RO105894B1 - Aparat pentru filtrarea prin membrana si procedeu pentru fabricarea unei unitati de filtrare prin membrana a acestuia - Google Patents

Description

Invenția se referă la un aparat pentru separarea unui lichid in două fracțiuni prin filtrare prin membrană și la un procedeu pentru fabricareu unei unități de filtrare prin membrană, l ichidul ce urmează a fi filtrat, in cele ce urmează, pe parcursul prezentei descrieri, va fi numit lichid de alimentare sau alimentat, lichidul ce trece prin membrane va fi denumit filtrat, și lichidul cc nu a trecut prin membrane va fi denumit concentrat.

Aparatul este de modelul ce cuprinde mai multe unități de filtrare schimbabile, separate, fiecare din ele constând dintr-nn set de membrane, in care două sisteme discrete de curgere sunt practicate pentru dirijarea lichidului de-a lungul suprafețelor opuse ale ficărei membrane, respectiv primul sistem pentru dirijarea lichidului de alimentare sau concentratului și un al doilea sistem pentru dirijarea filtratului (lichidului care trece).

Un aparat de acest fel este cunoscut, constând dintr-un conteiner de presiune tubular, in care sunt o serie de unități de filtrare adiacente, fiind aranjate astfel ca să sc fonucze serii construite, cum s-a menționat mai sus (brevet DE nr. 3317517 C2).

Lichidul de alimentare este adus la un capăt al conteinerului tubular, de presiune și este determinat să curgă de-a lungul părții exterioare a unităților de filtrare spre capătul celălalt al conteinerului de presiune, unde fluxul lichidului face o intoarecere de 180° și este forțat să curgă înapoi spre primul capăt menționat al conteinerului de presiune prin primul sistem de trecere a lichidului prin unitățile de filtrare în succesiunea seriilor.

Lichidul este descărcat ca și fracțiunea concentrată la același capăt de la care s-a făcut alimentarea. Filtratul este colectat in tuburi aranjare perpendicular pe membranele fiecărei unități de filtrare, capetele acestor tuburi fiind legale de o conductă de descărcare care este aranjată paralel cu axa conteinerului de presiune și servește la descărcarea fracțiunii ce trece (filtratului). în cazul utilizării aparatului cunoscut, menționat mai sus, va fi necesar ca in cazul ruperii unei membrane să se demonteze complet aparatul, ceea ce ia timp și necesită operații suplimentare, deoarece este necesară extragerea tuturor unităților de filtrare prin conteiner pentru a fi examinate.

Mai mult, aparatul cunoscut nu este utilizabil in cazul in care se cere prelucrarea unor capacități mari.

în cazul ultrafîltrării, până îd prezent este frecventă utilizarea filtrării prin moduli ςρ suprafața membranei de pîna la 60 m/modul. Există, totuși, la producerea particulară a apei de băut din apele de suprafață, necesitatea de a utiliza moduli având suprafața membranei de pina la 5000 m/modul. în scopul satisfacerii acestei necesități, dimensiunea membranei trebuie mărită și, deci, este de dorit să se utilizeze membrane având o suprafață de pină la 1 x 1 m și ud aparat cuprinzând un număr mai mare de unități de filtrare.

Nu este posibil, din punct dc vedere practic, la aparatele cunoscute până in prezent lucrul menționat. Mai mult, nu este posibil la aparatele cunoscute până in prezent să se combine curgerea in serie cu curgerea în paralel.

Prezenta invenție urmărește să elimine sau să reducă dezavantajele menționate mai sus referitoare la aparatele cunoscute.

Pentru a atinge acest obiectiv și alte obiective care vor fi rezolvate in descrierea ce urmează, aparatul, conform prezentei invenții, este caracterizat prin aceea că el cuprinde un montaj de casete aranjate una lângă alta și separate fiecare prin intermediul unor plăci, fiecare casetă cuprinzând o ramă de casetă și o unitate de filtrare de modelul menționat, aranjată astfel ca trecerile de curgere ale lichidului prin primul sistem să fie deschise spre două zone libere din cadrul

BAD ORIGINAL &

raiuei casetei, iu timp ce trecerile celui de al doilea sistem cel puțin la un capăt să fie deschise și să comunice cu mijloacele de separare a filtratului din fiecare unitate de filtrare, aparatul cuprinzând in continuare mijloace peutru alimentarea lichidului de alimentare la o zonă liberă a cel puțin uneia din ramele casetei, mijloace peutru descărcarea concentratului din zona liberă a cel puțin uncia din ramele casetei, deschiderile de trecere fiind practicate, dacă se cerc, in plăcile intermediare pentru legarea zonelor libere a ramelor casetelor adiacente, mijloace pentru susținerea zonei casetelor și plăcilor intermediare, și mijloace pentru fixarea acestor zone împreună astfel, încât să fie etanșate ramele casetei față de plăcile intermediare și peDtru slăbirea (desprinderea) numitului montaj astfel, încât să permită îndepărtarea individuală a oricărei casete selectate.

Prin supravegherea mijloacelor pentru descărcarea separată a filtratului din unitățile individuale de filtrare și prin aceasta casetele individuale, defectele membranelor și ruperile Iot pot fi localizate ușor. Astfel, defectele sau fisurile acestora vor avea drept consecință faptul că lichidul netratat sau numai parțial tratat se amesteca cu filtratul și ultimul prin aceasta își schimbă culoarea.

în astfel de cazuri, defectele sau ruperile pot fi ușor localizate prin utilizarea mijloacelor de descărcare în forme de tuburi transparente.

