Анализ инновационных решений и обоснование выбора конструкции проектируемого объекта
Мембранные процессы разделения газовых смесей основаны на различной способности газов проникать через полупроницаемые перегородки - мембраны под действием перепада давления. Обычно, полупроницаемая мембрана имеет асимметричную структуру. Верхний диффузионный слой является полупроницаемой перегородкой и покоится на пористой подложке, отвечающей за механические свойства мембраны.
За последние десятилетия мембранная технология разделения газовых смесей активно внедряется в промышленность. Мембранные процессы разделения основаны на преимущественной проницаемости одного или нескольких компонентов газовой смеси через разделительную перегородку – мембрану. Мембранные процессы могут быть обусловлены градиентами давления (баромембранные процессы), электрического потенциала (электромембранные процессы), концентрации (диффузионно-мембранные процессы) или комбинацией нескольких факторов.
Разделение газовых смесей проводят путем диффузионно-мембранных процессов. Диффузионный метод разделения газовых смесей имеет ряд преимуществ, основные из которых следующие:
-возможность образования промышленных газоразделительных комплексов большой производительности по перерабатываемому газу на основе одного или нескольких типов мембранных моделей, компонуемых в многократно повторяющиеся типовые блоки и установки;
-возможность организации доставки потребителям транспортабельных комплексных газоразделительных блоков полной заводской готовности;
-простота конструкции мембранных аппаратов с газоразделительными элементами на основе полимерных пленок и полых волокон;
-простота эксплуатации диффузионных газоразделительных комплексов, установок и блоков;
-снижение капитальных вложений и энергетических затрат при диффузионном газоразделении.
Собственно мембрана характеризуется двумя основными показателями в отношении компонентов газовой смеси: проницаемостью и селективностью. Проницаемость мембраны определяет ее производительность по данному компоненту, а селективность – разделительную способность. Эти свойства зависят от рабочей температуры, давления, присутствия примесей в двухкомпонентной газовой смеси и могут меняться в течение срока службы[6].
Известен мембранный аппарат (А.с. CCCP N 1400631, B 01 D 13/00, 1988), состоящий из набора опорных и промежуточных элементов, плоских мембран, расположенных между опорными и промежуточными элементами, уплотнительных прокладок и двух фланцев, стягиваемых между собой тягами и фиксирующих набор элементов в единый пакет. В опорных элементах выполнены подложки и каналы для отвода пермеата, а в промежуточных элементах каналы для подачи разделяемой среды и отвода концентрата.
Основными недостатками известного аппарата являются необходимость разборки всего пакета при выходе из строя даже одной мембраны и замены всех мембран после разборки пакета, так как при повторной сборке с использованием старых мембран неизбежны негерметичности из-за несовпадения следов на поверхности мембран от взаимодействия с уплотнителями и опорными элементами. Кроме того, невозможна проверка каждого мембранного элемента до сборки аппарата.
Предлагаемое техническое решение направлено на решение задачи упрощение сборки и эксплуатации аппарата.
Это достигается тем, известный аппарат, содержащий корпус, мембранные элементы, каждый из которых включает рамку, подложку и полупроницаемые мембраны, и проставки, расположенные в полостях между мембранными элементами, снабжен раструбами для подачи и отвода разделяемой среды, трубопроводами для отвода пермеата и соединенным с ними коллектором, при этом мембранные элементы установлены параллельно потоку разделяемой среды. Каждый мембранный элемент выполнен в виде модуля, содержащего две мембраны, герметично соединенные по периметру с образованием замкнутого чехла, охватывающего полость для отвода пермеата, внутри которого расположены состоящая из жестко соединенных планок рамка, фиксируемые в планках опорные стержни, размещенные на опорных стержнях подложки. Причем в одной из планок выполнена система каналов, сообщенных с одной стороны с полостью для отвода пермеата, а с другой стороны с трубопроводом, соединенным с коллектором. Предлагаемое техническое решение обеспечивает упрощение сборки и эксплуатации аппарата, так как, во-первых, размещение мембранных модулей позволяет создать аппарат практически любой производительности путем размещения их в одном или нескольких рядах; во-вторых, распределение потока между модулями и отсутствие резких поворотов потоков позволяет использовать аппарат для очистки малонапорных потоков; в -третьих, сборка аппарата состоит из простых и технологичных операций, проведение которых не требует высоко квалифицированного персонала; в-четвертых, указанное выполнение мембранных элементов позволяет производить их индивидуальную проверку перед сборкой и во время эксплуатации (после отсоединения от коллектора); и в-пятых, размещение модулей параллельно друг другу и наличие внешнего по отношению к ним коллектора позволяет отсоединить любой (вышедший из строя), снять его с аппарата и при необходимости заменить на работоспособный модуль.
