ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Номер

30-014-06

Наименование проекта

Аппарат для мембранного концентрирования

Назначение

Концентрирование растворов методом ультрафильтрации, обратного осмоса.

Рекомендуемая область применения

Пищевая, химическая, фармацевтическая промышленность.

Описание

Описание к ИЛ № 30-014--06

Результат выполнения конструкторской разработки.

Для снижения энергоемкости аппарата предложено устройство, имеющее во внутренней полости подвижный конус с раздвижными лопастями, выполненными таким образом, что в рабочем режиме, во время фильтрования, они располагаются параллельно потоку, а в режиме очистки разжимаются за счет обратного движения потока, очищая поверхность мембраны при перемещении конуса.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство (во время отвода слоя концентрата), на фиг.2 - устройство в режиме очистки.

Устройство состоит из корпуса 1, на котором находится кожух 2 со штуцером 3. Корпус имеет две кольцевые щели 4 и 5. Внутри корпуса находится направляющий стержень 6, на котором находится конус 7, с раздвижными лопастями 8. Устройство присоединяется к трубчатой мембране 9.

Устройство работает следующим образом.

Исходный раствор под давлением подается по трубчатой мембране 9. Происходит мембранная фильтрация, при этом на внутренней поверхности мембраны образуется слой с повышенным содержанием растворенных веществ (явление концентрационной поляризации). Поток и слой устремляются в корпус 1, в котором выполнены две кольцевые щели 4 и 5. В области щели 4 образуется давление больше, чем в сечении, где расположена щель 5. Это достигается за счет конуса 7. Величина общего давления, создаваемого в кожухе 2, будет меньше, чем в сечении щели 4, но больше, чем в сечении щели 5. Вследствие чего слой концентрата с большим содержанием растворенных веществ с внутренней поверхности корпуса 1 за счет разности давлений в сечении щели 4 и кожухе 2 будет засасываться в кожух, а оттуда через штуцер 3 удаляться. Основная часть потока будет проходить между образующей конуса и корпусом и отводиться из аппарата. При этом элементы очищающего приспособления располагаются параллельно потоку и не препятствуют протеканию раствора, за счет чего сопротивление движению потока со стороны лопастей будет минимальным.

Через некоторое время на мембране вследствие концентрационной поляризации образуется устойчивый неподвижный слой с повышенным содержанием растворенных веществ, который в дальнейшем может преобразоваться в слой геля. Это значительно снижает скорость процесса, а следовательно, и производительность. Для очистки мембраны изменяют направление движения потока. Конус 7 и раздвижные лопасти 8 перемещаются по направляющему стержню вдоль мембраны 9. Необходимость установки стержня вызвана тем, чтобы ограничить радиальные перемещения конуса, находящегося в корпусе в процессе отвода поверхностного слоя концентрата, и тем самым добиться его устойчивой работы, критерием которой является большее содержание задерживаемых веществ в отводимом слое. Раздвижные лопасти 8 под действием потока прижимаются к внутренней поверхности мембраны, счищая слой осадка. После прохода конуса вдоль мембраны направление движения потока вновь изменяют, и он возвращается в исходное положение. При необходимости операцию повторяют до тех пор, пока не будет достигнута необходимая степень очистки мембраны.

Преимущества перед известными аналогами

Увеличение производительности процесса.

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Технология обеспечивает получение стабильных результатов

Технико-экономический эффект

Снижение энергозатрат на 30 %.

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

05.10.2006