După ce s-a localizat defectul membranei sau spargerea ei și alimentarea cu lichid a fost oprită, aparatul poate fi ușor și repede separat prin eliberarea presiunii de prindere pe zoua casetelor și plăcilor intermediare ș.i împingerea plăcilor adiacent cu caseta conținând unitatea de filtrare, astfel indepărtind-o. După aceea, caseta poate fi eliberata și îndepărtată, după care unitatea defectă de filtrare din casetă poate fi înlocuită cn o nouă unitate sau întreaga casetă poate fi inserată în locul celei vechi.

După ce o casetă cu o nouă unitate dc filtrare a fost plasată la poziția respectivă în aparat, presiunea de prindere 5 este din nou aplicată după care aparatul va funcționa normal.

Este o caracteristică importantă a prezentei invenții ca etanșeitatea să fie asigurată prin corecta presare a casete10 lor față de plăcile adiacente.

într-o formă preferată a prezentei invenții, fiecare placă intermediară este construită cu o ramă de întărire care se întinde de-a lungul periferiei plăcii și 15 pătrunde pe ambele părți ale plăcii și are forma și dimensiunea astfel ca porțiunile ramei pătrunzând din placă parțial să depășească rama casetei adiacente și să servească ca suport de preluare a tensiu20 nii pentru rama casetei când ultima angajează etanș placa. Prin aceasta casetele devin capabile de a rezista la presiunea internă ridicată. Cu toate că ramele întăritoare strâns legate în jurul casete25 lor pot fi utilizate, se prefera în practică să se construiască rame de casetă și rame de întărire în așa mod, încât să se lase interspațiu in care să se insereze pene.

Aranjarea casetelor și plăcilor poate fi efectuată avantajos prin utilizarea a două tije paralele de sprijin care sunt montate în plăcile finale. Acolo unde se utilizează rame de întărire, numai aces35 tea vor fi sprijinite direct de tije.

Avantajos, aparatul poate cuprinde, în continuare, două tije care sunt dispuse paralel ca tije de sprijin și acestea sunt montate pe plăcile de la capete, 40 toate patru tijele fiind goale și fiecare conținând un cap care cooperează cu o piuliță aranjată la partea exterioară a unui capăt al plăcii și servind Ia prinderea capetelor plăcii față de aranjamentul 45 casetelor și plăcilor.

Preferabil, fiecare piuliță este fix conectată cu un colier, și toate patru roțile sunt cuplate împreună cu ajutorul unui lanț astfel că ele pot fi rotite sin50 eron cu ajutorul unui motor de conduceSAD ORIGîMAL fvi re obișnuit.

Preferabil, ramele casetei sunt de configurație rectangulară și unitățile de filtrare sunt aranjate in mijlocul porțiunii ramelor casetei, in timp ce zonele libere suut localizate la capetele ramelor casetei.

într-o formă avantajoasă a aparatului, conform prezentei invenții, o camera pentru colectarea filtratului este prevăzută la vârful fiecărei unități de filtrare. Faptul că numitele zone constituie o zonă de intrare pentru alimentarea lichidului la unitatea de filtrare sau o zonă de colectare pentru concentrat, acestea depind de direcția de curgere a fiecărei casete individuale.

Această direcție este determinată prin construcția plăcilor prevăzute intre casete. Dacă deschiderile de trecere sunt prevăzute la ambele capete ale tuturor plăcilor, lichidul alimentat la aparat se va distribui el însuși la toate zonele libere ia extremitatea de alimentare și va fi obținută curgerea paralelă într-o direcție în partea opusă a aparatului. Zonele libere ale ultimei extremități a aparatului vor servi, deci, ca o zonă comună de colectare pentru concentrat.

Dacă plăcile alternative au deschiderile trecerilor pe partea opusă a aparatului, lichidul care este alimentat la o zonă la un capăt al aparatului va fi forțat să curgă in serie prin toate unitățile de filtrare până la atingerea capătului opus al aparatului. în practică, este preferabil să se utilizeze o curgere combinată paralelă/serie pe întreaga lungime a aparatului sau părți ale lui.

în cazul în care se dorește utilizarea numai a unei părți din aparat pentru separarea unui lichid, o placă fără deschideri de trecere este plasată peultima casetă in partea aparatului ce se dorește a fi utilizată.

O placă fără găuri este, deci utilizată pentru delimitarea curgerii lichidului la capetele aparatului.

Printr-o alcătuire corespunzătoare a casetelor cu și fără mijloace pentru ali6 meu tarea lichidului, alimeutarea/eolectarea de concentrat și un aranjament corespunzător pentru plăcile intermediare fără găuri, cu găuri la un capăt sau cu 5 găuri la ambele capete, este posibil în manieră simplă să se obțină modele de curgere care să îndeplinească toate necesitățile diferite de curgere.

Avantajos, membranele seriei cons10 tituind unitatea de filtrare pot fi prevăzute în forma perechilor de membrane, și două membrane u fiecărei perechi pot fi distanțate cu un element de distanțare pentru a permite curgerea din 15 interiorul unității de filtrare spre camera de colectare a filtratului fără rezistență mare. S-a descoperit ca fiind deosebit de avantajos să se utilizeze elementele de spațiere in forma unor fire ca atare 20 sau discuri, de exemplu fir format din monofilamente de polipropilenă. O țesătură tricotată a fost găsită mai potrivită decât o țesătură împletită, deoarece prima este mai puțin compactă decât 25 țesătura împletită și, în consecință, exercită o rezistență mai mică la curgerea lichidului. O țesătură tricotată sau împletită particular de utilă este țesătura tricotata sau împletită ce a fost biaxial 30 alungită in timpul unui tratament termic, cum ar fi tratamentul de creștere al rigidității (inflexibilității), al plasei sau pânzei (țesăturii).