Мембранный аппарат, содержащий корпус, мембранные элементы, каждый из которых включает рамку, подложку и полупроницаемые мембраны, и проставки, расположенные в полостях между мембранными элементами, отличающийся тем, что снабжен раструбами для подачи и отвода разделяемой среды, трубопроводами для отвода пермеата и соединенным с ними коллектором, при этом мембранные элементы установлены параллельно потоку разделяемой среды, каждый мембранный элемент выполнен в виде модуля, содержащего две мембраны, герметично соединенные по периметру с образованием замкнутого чехла, охватывающего полость для отвода пермеата, внутри которого расположены состоящая из жестко соединенных планок рамка, фиксированные в планках опорные стержни и размещенные на опорных стержнях подложки, причем в одной из планок выполнена система каналов, сообщенных с одной стороны с полостью для отвода пермеата, а с другой стороны с трубопроводом, соединенным с коллектором.
Аппарат состоит из корпуса 1, на котором закреплены два раструба 2, 3 и две съемные плиты 4, 5, мембранных элементов в виде модулей 6-10, соединенных гибкими трубопроводами 11 с коллектором 12 для отвода пермеата и выходным штуцером 13, который пропущен через крышку 14 и уплотнительный элемент 15, решетки 16, проставок 17, расположенных в полостях между мембранными элементами, и трех прокладок 18-20 для герметизации корпуса. Каждый из мембранных модулей 6-10 включает две мембраны 21, 22, герметично соединенные по периметру, рамку 23, опорные стержни 24 и подложки 25, 26, расположенные в полости 27 для отвода пермеата. В одной из планок рамки 23 выполнена система каналов, сообщенных с одной стороны с полостью 27 для отвода пермеата, а с другой с трубопроводом 11, который вклеен в рамке 23 и загерметизирован с внешней стороны модуля.
Рисунок 2. Мембранный аппарат
1-корпус, 2,3-раструбы, 4,5- съемные плиты, 6-10-мембранные элементы в виде модулей, 11-трубопровод, 12-коллектор для ввода пермеата, 13-выходной штуцер, 14-крышка, 15-уплотнительный элемент, 16-решетка, 17-проставок, 18-20-прокладки, 21,22-мембраны, 23-рамка, 24-опорные стержни, 25,26-подложки, 27-полость для отвода пермеата.
Половолоконный мембранный аппарат
Половолоконный мембранный модуль представляет собой пучки полых волокон диаметрами в несколько десятых и даже сотых долей миллиметра, герметично закрепленные концами в корпусе цилиндрической формы. Конструктивно половолоконный модуль схож с кожухотрубчатым теплообменником. В зависимости от того внутренняя или наружная поверхность мембранного волокна является активной (селективно проницаемой) разделяемый газ может подаваться во внутриволоконное либо межволоконное пространство аппарата. Плотность упаковки мембран в корпусе аппарата может достигать 20 000 - 30 000 м2/м3.
Разделение в мембранном половолоконном модуле происходит следующим образом. Исходный атмосферный воздух, предварительно сжатый, осушенный и очищенный от механических частиц и масла подается на вход в мембранный модуль. Далее воздух равномерно распределяется по полым волокнам, закрепленным в корпусе модуля. Разделение воздуха внутри каждой из половолоконных мембран происходит за счет разницы парциальных давлений на внешней и внутренней поверхностях мембраны.
