностью которого имеется цилиндрическая проточка меньшего диаметра и резьба, с помощью которой он перемещается в осевом направлении в корпусе, причем в корпусе имеется канал, соединяющий полость цилиндрической проточки со штуцером для отвода продукта.
Недостатком этого устройства является малая производительность вследствие небольшой разности давления в кольцевых щелях, что значительно замедляет процесс отвода концентрата.
Технической задачей изобретения является увеличение производительности аппарата.
Задача решается тем, что в аппарате для мембранного концентрирования, включающем кожух со штуцером для отвода продукта, корпус с кольцевыми щелями, в полости которого находится подвижный полый шток, корпус и шток выполнены конически сходящимися, а внутренняя конфигурация кожуха имеет переменное сечение, и он может перемещаться относительно корпуса.
На фиг.1 представлено предлагаемое устройство.
Устройство состоит из корпуса 1 с щелями 2, находящегося внутри кожуха 3, внутренняя поверхность которого выполнена с переменным сечением, патрубка для отвода продукта 4. В полости корпуса находится подвижный шток 5. Устройство присоединяется к трубчатой мембране 6.
Устройство работает следующим образом. Основная часть исходного раствора под давлением подается в канал мембранного аппарата, за счет создания движущей силы в канале аппарата происходит мембранная фильтрация, при этом на внутренней поверхности мембраны образуется слой с повышенным содержанием растворенных веществ (явление концентрационной поляризации). Поток и верхняя часть образовавшегося слоя устремляются в корпус 1, где происходит их разделение: поток поступает во внутреннюю полость штока 5, слой - в зазор между корпусом и штоком. Интенсивный отвод слоя в кожухе создается с помощью разности давлений в зазоре и кожухе. Это осуществляется за счет переменного сечения кожуха и возможности перемещения его относительно штока. Кожух устанавливается таким образом, чтобы разность давлений в зазоре и кожухе была максимальной. В этом случае большая часть диффузионного слоя через кольцевые щели 2 попадет в кожух.
Таким образом, коническая форма поверхностей штока и корпуса, а также переменное сечение и возможность перемещения кожуха позволяют достичь максимального количества отводимого диффузионного слоя, что в целом приводит к интенсификации процесса концентрирования.
Источники информации
1. Лобасенко Б.А., Сафонов А.А., Лобасенко Р.Б., Черданцева А.А. Аппарат для мембранного концентрирования. Патент №2181619. - Опубл. 27.04.2002 в БИ №12.
2. Лобасенко Б.А., Иванец В.Н., Болотов О.С., Космодемьянский Ю.В. Аппарат для мембранного концентрирования. Патент №2139130. - Опубл. 10.10.1999 в БИ №28.