Unele membrane sunt prevăzute in 35 formă de perechi, conform descrierii, elementele de spațiere pot fi corespunzătoare inserate între membranele ce se mărginesc mutual la fiecare două perechi succesive, care elemente de 40 spațiere preferabil constau în plasă sau țesătură extrudate.

într-o formă preferată în mod particular, șirul de membrane este astfel aranjat încât membranele să fie dispuse 45 in planuri perpendiculare pe axa longitudinală a aparatului, șirul fiind cuprins intre două plăci terminale.

Prin aceasta cele două margini neacoperite ale șirului vor adera Ia zona 50 liberă pentru alimentarea lichidului la i

BAD ORIGINAL $ trecerile de curgere, și respectiv la zona liberă pentru colectarea concentratului.

Pentru susținerea șirului se prevăd nervuri transversale pe cele doua margini neacoperite ale șirului, capetele numitelor nervuri fiind prinse in fante corespunzătoare în marginile plăcilor.

Camera de colectare a filtratului, mai sus menționată, este preferabil localizată la partea superioară a șirului, și. în acest caz, o placă de bază va fi poziționată la partea inferioară a șirului, care placă de bază este legară la plăcile terminale.

în camera de colectare a filtratului nervuri transversale pot fi prevăzute pentru susținerea șirului.

Preferabil, unitatea de filtrare constituită din numitul șir cu plăci de capăt, plăci de bază, și cameră de colectare a filtratului cu ieșire a filtratului este ușor aranjată in rante de casetă, astfel ca să poată fi ușor extrasă și înlocuită cu o nouă unitate in cazul ruperii membranei sau deteriorării ei.

Invenția se referă, dc asemenea, la un procedeu pentru fabricarea unității de filtrare cuprinzând un șir de membrane, in care două sisteme discrete de trecere și de curgere sunt prevăzute pentru conducerea lichidelor de-a lungul suprafețelor opuse ale fiecărei membrane, pentru formarea unui prim sistem pentru conducerea lichidului de alimentare sau a concentratului, și un al doilea sistem pentru conducerea filtratului.

Procedeul, conform prezentei invenții, este caracterizat prin următoarele etape:

a) construirea unui șir de unități de membrane sub formă stivuită;

b) introducerea unui lichid-ligand ce se întărește între unitățile membranelor adiacente, de la colțurile acestora in zona ce se extinde peste întreaga lungime și lățime a suprafeței șirului până la o distanță predeterminată din numita suprafață;

c) permiterea ca ligandul astfel introdus să se întărească;

d) îndepărtarea ligandului întărit și al porțiunilor marginale ale membranelor până Ia adîneime mai mică decît o distanță predeterminată aleasă.

Prin îndepărtarea descrisă a materialului de pe suprafața șirului, surplusul din zonele marginale ale unității membranei stivuite va fi îndepărtată, prin aceasta deschiderea de ieșire liberă de la fiecare unitate de membrană este formată in lungimea corespunzătoare completă a unității membranei, și astfel rezistența curgerii filtratului din unitate este redusă la minimum. Datorită lățimii limitate pe care materialul este îndepărtat, nu se formează trecere la spațiile libere dintre unitățile membranei. Când unitatea de filtrare este plasată in carcasa de filtrare, de exemplu, o casetă cu forma descrisă mai sus, având o cameră de ieșire pentru lichidul de alimentare sau concentrat și o cameră de ieșire pentru filtrat, o izolare corespunzătoare a acestora una fața de cealaltă poate fi deci obținută farâ a fi nevoie de a asigura mijloace de etanșare speciale.

Un alt avantaj al prezentei invenții este că este posibil, fără probleme speciale de producție, să se plaseze elementul de spațiere, de exemplu, în forma unei țesături sau împletituri pe părțile opuse ale unității membranei, și deci, dacă se dorește, elementele de spațiere, de exemplu, in forma unei țesături sau împletituri groase, pot fi plasate în spațiile dintre unitățile adiacente ale membranelor.

Preferabil, unitățile membranei sînt folosite în fiecare din ambele margini constind din țesătură nețesutâ, dc exemplu fibre compuse cuprinzind un miez de polipropilenă cuprinsă în polietilenă, pe care un strat subțire de membrană de material de membrană, de exemplu în formă de polisuifouă, este depozitat.

Elementul de spațiere de mai sus sau elementele de spațiere, de exemplu atît cele servind menținerii separate a părților membranei, cît și cele ținînd

BAD ORIGINAL fiâ adiacente părțile membranei, nu este necesar sâ fie compuse din elemente separate, dar pot fi constituite din porțiuni integrale cu membrana.

Membranele pot fi obținute, de exemplu, prin depunerea unui strat membranos, constând din polietilenă sau polivinil-fluorură pe un subslrat uniprofilat axial, de exemplu, in forma unei țesături tricotate, care este plasată pe fețele interne ale unității membranei tip-plic, prin aceasta facilitând curgerea filtratului spre ieșirea pentru el. Dacă se dorește, o țesătură separată sau pânză poate fi suplimentar prevăzută cu un element de spațiere și care este plasat în fiecare unitate de membrană.