Газы, имеющие большую проницаемость, преимущественно проходят в межмембранное пространство, тем самым формируя два потока: воздух обогащенный азотом и воздух обогащенный кислородом. Обогащенный азотом непроникший поток воздуха (ретантат, нонпермеат, продуктовый газ, азот) направляется потребителю. Проникший поток воздуха (пермеат, сбросной поток) сбрасывается в атмосферу.
Мембранный модуль является сердцем мембранной газоразделительной установки. Отдельные мембранные модули собираются (коллектируются) в мембранные блоки, а их количество зависит от необходимой производительности мембранной установки по продуктовому газу (например азоту).На чертеже представлена конструкция предлагаемого аппарата.
Аппарат содержит корпус 1, мембранный элемент 3, состоящий из кожуха 4 из непроницаемого материала, полых волокон 5, уложенных параллельно на осевой трубке, осевой трубки 6, блока вывода концентрата 7, блока вывода фильтрата 8. Кроме того, 9 перфорация осевой трубки, 10 распределение потоков внутри мембранного аппарата, 2 крышка с отверстиями для выхода фильтрата и концентрата.
Рисунок 3. Половолоконный мембранный модуль
Мембранный аппарат работает следующим образом.
Исходная разделяемая жидкость (преимущественно загрязненная вода) под давлением 1-1,5 МПа подается в осевую трубку 6 и через отверстия, расположенные в шахматном порядке (перфорация) у блока вывода фильтрата 8 с суммарным живым сечением 600-900 мм2, попадает в мембранный элемент. Причем, диапазон величин живого сечения отверстий сопряжен с удельной
производительностью ацетатцеллюлозных полых волокон (более 6 л/м2 
ч) и позволяет с одной стороны поддерживать эффективную скорость омывания полых волокон, а с другой предотвратить их повреждение. Далее жидкость, омывая полые волокна, уложенные параллельно оси аппарата, движется также параллельно полым волокнам в направлении от блока вывода фильтрата 8 к блоку вывода концентрата 7. То, что омывающая жидкость движется в мембранном элементе параллельно полым волокнам, которые к тому же не перехлестываются между собой обеспечивает наиболее эффективный смыв загрязнителей, а следовательно, длительную и стабильную их работу. Кроме того, если величина межволоконного (свободного) объема мембранного элемента не превышает 10% полые волокна сами начинают эффективно распределять потоки и поэтому необходимость введения в мембранный элемент проницаемых или непроницаемых вставок для улучшения распределения потоков отпадает. Это упрощает конструкцию аппарата и увеличивает при прочих равных условиях его фильтрующую поверхность. Под воздействием давления более 50% объема исходной омывающей жидкости (преимущественно 75%), очищаясь, проникает через стенки половолоконной мембраны и по ее каналам выводится через блок вывода фильтрата 8 из аппарата, а другая часть, составляющая менее 50% объема (преимущественно 25% ), с загрязнителями через зазор между корпусом и блоком вывода концентрата также выводится из аппарата с другой стороны.
Таким образом, использование мембранного аппарата позволит обеспечить за счет улучшенного гидродинамического режима разделения, исключающего возникновение застойных зон, увеличить ресурс работы аппарата при упрощении его конструкции. Особенно предпочтительно его использование для разделения жидких смесей методом нанофильтрации (преимущественно воды), содержащих многокомпонентные загрязнители, склонные в процессе мембранного разделения к осадкообразованию.
Рисунок 4. Половолоконный мембранный аппарат
1-корпус, 2-крышка для выхода фильтрата и концентрата, 3мембранный элемент, 4-кожух, 5-полые волокна, 6-осевая трубка, 7-блок вывода концентрата, 8-блок вывода фильтрата, 9-перфорация осевой трубки, 10-распределение потоков внутри мембранной установки.
