RU2162008C1

RU2162008C1 - Diaphragm concentration apparatus

Info

Publication number: RU2162008C1
Application number: RU99109832A
Authority: RU
Inventors: Б.А. Лобасенко; В.Н. Иванец; Ю.В. Космодемьянский; Ю.Г. Фахрутдинов
Original assignee: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Priority date: 1999-05-07
Filing date: 1999-05-07
Publication date: 2001-01-20

Abstract

FIELD: concentration of solutions by ultrafiltration method, reversible osmosis; food-processing, chemical, pharmaceutical and other industries. SUBSTANCE: located inside tubular diaphragm is screen positioned at definite clearance relative to selective layer of diaphragm to which dispersed phase is fed; cone is received by diaphragm of side of escape of solution into circular section bounded by screen in amount ensuring clearance between generatrix of cone and diaphragm for discharge of dispersed phase. EFFECT: intensification of concentration process. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области концентрирования растворов методом ультрафильтрации, обратного осмоса и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности. The invention relates to the field of concentration of solutions by ultrafiltration, reverse osmosis and can be used in food, chemical, pharmaceutical and other industries.

Известен мембранный аппарат, в котором воздействие на пограничный слой осуществляется с помощью введения в поток обрабатываемой жидкости сферических частиц [1] . Недостатком этого аппарата является вытеснение сферических частиц от поверхности в центральную часть аппарата, т.е. они не могут оказывать существенного механического воздействия на пограничный слой. Known membrane apparatus, in which the impact on the boundary layer is carried out by introducing spherical particles into the fluid flow [1]. The disadvantage of this apparatus is the displacement of spherical particles from the surface to the central part of the apparatus, i.e. they cannot have a significant mechanical effect on the boundary layer.

Известен трубчатый мембранный аппарат с полым конусом, который позволяет отводить слой с повышенным содержанием задерживаемых веществ, образующийся на поверхности мембраны [2]. Недостатком этой конструкции является невозможность съема неподвижного слоя задерживаемых частиц, находящихся непосредственно на поверхности мембраны и снижающих производительность процесса. Known tubular membrane apparatus with a hollow cone, which allows you to remove the layer with a high content of retained substances formed on the surface of the membrane [2]. The disadvantage of this design is the inability to remove a fixed layer of trapped particles located directly on the surface of the membrane and reducing the productivity of the process.

Задачей изобретения является интенсификация процесса концентрирования. The objective of the invention is the intensification of the concentration process.

Поставленная задача достигается тем, что в трубчатом мембранном аппарате, имеющем внутренний селективный слой на трубчатой мембране, коническую втулку, конус которой входит внутрь мембраны на величину, обеспечивающую зазор между образующей конуса и мембраной для отвода дисперсной фазы, согласно изобретению внутри трубчатой мембраны с некоторым зазором с ее селективным слоем, расположена сетка, в который подается дисперсная фаза, при этом конус втулки входит внутрь мембраны со стороны выхода раствора в кольцевое сечение, ограниченное сеткой. The problem is achieved in that in a tubular membrane apparatus having an inner selective layer on the tubular membrane, a conical sleeve whose cone enters the membrane by an amount providing a gap between the forming cone and the membrane to divert the dispersed phase, according to the invention, inside the tubular membrane with a certain gap with its selective layer, there is a grid into which the dispersed phase is supplied, while the cone of the sleeve enters the membrane from the outlet side of the solution into an annular section bounded by etc.

На фиг. 1, фиг. 2 представлено предлагаемое устройство. Устройство состоит из корпуса 1, крышки 2 со штуцером 3 для ввода исходного раствора и патрубка 4 для ввода дисперсной фазы. Выход исходного раствора осуществляется через конус 5, а выход дисперсной фазы с концентратом через патрубок 6, находящийся в кожухе 7. Внутри корпуса 1 при помощи втулок 8, 9 крепится мембрана 10. Внутри мембраны расположена сетка 11, установленная с некоторым зазором с поверхностью мембраны. Фильтрат удаляется через патрубок 12. In FIG. 1, FIG. 2 presents the proposed device. The device consists of a housing 1, a cover 2 with a fitting 3 for introducing an initial solution and a pipe 4 for introducing a dispersed phase. The output of the initial solution is through the cone 5, and the output of the dispersed phase with the concentrate through the nozzle 6 located in the casing 7. Inside the housing 1, using the sleeves 8, 9, the membrane 10 is fastened. Inside the membrane there is a grid 11 installed with some clearance with the surface of the membrane. The filtrate is removed through the pipe 12.