într-o altă formă preferată unitățile membranelor sunt utilizate sub forma celor obținute prin depozitarea unui strat de membrană pe un substrat profilat biaxial puternic, de exemplu în forma unei țesături tari. Prin aceasta este posibil să se obțină membrane care sunt profilate de ambele părți. Prin utilizarea unor astfel de membrane curgerea ce se produce, respectiv sistemele de curgere - de trecere sunt formate atit in interiorul cât și in intcrspațiilc dintre unitățile de membrană adiacente.

Sistemul de trecere în numitele iuterspații se formează sub influența presiunii de operare forțînd straturile membranei în zone cu ochiuri ale substratului. într-o altă formă a unităților de membrană sunt utilizate unități ce constau dintr-un strat membranos turnat pe substratul profilat uniaxial. pe partea din spate pe care se fixează un strat de țesătură tare, de exemplu prin sudare.

Plasa (rețeaua) asigură ca marginile membranei să fie menținute separat, deoarece presiunea de operare va produce straturilor o deformare in zonele corespunzâtore ochiurilor plasei rigide și substratul profilat uniaxial asigură formarea unui sistem de trecere pentru filtrat.

în locul folosirii unei plase fixate pe partea din spate a membranei substrat.

se poate utiliza o placă perforată și profilată subțire. Fixarea unei astfel de plăci poate fi, de exemplu, făcută prin fixarea prin sudură in puncte.

Asemenea sisteme au o rigiditate relativ ridicată și la fel rezistență și sunt capabile să reziste la forțe puternice de forfecare. Numita placă poate fi uni sau biaxial profilată.

Prin selectarea corespunzătoare a elementelor de spațiere și/sau elementelor de spațiere integrală, direcțiile de curgere principală dorite pot fi obținute atât în partea concentratului cât și pe partea filtratului. Este de preferat să se utilizeze elemente de spațiere care să asigure ca direcția principală de curgere pe partea concentratului să fie perpendiculară pe direcția de curgere de pe partea filtratului și curgerea pe partea filtratului să fie ghidată direct spre deschiderea/deschiderile ieșirii fiecărei unități de membrană.

Unitățile de membrană pachete sunt preferabil produse prin plasarea foii membranei, de exemplu de formă rectangulară, peste o altă foaie și unind foile de-a lungul a patru colțuri prin sudare sau înclciere, un element de separare fiind introdus intre straturile membranei, dacă se dorește înainte de sudare sau încleiere. După un tratament de suprafață, dacă se cere, al zonelor, care mai târziu vin în contact cu stratul ce se întărește, pentru scopul îmbunătățirii adeziunii li gândului la unitățile membranei, o stivuire a unităților membranei și elementelor de spațiere, dacă există unele, se efectuează și se introduce un ligand ce se întărește in interspațiile dintre unitățile membranei, cel puțin Ja umil și dacă se dorește, la ambele capete opuse ale stivei (pachetului).

Ligandul ce se întărește, utilizat în acest scop este preferabil un poliuretan, dar pot fi utilizate și alte materiale, cum ar fi rășina epoxidică, capabile de a stabili o legătură inrre unitățile membranei și care trebuie să fie rezistentă in con-

II dițiile de exploatare la operarea aparatului de filtrare respectiv a membranei.

După ce ligandul s-a întărit, porțiunile marginale ale unităților membranei și elementelor de distanțare prevăzute intre ele, cât și ligandul se îndepărtează de pe suprafețele pe care a fost anterior aplicat în ÎDterspațiile dintre unitățile de membrană. îndepărtarea materialului este oprită cât deschiderile dorite s-au format de-a lungul vârfurilor unităților de membrană, astfel ca porțiunile râmase ale îmbinării formate prin ligand sâ nti fie afectate.

Procedeul, conform prezentei invenții, este deosebit de potrivit pentru producerea unităților dc filtrare ce se utilizează la aparatul de filtrare, conform construcției stabilite anterior, dar unitățile produse conform procedeului pot fi utilizate, de asemenea, și in alte aparate ca membrane de filtrare, în care se dorește același model de treceri de curgere.

Se dau, in continuare, exemple de realizare, in legătură și cu fig. 1... 18, care reprezintă:

- fig.l, vedere de ansamblu a aparatului, conform unei forme preferate a invenției;

- fig.2, vedere frontala a aparatului, conform unei alte variante a invenției;

- fig.l, vedere in secțiune după axele III-III ale fig.2;

- fig.4, vedere de ansamblu cu piesele demontate reprezentând unitatea de filtrare pentru utilizarea in aparatul conform prezentei invenții;

- fig.5...7, ilustrează etape de confecționare a unității de filtrare prin procedeul conform prezentei invenții;

- fig.8...10, prezintă exemple de unități de membrană ce se utilizează la aplicarea procedeului conform prezentei invenții;

- fig.l 1, este o secțiune fragmentară diagramaticâ lărgită printr-o unitate de filtrare construită cu unități de membrană ca și în fig. 10;

- fig. 12, reprezintă o secțiune dc-a lungul axei Xll-XII din fig. 11;

- fig. 13, reprezintă o vedere in perspectiva a colțului unității de filtrare construită cu unități de membrană, conform fig. 10, cu o modificare:

- fig. 14, vedere laterală a ramei casetei (fără unitatea de filtrare) pentru utilizare, conform aparatului prezentei invenții;

- fig. 15, este o vedere de-a lungul secțiunii XV-XV din fig. 14;

- fig. 16, este o sccțiuue de-a lungul axei XVT-XVI din fig.l 4;

- fig. 17, este o vedere laterală a plăcii de întărire a ramei pentru utilizarea intr-un aparat conform prezentei invenții;

- fig.l8, este o vedere în secțiune după axa XVIII-XVI11 din fig. 17.