Половолоконный мембранный аппарат, включающий цилиндрический корпус с крышками, в одной из которых выполнены отверстия для входа разделяемой жидкости и вывода концентрата, а в другой отверстия для вывода фильтрата, в корпусе размещен мембранный элемент, состоящий из осевой перфорированной с одного края трубки, двух торцевых блоков, установленных на осевой трубке, и полых волокон, концы которых заделаны в торцевые блоки, причем блок со стороны выхода фильтрата герметично установлен в корпусе, а другой со стороны выхода концентрата, имеет зазор с корпусом аппарата, а пучок полых волокон снабжен не проницаемым для разделяемой жидкости кожухом, открывающим его со стороны, противоположной перфорированному краю осевой трубки, отличающийся тем, что в качестве полых волокон, уложенных параллельно оси аппарата, он содержит ацетатцеллюлозные полые волокна со средним размером пор более 0,001 мкм, наружным и внутренним диаметром соответственно 280 320 и 90 120 мкм, обладающие селективностью при давлении 1 1,5 МПа по 0,2%-ному раствору сульфата магния более 80% по 0,15%-ному раствору хлорида натрия в пределах 25 60% и проницаемостью по этому раствору более 6 л/м2*ч, а перфорация в осевой трубке, выполненная в виде отверстий, расположенных в шахматном порядке, имеет суммарное живое сечение в пределах 600 900 мм2 и объем межволоконного (свободного) пространства в мембранном элементе не превышает 10%
Трубчатый мембранный аппарат
Изобретение относится к трубчатым мембранным аппаратам для очистки жидкостей, в частности очистки пульп и стоков гальванических производств, природных вод в системах водоснабжения. Мембранный аппарат содержит мембранный модуль, выполненный из мембранных фильтрующих элементов, состоящих из двух коаксиально расположенных цилиндров, внутренний цилиндр выполнен из монофракционного крупнозернистого спеченного каркаса с керамической нанокристаллической связкой, керамическая мембрана выполнена из монофракционного мелкозернистого спеченного каркаса с керамической нанокристаллической связкой, причем мелкозернистый каркас выполнен из материала с КТР, не превышающим КТР материала крупнозернистого каркаса, и соединен с крупнозернистым каркасом диффузионным слоем в точечных контактах спекания мелкозернистых и крупнозернистых монофракций. Каркасы выполнены из высокоплотных монофракций на керамической связке с размером зерна от 100 до 500 нм при соотношении проницаемого порового объема крупнозернистого каркаса к проницаемому поровому объему мелкозернистого каркаса в пределах от 1:1 до 1:2. Изобретение позволяет повысить ресурс работоспособности и КПД мембранного аппарата. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.
Вставленные и закрепленные в гнездах решетки трубчатые керамические мембранные элементы в условиях резкого колебания давления при регенерации выдерживают ограниченное число циклов нагружения, что сокращает срок службы мембранного аппарата.
Кроме того, конструктивные особенности керамических материалов, формирующих мембранный керамический элемент, не обеспечивает минимальное гидравлическое сопротивление при необходимых объемных потоках очищаемой жидкости, что приводит к увеличению исходного давления фильтрации, регенерации и снижению ресурса работоспособности мембранного аппарата.
Сущность технического решения заключается в создании фильтрующего мембранного элемента каркасного типа с поверхностью порового пространства, обеспечивающего снижение гидродинамического воздействия градиентной пористой структуры на поток очищаемой жидкости, приводящей к повышению производительности мембранного аппарата и получению предварительно напряженной конструкции с усилиями на сжатие в фильтрующей мембране, противодействующих энергии разрывных напряжений при знакопеременных динамических или тепловых нагрузках.
На фиг.1 представлена схема мембранного аппарата, на фиг.2 - продольное сечение стенки мембранного фильтрующего аппарата.
Рисунок 5. Мембранный рубчатый аппарат
1-корпус, 2-патрубок для очищаемой жидкости, 3-патрубок отвода очищенной жидкости, 4-патрубок отвода концентрата, 5-трубная решетка, 6-герметик, 7-опорная головка, 8-пробка из герметика, 9-трубчатые мембранные элементы, 10-внутренний цилиндр мембранного элемента, 11-керамическая мембрана, 12-монофракционный крупнозернистый каркас, 13-монофракционный мелкозернистый каркас, 14-нанокристаллическая связка, 15-диффузионный слой.