Устройство работает следующим образом: исходный раствор под давлением подается в патрубок 3. При этом на селективной поверхности мембраны образуется слой с повышенным содержанием растворенных веществ. Одновременно в патрубок 4 подается дисперсная фаза. Патрубок 4 расположен тангенциально с некоторым наклоном к оси мембраны, что позволяет дисперсной фазе вместе с поступательным приобретать вращательное движение по поверхности мембраны. Благодаря сетке 11, расположенной внутри мембраны, исключается перемешивание дисперсной фазы с исходным раствором. Дисперсная фаза, проходя вдоль поверхности мембраны, увлекает за собой неподвижный слой с повышенным содержанием задерживаемых веществ, который выводится через патрубок 6, а затем отделяется от дисперсной фазы. Фильтрат удаляется через патрубок 12. Дисперсная фаза возвращается и снова подается в мембранный аппарат. Наличие конуса 5 позволяет отводить поверхностный слой концентрата, находящийся выше сетки. The device operates as follows: the initial solution under pressure is supplied to the nozzle 3. At the same time, a layer with a high content of dissolved substances is formed on the selective surface of the membrane. At the same time, the dispersed phase is fed into the pipe 4. The pipe 4 is located tangentially with a slight slope to the axis of the membrane, which allows the dispersed phase, together with the translational, to acquire rotational motion along the surface of the membrane. Thanks to the grid 11 located inside the membrane, mixing of the dispersed phase with the initial solution is excluded. The dispersed phase, passing along the membrane surface, carries with it a fixed layer with a high content of retained substances, which is discharged through the pipe 6, and then is separated from the dispersed phase. The filtrate is removed through the nozzle 12. The dispersed phase is returned and again fed into the membrane apparatus. The presence of the cone 5 allows you to divert the surface layer of the concentrate located above the grid.

Использование данного устройства позволит отводить поверхностный слой, имеющий высокую концентрацию задерживаемых частиц, и снимать неподвижный слой с поверхности мембраны. При этом будет одновременно осуществляться очистка мембраны, что позволит поддерживать высокую производительность по фильтрату. Совмещение этих процессов позволяет получить необходимую степень концентрирования за меньшую продолжительность обработки, т.е. интенсифицировать процесс. Using this device will allow you to remove the surface layer having a high concentration of trapped particles, and to remove the fixed layer from the surface of the membrane. In this case, the membrane will be simultaneously cleaned, which will allow to maintain high filtrate performance. The combination of these processes allows to obtain the necessary degree of concentration for a shorter processing time, i.e. intensify the process.

Литература
1. Фетисов Е.А., Чагаровский А.П. Мембранные и молекулярно-ситовые методы переработки молока. М., Агропромиздат, 1991, 272 с.Literature
1. Fetisov EA, Chagarovsky A.P. Membrane and molecular sieve methods of milk processing. M., Agropromizdat, 1991, 272 p.

2. Патент N 2119378, кл. B 01 D 61/14, 65/08. 2. Patent N 2119378, cl. B 01 D 61/14, 65/08.

Claims

A tubular membrane apparatus having an inner selective layer on a tubular membrane, a conical sleeve, the cone of which enters the membrane by an amount providing a gap between the generatrix of the cone and the membrane for discharging the dispersed phase, characterized in that inside the tubular membrane, with some clearance with its selective layer there is a grid into which the dispersed phase is fed, while the cone of the sleeve enters the membrane from the outlet side of the solution into the annular section bounded by the grid.