Aparatul prezentat în fig.l cuprinde cinci rame de casetă 1,2,3,4 și 5 fiecare conținrnd o unitate 6 de filtrare central care ocupă numai o parte a interiorului casetei astfel ca zonele libere 7 și 8 să se formeze la părțile capetelor opuse ale fiecărei rame de casetă. O ramă de casetă cu o unitate de filtrare aranjată în interiorul ei în descrierea care urmează va fi denumită ca și casetă. La partea superioară a fiecărei casete se prevede un tub de descărcare 9. Tubul 9 comunică cu camera de colectare a filtratului, care se va descrie în continuare. între casetele adiacente se prevăd plăcile 10, 11, 12 și 13. De-a lungul periferiei fiecărei plăci se prevăd ramele 14 și 15, care pătrund din ambele margini ale plăcii.

Plăcile 10 sunt susținute de tijele 16, care sunt montate la capetele plăcilor 17 și 18, ce se montează și pe rama

19.

Plăcile terminale 17 și 18 sunt conectate cu tije suplimentare 20. Tijele 16 și 20 sunt goale și conțin axul 21, care este fixat in șuruburile de fixare 22 la partea exterioară a plcăii finale 18.

Când aparatul este asamblat, capetele cu filet ale axurilor 21 sunt angajate in piulițele 23 montate pe partea exteorîgiwal dB

- ... .·*<·/' rioarâ a plăcii finale 17. Piulițele sunt conectate cu roțile 24, și cele patru roți 24 pol fi conduse sincron de un motor ușa ctim se arată.

După cum se poale observa din fig.l, două rame de casete, respectiv 1 și 15 sunt legate la tubul 25 de alimentare/descărcare a lichidului de alimentare și cel de concentrat, în plăcile 10...13, deschiderile trecerilor de curgere 26 sunt prevăzute alternativ la o parte și cealaltă parte a aparatului.

Aparatul ilustrat in fig.2 și 3 cuprind rama 30, pe care sunt montate două perechi de tije găurite 31 și 32 fixate pe plăcile de la margine 33 și 34.

Pe tijele 31 și 32 sunt prinse ramele celor patru casete 35, 36,37 și 38. Plăcile 39 sunt introduse Intre fiecare din ramele casetelor și in regiunea dintre placa finală 33 și rama casetei 35 și intre rama casetei 38 și placa finală 34. Fiecare placa 39 este construită cu rama de întărire conectată integral 40 care pătrunde in ambele capete ale ramei.

Ramele casetelor 35...38 sunt etanșate față de plăcile 39 cu ajutorul inelelor O. Fiecare ramă de casetă conține o unitate de filtrare 42 in forma unei perechi stivuite de membrane și elemente interpuse lor in scopul spațierii. La capetele șirului (stivuit) este poziționată placa 43 și respectiv placa 44. La partea superioară a unității de filtrare se prevede o cameră de colectare 45 cu ieșirea filtratului 46.

în interspațiile dintre partea exterioară a ramelor casetei și porțiunile de întărire ale ramelor 40 depășind ramele casetelor, ghidajele 47 sunt prevăzute la intervale corespunzătoare. Ramele casetelor sunt prin acestea protejate împotriva deformării când sunt supuse la pre- siuni interne ridicate.

Fiecare din tijele goale 31 și 32 conținând axele 48, ce sunt montate in locurile de fixare a axului 49 sunt atașate la partea exterioară a plăcii de capăt 34. La părțile lor opuse axele sunt filetate și angajate cu piulițele 50 ce strîng obiectul prin intermediul roților 51. Toate patru roțile 51 sunt cuplate cu ajutorul unui lanț, pentru conducere, nefigurat. Cu ajutorul acestui dispozitiv 5 de conducere plăcile de capăt pot fi mișcate de la o parte la alta.

Unitatea de filtrare este prezentată în fig.4 curpinzând șirul 60 constînd diutr-o multitudine de membrane 61, de 10 exemplu de ordinul a 100 sau mai mult, aranjate în perechi, un element de spațiere in forma unei țesături sau plase 63 prevăzut intre membranele fiecărei perechi 62 și servind la menținerea 15 membranelor la dinstanță una de alta, astfel încât să se permită filtratului să poată curge de-a lungul membranelor spre camera de colectare a filtratului descrisă mai jos. Perechea de membrane 20 este spațială una de alta cu ajutorul elementelor de spațiere sub formă de țesături sau plăci 64 ce sunt mai rigide decât țesăturile sau plasele 63. La capetele șirului de membrane, plăcile finale 25 65 sunt prevăzute pe fiecare margine a pachetului 60 de membrane cu plăci de legare printr-o placă de bază 66.

Pe fețele laterale ale pachetului dc membrane 60 sunt prevăzute nervuri dc 30 susținere 67, ale căror capete sunt fixate în fantele 68 la vârfurile fiecărei plăci de capăt.

Partea superioară a unității de filtrare este couâtituită.dintT-o placă de vârf 35 69, care împreună cu marginea extinzându-se spre în jos (peretele porțiunilor 69 a și peretele porțiunilor 69b) formează camera de colectare a filtratului 70 pe vîrful pachetului 60 al 40 membranelor. In această cameră nervurile de susținere transversale 71 sunt prevăzute in fiecare din inciziile arcuite 72 făcute la vîrful lor pentru a permite colectarea in camera 70 pentru a curge 45 filtratul prin ieșire 73.