Мембранный аппарат содержит корпус (1), патрубок (2) для подвода очищаемой жидкости, патрубок (3) отвода очищенной жидкости, патрубок (4) отвода концентрата, трубную решетку (5), герметик (6), опорную головку (7), пробку из герметика (8), трубчатые мембранные элементы (9), внутренний цилиндр мембранного элемента (10), керамическую мембрану (11), монофракционный крупнозернистый каркас (12), монофракционный мелкозернистый каркас (13), нанокристаллическую связку (14), диффузионный слой (15).
Мембранный аппарат работает следующим образом. Очищаемая жидкость через патрубок 2 подается во внутренюю полость цилиндрического корпуса 1 и поступает к поверхности трубчатого мембранного элемента 9. Через фильтрующую поверхность мембраны и объем монофракционного мелозернистого каркаса 13 происходит очистка поступающей жидкости. На фильтрующей поверхности мембраны оседают частицы размером, превышающим эквивалентный диаметр пор, формируемых монофракционным мелкозернистым каркасом 13, которые смываются потоком очищаемой жидкости. Частицы меньшего размера задерживаются в объеме мембраны, а очищенная жидкость через поровое пространство монофракционного крузнозернистого каркаса поступает во внутренний объем мембранного фильтрующего элемента и удаляется через патрубок 3.
Через запрограмированный промежуток времени, определенный из условий концентрации твердых частиц в очищаемой жидкости, грязеемкости пустотелого объема монофракционного мелкозернистого каркаса и прочностных характеристик мембранного аппарата, внутренние полости монофракционного мелкозернистого каркаса мембраны регенерируются гидравлической промывкой обратным током очищенной жидкости через патрубок 3, крупнозернистый каркас 12 с удалением концентрата очищаемой жидкостью через патрубок 4.
Как показали эксперименты, при скоростях потока до 7 м/мин и объемных расходах очищаемой среды до 420 м3/м2·час предложенная конструкция обеспечивает ламинарный поток жидкости в широком диапазоне монофракций, формирующих каркас за счет организации пористой поверхности, моделирующих область гидравлически гладких труб, а гидравлическое сопротивление на пору возникает вследствие изменения скорости потока по величине и направлению и зависит в основном от геометрических размеров и форм местных сопротивлений.
Эффективность и равномерность регенерации существенно зависят от величины и равномерности давления, создаваемого во внутренних полостях монофракционного каркаса. Экспериментально установлено, что максимальная эффективность и равномерная регенерация мембранных фильтрующих элементов предложенной конструкции обеспечивается импульсным давлением, в 1,2-1,5 раза превышающим давление фильтрации, в течение 1-2,5 с. При этом полностью восстанавливается производительность мембранного аппарата.
Аппарат для очистки газов с помощью полупроницаемых мембран
Сущность изобретения: мембранный аппарат для газов содержит напорный корпус, имеющий штуцеры ввода разделяемой газовой смеси и вывода апермеата, размещенный в корпусе мембранный рулонный элемент с виде центрального перфорированного коллектора, разделенного поперек заглушкой, на которой спирально намотаны мембранные пакеты, образованные двумя соединенными между собой мембранами с дренажным каналом между ними, и листы турбулизатора-разделителя между смежными пакетами. Мембранный рулонный элемент выполнен из четного числа чередующихся мембранных пакетов, образованных двумя типами мембран с обратной селективностью, герметизированных по трем внешним сторонам, а также по стороне, прилегающей к коллектору до заглушки. Для четных и нечетных пакетов зона герметизации, прилегающая к коллектору, находится по разные стороны от заглушки. 7 ил.
Мембранный аппарат для разделения газов состоит из напорного корпуса 1, торцовых крышек 2 со штуцерами ввода исходной газовой смеси 3 и вывода пермеата 4. В корпусе аппарата размещен рулонный элемент 5. Манжета 6 делит область высокого и низкого давлений в корпусе аппарата. Коллектор 10 рулонного элемента разделен поперек с помощью заглушки 12. Симметрично заглушке выполнена перфорация 13. Две мембраны 7 и 8 с обратной селективностью соединены между собой посредством клейкой ленты 9, сварки, склейки и т.д. Между мембранами помещен лист турбулизатора-разделителя 16. Получается мембранная заготовка, представляющая напорный канал рулонного элемента.
