ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппараты с трубчатыми мембранными элементами из "Баромембранные процессы" Устройство аппаратов этого типа (рис. 2-5) определяется конструкцией комплектующих их мембранных элементов. Трубчатый мембранный элемент состоит из мембраны и дренажного каркаса. Дренажный каркас изготовляют из трубки 1, являющейся опорой для мембранного элемента и обеспечивающей отвод пермеата, и микропористой подложки 3, исключающей вдавливание мембраны 2 в дренажные каналы трубки под воздействием рабочего давления разделяемой смеси. [c.42] При расположении мембраны снаружи трубки можно получить трубчатые мембранные элементы малых диаметров, что позволяет значительно увеличить удельную поверхность мембран в аппарате. Кроме того, не требуются высокая точность обработки дренажного каркаса аппарата и возможен контроль процесса формования мембраны. Однако эти аппараты по сравнению с аппаратами, в которых мембрану располагают внутри трубки, отличаются большой материалоемкостью (необходим корпус, выдерживающий рабочее давление), плохими гидродинамическими условиями их сложнее очищать от осадка, а при замене трубчатых мембранных элементов легко повредить селективный слой мембран. [c.43] Трубчатые мембранные элементы различаются также конструкцией дренажного каркаса и способом крепления на нем мембраны. [c.44] Трубки для дренажного каркаса изготовляют из пороплас-тов, а также навивкой на оправу нескольких слоев филамент-ного синтетического волокна или стекловолокна (лент из различных материалов) с последующей частичной пропиткой смолой, плетением рукавов из синтетических нитей или нержавеющей проволоки, перфорированием металлических труб, прессованием керамических, металлокерамических или пластмассовых порошковых материалов, пропиткой наполнителя термопластами. [c.44] Чтобы снизить гидравлическое сопротивление потоку пермеата, в плетеных и витых трубах иногда укладывают продольные волокна, а при использовании непористых труб на их поверхности делают продольные пазы. С этой же целью пористые трубы иногда изготовляют из пучков волокон или из гофрированной ткани, образующей после ее пропитки смолой и отверждения жесткий дренажный каркас с продольными каналами для отвода пермеата. [c.44] В качестве микропористых подложек ц пользуют бумагу, пропитанную смолами, филаментные волокна и волокнистые материалы, текстильные ткани, пластмассовые сетки, поропла-сты, различные пористые материалы. Подложки обычно изготовляют на трубках, имеющих каналы для отвода пермеата, в едином технологическом процессе. [c.44] Мембраны для трубчатых элементов готовят, как правило, из концентрированных растворов полимеров (ацетатов целлюлозы, полиамидов и др.) нанесением формовочного раствора на гладкую цилиндрическую поверхность шаблона с последующей коагуляцией и съемом готовой мембраны, литьем формовочного раствора из кольцевой фильеры в осадительную ванну, получением трубчатой мембраны из плоской. [c.44] Чтобы предотвратить попадание разделяемого раствора в пермеат, торцы мембранных элементов герметизируются клеевым щвом или специальными уплотнительными деталями. [c.45] Анализ способов изготовления трубчатых мембранных элементов показывает, что наиболее перспективно совмещение операций получения дренажных каркасов и формования на них мембран в единый непрерывный технологический процесс. [c.45] Предпочтение следует отдавать тем трубчатым элементам, в которых мембраны прочно соединены с пористым каркасом (не сдираются при высоких — до 3—5 м/с — скоростях прокачивания разделяемого раствора). В то же время, поскольку срок службы мембран обычно не превыш ает 1 года, необходимо предусмотреть повторное использование дренажного каркаса после удаления с него отработанной мембраны. [c.45] Сравнительно короткий срок службы трубчатых мембранных элементов определяет главное требование, предъявляемое к аппаратам — легкость замены мембранных элементов и надежная их герметизация. Эта задача решается использованием разъемных соединительных деталей и созданием трубчатых мембранных элементов в виде легко заменяемых блоков. [c.45] Схема аппаратов с использованием уплотнительных колец для герметизации трубчатых мембранных элементов фирмы Рамикон (США) показана на рис. 2-8. В двух трубных плитах 2 аппарата закреплено несколько корпусов 5, сообщающихся между собой посредством каналов 8. В каждом корпусе установлено по блоку трубчатых мембранных элементов 4, имеющему на торцевом фланце 7 уплотнительное кольцо 6, разделяющее напорную полость и полость сбора пермеата. Монтажные отверстия 9 в трубных плитах 2 закрывают заглушками 1 с герметизацией их уплотнительными кольцами 10. Для уплотнения трубчатых мембранных элементов в блоках 4 используют ниппели или упругие втулки. В аппаратах осуществляется последовательное движение разделяемого раствора по всем корпусам аппарата. [c.45] Трубчатый мембранный элемент этого аппарата показан на рис. 2-7, а. Сердечник 3, имеющий каналы 4 для прохода разделяемого раствора, покрыт мембраной 1 (активным слоем к сердечнику) и подложкой 2, изготовляемой оплеткой мембраны синтетическим волокном. Трубчатую мембрану 1 получают из листовой, накладывая на стык снизу и сверху полосы склеивающей ленты 5. [c.46] Используя трубчатые мембранные элементы фирмы Мицубиси (Япония), можно получить мембраны с большой удельной поверхностью (рис. 2-7,6). Сердечник 3 этих элементов имеет продольные каналы 4 для отвода пермеата. На нем расположена сетчатая подложка 2 и сверху — трубчатая мембрана I активным слоем наружу. [c.46] Для уменьшения количества разъемных соединений фирма Филко Форд (США) использует в мембранных аппаратах длинные трубчатые мембранные элементы. Эти элементы длиной в несколько десятков метров наматывают на катушку многослойной спиралью, имеющей разделительные перегородки и укладывают в безнапорный кожух. [c.47] На концах трубчатого мембранного элемента закрепляют штуцер для подачи разделяемого раствора и штуцер для вывода концентрата. [c.47] Мембранный элемент со-состоит из трубчатой мембраны 5 (рис. 2-6), трех оплеток 2—4 и фланцев 1. [c.47] Внутреннюю оплетку 4 выполняют из тонкого синтетического волокна типа дакрон, наружную оплетку делают из наиболее грубого волокна, обеспечивающего мембранному элементу одновременно необходимую прочность и достаточную гибкость. [c.48] Преимущества аппарата фирмы Филко Форд — его компактность, малая материалоемкость и технологичность изготовления. В аппаратах фирмы Филко Форд удельная поверхность мембран сравнительно небольшая, в них нельзя прокачивать разделяемый раствор с большой скоростью (велики потери рабочего да вления). Дренажный каркас мембранных элементов не подлежит повторному использованию. [c.48] Аппараты с трубчатыми мембранными элементами нашли широкое применение для разделения ультра- и микрофильтрацией растворов, в которых возможно образование осадка, а также для опреснения обратным осмосом воды с высокой концентрацией солей. [c.48] Вернуться к основной статье