Unitatea de filtrare ilustrată în fig.4 poate fi avantajos obținută după cum urmează: un capăt al fiecărei nervuri de susținere 67 este inserat în fanta margi50 nală corespunzătoare 68 de la un capăt

I bad original

al plăcilor 65 și este sudat în aceasta. Pe urmă numărul cerut de perechi 62 de membrane cu elementele de interspațiere 63 cerute se obțin prin plasarea miei țesături sau plase 63 între fiecare pereche de membrane și închizând fiecare pereche de membrane pe trei margini cu ajutorul unui adeziv sau prin etanșare prin încălzire. Perechea 62 de membrane astfel produsă este apoi stivuită una peste alta pe numitul perete de încheiere 65, cu interpunerea elementelor de spațiere 64 intre perechi. Cealaltă placă finală 65 este acum plasată peste șirul respectiv de membrane și conectată cu nervurile de susținere 67 prin introducerea capetelor libere ale nervurilor în fantele laterale 68 ale plăcii și sudarea lor în ea. Un material de turnare sau ligand este introdus iu interspațiile dintre perechile 62 de membrane de la vîrful și baza unității, astfel asigurând plasarea unității în poziție inversă și verticală, o cutie de mulare care este parțial umplută cu material de molare, materialul de mutare, de asemenea penetrând in interspațiile elementelor de spațiere 64. Materialul de mutare este introdus pinâ ta o distanță, dc exemplu, de 40 mm de ta vârful suprafeței de la bază a imitații.

După întărirea materialului de mutare se îndepărtează cutia de mutare, și apoi atât baza cât și vârful astfel tratat, placa de bază 66 sunt sudate in poziția dintre două plăci finale 65.

Partea de sus a unității astfel produsă este acum supusă 1a o operație de tăiere sau prelucrare a suprafeței pentru îndepărtarea materialului până la o adincime ce este substanțial ntai mică decât distanța menționată mai sus, de exemplu 3 nun. Prin aceasta trecerea liberă este stabilită pentru trecerile de curgere dintre două membrane ale fiecărei perechi 62 tară a stabili o comunicare cu trecerile de curgere formate de elementele de spațiere 64 intre perechile succesive 62 de membrane, în final, camera de colectare a filtra tului este formată prin sudarea plăcii de vârf 69 cu nervurile de susținere 71 și porțiunile 69 a și b și 69 b ale unității.

Fig.5...7 ilustrează etapele esențiale 5 ale procedeului de obținere a unității de filtrare, conform prezentei invenții.

Fig.5 reprezintă o vedere schematică fragmentară a perechii 62 de membrane plasate în șir. Elementele de 10 spațiere 63 și 64 nu sunt figurate ca in fig.l deoarece, cum va fi explicat mai târziu, in unele moduri dc realizare a procedeului spațierea cerută pentru membrane poate fi obținută și cu ajuto15 rul altor elemente de spațiere.

Fig.6 ilustrează introducerea li gândului 101 in interspațiile dintre unitățile membranei constituite din perechile 62 de membrane de la suprafața de deasu20 pra șirului pinâ 1a o distanță a de la suprafața de sus. Dacă elementele de spațiere 64 sunt prevăzute între unitățile membranei, ligandul va penetra in interspațiile elementelor de spațiere. Li25 nia întreruptă 102 din fig.6 indică adâncimea b până ta care materialul este îndepărtat, de exemplu prin operația de tăiere sau prelucrare a suprafeței după întărirea li gândului. Materialul 30 îndepărtat cuprinde ligandul, porțiunile marginale ale unităților membranei și elementele de spațiere 63 și 64, dacă există unele.

Fig.7 ilustrează șirul de unități de 35 membrană în forma sa finală, se va putea vedea că în cadrul fiecărei unități de membrană trecerea de curgere 103 este formată ta fiecare vârf al șirului fără a avea deschideri nerestrictive 104 ce se 40 extind pe întreaga lungime a unității membranei, astfel ca filtratul colectat în cadrul unității membranei poate să curgă cu o rezistență minimă. Pe de altă parte, întreaga suprafața dc deasupra 45 șirului, inclusiv deschiderile libere 104 ale unităților membranei, se etanșează separat de trecerile de curgere ale concentratului 105 formate între unitățile membranei prin garniturile de ligand 50 106 rămase intre unitățile membranei.

BAD ORIGINAL

Intr-o formă descrisă cu referire la fig.4, ligandul este, de asemenea, introdus intre unitățile membranei de la baza stivei, astfel neurmând îndepărtarea materialului. Prin această operație garniturile de ligand vor fi, de asemenea, formate intre unitățile membranei la baza șirului, și pe lâDgă faptul că unitățile membranei vor fi închise de-a lungul marginilor lor de bază, acestea rămân închise chiar dacă nu au fost închise anterior. Dacă unitățile membranei sunt deja închise de-a lungul celor patru margini ale șirului, etapele de prelucrare la baza șirului pot fi omise, dacă se dorește, dar pot fi utile pentru stabilizarea unităților membranei. Pe de altă parte, întreaga succesiune a etapelor de operare, inclusiv cea a îndepărtării materialului, poate fi repetată de la caz la caz la baza șirului, dacă acest iucru se dorește pentru construirea unității de filtrare cu cameră suplimentară de ieșire a filtratului la baza șirului.

Fig.8 arată unitatea de membrană, care este, de asemenea, compusă din două membrane 107 și 108. Fiecare membrană constă dinlr-un substrat profilat uniaxial, pe care s-a depozitat, un înveliș de membrană, suprafețele profilate ale membranelor fiind aranjate față la față. După cum este aparent din vederea detaliată din fig.8, cele două membrane ce se suprapun una peste alta au structura profilului extins vertical astfel ca să se formeze un mare număr de treceri de curgere verticale apropiate 109 pentru filtrat. Când se construiește un șir de unități de membrană de tipul celor ilustrate in fig.8, elementele de spațiere 64 pot fi avantajos introduse intre unitățile membranei ca in fig.4.