К коллектору 10 приваривается несущий дренаж 14 канавками вверх, на него кладется лист промежуточного дренажа типа "Tricot" канавками вниз. Затем кладется мембранная заготовка таким образом, чтобы сверху оказалась мембрана 7, сверху два листа дренажа 15 канавками друг к другу. С трех сторон периметра и непосредственно у коллектора 10 справа параллельно оси наносится герметик 17.
Затем кладется вторая заготовка так, чтобы сверху оказалась мембрана 8. Кладутся два листа дренажа. Снова наносится герметик с трех сторон периметра и непосредственно у коллектора слева параллельно его оси; образуется мембранный пакет, состоящий из мембран 8. Далее цикл операций повторяется и заканчивается укладкой мембранной заготовки мембраной 8 сверху, т.е. укладкой четного числа пакетов с чередованием мембран. Затем описанная сборка навивается на коллектор.
Описанная схема укладки пакетов позволяет организовать потоки следующим образом.
Разделяемая газовая смесь через штуцер 3 подается в напорный корпус 1, поступает в напорные каналы рулонного элемента. В напорных каналах часть потока проходит через мембрану 8, более проницаемую по одну (целевому) компоненту. Пермеат-1 по дренажному каналу 14 движется от периферии к центру рулона, попадая в левую часть коллектора 10. Часть исходного потока проникает под мембрану 8, более проницаемую по другому компоненту смеси; по дренажному каналу 15 пермеат-2 попадает в правую часть коллектора и оба потока выводятся из аппарата через штуцеры 18 и 19 соответственно пермеат-1 и пермеат-2
Предлагаемый мембранный аппарат для разделения газов имеет более высокую разделяющую способность и обеспечивает более высокую степень извлечения целевого продукта по сравнению с аппаратом-прототипом.
Рисунок 6. Аппарат для очистки газов с полупроницаемыми мембранами
1-напорный корпус, 2-торцевые крышки, 3-штуцер ввода исходной смеси, 4- штуцер вывода пермеата, 5-рулонный элемент, 6-манжета, 7,8-мембраны, 9-клейкая лента, 10-коллектор,12-заглушка, 13-перфорация, 14-несущий дренаж, 15-дренажный канал,16-турбулизатор разделитель, 17-герметик, 18,19-штуцеры.
Справка о поиске
Задание на проведение патентных исследований №_____________от «____» _______________ 2014 года
Код этапа _______________ (разработка дипломного проекта)
Дата и номер регламента поиска ______
Окончание поиска__________________
Таблица 1.1- Поиск проведен по следующим материалам
| Предмет поиска (объект и его составные части) | Страна поиска (начиная с СССР) | Классификационные индексы | По фонду, какой организации проведен поиск | Источник информации | |
| Научно- техническая документация, наименование, дата публикации, выходные данные с указанием предмета поиска | Патентная документация, наименование патентного бюллетеня, журналов, охранных документов, номера и даты их публикации с указанием пределов просмотра (от и до) | ||||
| Мембранные аппараты для очистки газов | РФ | В 01 D63/00 B 01 D63/02 B 01 D63/06 B 01 D63/00 | Южно- Казахстан- ская областная научно-техническая библиотека, фонд ЮКГУ им. М. Ауезова, материалы интернет | 1.10.04.97. Бюл. № 42 2. 27.05.96. Бюл. № 48 3. 27.02.2011. Бюл. № 4 4. 20.01.95. Бюл. № 8 | 1. RU 2076773 2. RU 2060804 3. RU 2412749 4. RU 2026725 |
Таблица 1.2- Библиографический перечень материалов отобранных в результате поиска
| № | Индекс классификации | Название изобретения | Номер охранного документа | Страна | Автор (фамилии, заявитель) | дата | Источник, в кортом обнаружена информация |
| В 01 D63/00 | Мембранный аппарат | RU 2076773 | РФ | Тахистов Ю.В. Маркевич А.В. Леонтьев В.С. Трукшин И.Г. Вишняков В.М. Тимофеев С.В. Боброва Л.П. | 10.04.97. | Бюлетень изобретений № 42 | |
| В 01 D63/02 | Половолоконный мембранный аппарат | RU 2060804 | РФ | Борщев А.П. АйзенштейнЭ.М. Кокин Н.И. Нечаева Л.Н. | 27.05.96. | Бюлетень изобретений № 48 | |