Fig.9 prezintă membranele 110 și 11! corespunzătoare membranelor 107 și 108 prezentate in fig.8. Unitatea de membrană cuprinde, in continuare, un dement de spațiere rigid 112 dispus intre membranele 110 și 111, elementul numit fiind prevăzut la ambele capete cu proeminențe tip nervură 113, ex tinzâdu-se perpendicular pe structura profilului marginilor membranelor opuse.

Ca o consecință a presiunii relativ ridicate a lichidului pe partea concentratului, membranele vor fi, pe parcursul operațiunii forțate in golurile dintre proiecțiile tip nervură, prin aceasta formând treceri de curgere orizontale pentru lichidul de tratat, aceste treceri extinzându-se perpendicular peste trecerile dc curgere pe partea filtratului.

Astfel, unitatea de membrană ilustrată, sistemele de curgere de trecere sunt formate pe ambele părți, respectiv pe cea a filtratului și pe cea a concentratului.

Un model avantajos corespunzător de curgere poate fi obținut prin utilizarea unității de membrana prezentată in fig.l 1, constând dintr-o membrană 114 având o structură profil corespunzătoare celei menționate cu referire la fig.8, și o altă membrană 115 având un profil dual cuprinzind zonele profilate final 116 separate de proecții mai înalte tip nervuri 117, care Ia utilizarea unității membranei in șir formează treceri de curgere orizontale 118 pe partea concentratului, in timp ce structura profilată a membranelor 114 formează treceri de curgere verticale pe partea filtratului, așa cum se poate vedea din fig.l 1 și

12. în aceste figuri fiecare membrană este ilustrată in forma unei acoperiri de membrană 114 și 115, respectiv, depozitată pe un substrat 114 a și 115 a constând din țesătura tricotată profilată, cum s-a menționat mai sus.

Unitatea de filtrare ilustrată în fig. 13 este construită din membrane (unități de membrane), așa cum se arată în fig. 10, cu modificarea că unitățile de membrană sunt fixate spre marginile laterale, astfel ca să formeze interspații la fiecare din colțurile unității de filtrare ce sunt umplute ca ligand ce sc întărește 120.

Fig. 13 prezintă, de asemenea, o unitate de filtrare care are un mare număr

BAD ORIGINAL rJ de treceri de curgere verticale fine 119 pentm filtrat și separat de acestea, un mic număr de curgeri orizontale 118 pentru lichidul de tratat.

Aceste rame de casete arătate in fig.14, 15 și 16 corespunzând părților

35...38 din fig.3, cuprind patru bare plate constituind marginile ramei, vezi bara de bază 80, bara de virf 81 și două bare laterale 82 și 83. Bara laterala 82 are o deschidere 84, prin care interiorul casetei comunică cu alimentarea lichidului de alimentare/conducta de ieșire a concentratului 85, in care o deschidere similară 85 este, de asemenea, practicată.

In bara de la virf 81, se prevede o conductă pentru ieșirea filtratului 87.

La marginile barelor laterale se prevăd garniturile 88 pentru fixarea garniturilor sub formă de inel.

Fig. 17 și 18 arată placa rectangulară 121, corespunzătoare părților 39 in fig.3. care este prevăzută la periferia ei eu rama integrală 122, care pătrunde din ambele părți ale ramei astfel ca parțial sâ depășească ramele casetelor adiac.cnte, 80...83 când se face asamblarea casetelor și plăcilor. La partea dreaptă a plăcii se prevede un șir de găuri 123, formând treceri de curgere intre zonele libere ale ramelor casetelor adiacente.

Când plăcile 121 sunt utilizate ca placă finala la aranjarea casetelor și plăcilor nu se prevăd găuri in placă.

Funcție de modelul dorit de curgere, placa pote fi prevăzută cu găuri la iunbele capete in locul numai a unui loc.

Claims (9)

1. Revendicări

   1. Aparatul pentru separarea unui lichid în fracțiunea filtrată și fracțiunea concentrată prin filtrarea prin membrană, numitul aparat cuprinzând mai multe unități de filtrare schimbabile, separate, fiecare constând dintr-un șir de o multitudine de membrane in care două sisteme discrete de treceri dc curgere sunt prevăzute pentru dirijarea lichide lor de-a lungul suprafețelor opuse ale fiecărei membrane, respectiv un prim sistem pentru conducerea lichidului de alimentare sau a concentratului, și un al doilea sistem pentm conducerea filtratului, caracterizat prin aceea că aparatul cuprinde un montaj al casetelor (1...5, 6, 35...38 și 42) aranjate una lingă alta și separate una de alta prin intermediul plăcilor (10...13 și 39), fiecare casetă cuprinzând o ramă (14 și 15) dc casetă (1...5, 35...38) și o unitate de filtrare (6 și 42) de tipul celei la care s-a făcut referire și aranjată în așa mod încât trecerile de curgere ale primului numit sistem sunt deschise spre două zone libere (7 și 8) în rama casetei, în timp ce trecerile de curgere ale celui de al doilea sistem cel puțin la un capăt să fie deschise și sa comunice cu mijloacele (9 și 87) de descărcare separată a filtratului din fiecare unitate de filtrare, elemente (25 și 85) pentru alimentarea cu lichidul supus filtrării la o zonă liberă (7 și 8) la cel puțin o parte a ramei casetei (1...5, 35...38), elemente (25 și 85) pentm descărcarea concentratului din zona liberă a cel puțin unei rame a casetei, deschiderile trecerii (26 și 123) fiind prevăzute, dacă se cere, în plăcile intermediare (10...13,39 și 121) pentru interconectarea zonelor libere (7, 8) ale ramelor casetelor alăturate (1...5 și