| В 01 D63/06 | Мембранный аппарат с трубчатым элементом | RU 2412749 | РФ | Красный Борис Лазаревич Красный Александр Борисович | 27.02.2011 | Бюлетень изобретений № 4 | |
| В 01 D63/00 | Мембранный аппарат для разделения газов | RU 2026725 | РФ | Савинов А.В. Ковтеба Е.М. Тарасов А.В. | 20.01.95. | Бюлетень изобретений № 8 |
Подпись автора проекта
Согласовано: руководитель проекта _____________________
Таблица 1.3– Формула выявленных аналогов
| № п.п. | Индекс классифи кации | Название изобретения, формула, чертеж | Номер охранного документа |
| В01D63/00 | Предлагаемое техническое решение обеспечивает упрощение сборки и эксплуатации аппарата. Мембранный аппарат отличается тем, что снабжен раструбами для подачи и отвода разделяемой среды, трубопроводами для отвода пермеата и соединенным с ними коллектором, при этом мембранные элементы установлены параллельно потоку разделяемой среды, каждый мембранный элемент выполнен в виде модуля, содержащего две мембраны, герметично соединенные по периметру с образованием замкнутого чехла, охватывающего полость для отвода пермеата, внутри которого расположены состоящая из жестко соединенных планок рамка, фиксированные в планках опорные стержни и размещенные на опорных стержнях подложки, причем в одной из планок выполнена система каналов, сообщенных с одной стороны с полостью для отвода пермеата, а с другой стороны с трубопроводом, соединенным с коллектором. | RU2076773 | |
| В01D63/02 | Половолоконный мембранный модуль представляет собой пучки полых волокон диаметрами в несколько десятых и даже сотых долей миллиметра, герметично закрепленные концами в корпусе цилиндрической формы. Конструктивно половолоконный модуль схож с кожухотрубчатым теплообменником. Использование мембранного аппарата позволит обеспечить за счет улучшенного гидродинамического режима разделения, исключающего возникновение застойных зон, увеличить ресурс работы аппарата при упрощении его конструкции. Особенно предпочтительно его использование для разделения жидких смесей методом нанофильтрации (преимущественно воды), содержащих многокомпонентные загрязнители, склонные в процессе мембранного разделения к осадкообразованию | RU2060804 | |
| В01D63/06 | Сущность технического решения заключается в создании фильтрующего мембранного элемента каркасного типа с поверхностью порового пространства, обеспечивающего снижение гидродинамического воздействия градиентной пористой структуры на поток очищаемой жидкости, приводящей к повышению производительности мембранного аппарата и получению предварительно напряженной конструкции с усилиями на сжатие в фильтрующей мембране, противодействующих энергии разрывных напряжений при знакопеременных динамических или тепловых нагрузках. | RU2412749 | |
| В01D63/00 | Сущность изобретения: мембранный аппарат для газов содержит напорный корпус, имеющий штуцеры ввода разделяемой газовой смеси и вывода апермеата, размещенный в корпусе мембранный рулонный элемент с виде центрального перфорированного коллектора, разделенного поперек заглушкой, на которой спирально намотаны мембранные пакеты, образованные двумя соединенными между собой мембранами с дренажным каналом между ними, и листы турбулизатора-разделителя между смежными пакетами. Мембранный рулонный элемент выполнен из четного числа чередующихся мембранных пакетов, образованных двумя типами мембран с обратной селективностью, герметизированных по трем внешним сторонам, а также по стороне, прилегающей к коллектору до заглушки. Предлагаемый мембранный аппарат для разделения газов имеет более высокую разделяющую способность и обеспечивает более высокую степень извлечения целевого продукта по сравнению с аппаратом-прототипом. | RU 2026725 |
Согласовано: руководитель проекта ______________________