   35...38), elemente (16 și 31) pentru susținerea montajului casetelor și plăcilor intermediare și elemente (21...24) pentru fixarea acestui montaj împreună cu ramele casetelor etanșate fațâ de plăci și pentm slăbirea (desprinderea) montajului astfel, încât să se permită îndepărtarea individuală a oricărei casete alese.
2. 2. Aparat, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, placa intermediară (10...13, 39 și 121) este construită eu ramă de întărire ce se situează de-a lungul periferiei plăcii și pătrunde din ambele părți ale plăcii și are forma și dimensiunea astfel, încât porțiunile ramei pătrunzând din placă sâ
3. 3AC ORIGINAL depășească rama casetei adiacente (1...5 și 35...38), servind ca suport de preluare a tensiunii pentru acea ramă de casetă ciud ultima casetă contactează etanș placa (10...13, 39 și 121).

   3. Aparat, conform revendicării 2, caracterizat prin aceea ca. are prevăzute nervurile (47) în interspațiul dintre suprafețele exterioare ale ramelor casetelor și suprafețelor interioare ale ramelor de întărire.
4. 4. Aparat, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, montajul casetelor (1...5, 6 și 35...42) și al plăcilor (10...13, 39 și 121) este susținută de două tije paralele de susținere (16 și 31) care sunt montate pe plăcile de capăt (17...18, 33 și 34).
5. 5. Aparat, conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că, cuprinde, in continuare, două tije (20 și 32) care sunt dispuse paralel cu tijele de susținere (16 și 31) și astfel montate in plăcile de capăt, iar toate patru tijele sunt găurite și fiecare conține cite un ax (21 și 47) cooperând cu o piuliță (23 și 49) și aranjat ia partea exterioară a capătului plăcilor (17...18 și 33...34) și servind ia prinderea plăcilor de capăt (17...18 și

   33...34) fața de montajul casetelor (1...5, 6, 35...38 și 42) și plăcile (10...13, 39 și 121), într-o variantă constructivă fiecare piuliță (23 și 50) fiind fixată, eventual, cu ajutorai unui tambur (roată) fix (24 și 51).
6. 6. Aparat, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, ramele casetelor (1-5, 35-38) sunt de configurație rectangulară, și unitățile de filtrare (6 și 42) sunt aranjate in porțiunea de mijloc, a ramelor casetelor, in timp ce zonele libere (7 și 8) sunt focalizate la capetele ramelor casetelor.
7. 7. Aparat, conform revendicării 6, caracterizat prin aceea câ, o cameră (70) pentru colectarea filtratului este prevăzută la partea superioară a fiecărei unități de filtrare.
8. 8. Aparat, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, cel puțin unele din plăcile (10...13, 39 Și 121) au deschideri de trecere (26 și 123) la unul din capetele plăcilor sau la ambele capete ale plăcilor.

   5 9. Procedeu pentru fabricarea unei unități de filtrare cuprinzând un șir de membrane, in care două sisteme discrete de treceri de curgere sunt prevăzute pentru conducerea lichidelor de-a luu10 gul suprafețelor opuse ale fiecărei membrane, respectiv un sistem pentru conducerea lichidului dc alimentare sau concentratului, și un al doilea sistem pentru conducerea lichidului filtrat sau 15 filtratului, caracterizat prin aceea că, este format din urmăotoarele etape:

   a) construirea șirului de unități de membrană tip plic, stivuite;

   b) introducerea unui lichid ligand ce

   20 se întărește intre unitățile de membrană de la marginile acestora in zona ce se extinde peste întreaga lungime și lățime a suprafeței șirului pînă la o distanță predeterminată (a) de la numita supra25 față;

   c) producerea sau permiterea ligandului astfel introdus sâ se ințăreascâ;

   d) îndepărtarea ligandtilui întărit și a porțiunilor marginale ale membranc-

   30 lor până la adincimea (b) mai mică decât distanța predeterminată.

   10. Procedeu, conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că, prin aplicarea unităților de membrane se folo-

   35 sesc numai acelea care construite in ele elemente de spațiere integrale sau separate.

   11. Procedeu, conform revendicărilor 9 și 10, caracterizat prin aceea că,

   40 la construirea șirului de unități de membrană, elementele de spațiere sunt distribuite intre unitățile de membrană de formă plic.

   12. Procedeu, conform revendicări-

   45 lor 9 și 10, caracterizat prin aceea că, prin utilizarea unităților de membrana construite cu elemente de spațiere a structurii sau configurației lor se formează treceri de curgere pentru filtrat in 50 cadrul fiecărei unități de membrană.

   SAD ^or'ginal

   13. Procedeu, conform revendicărilor 9 sau 12, caracterizat prin aceea că, se utilizează unități de membrană cu elemente de spațiere construite in ele de o configurație astfel, încât să se formeze treceri de curgere între uniiățile de membrană adiacente.

   14. Procedeu, conform revendicării 9, caracterizat prin aceea câ, la utilizarea unităților de membrană tip plic aceslea se produc prin unirea foilor de membrană rectangulare dc-a lungul marginilor lor. astfel, cum ar fi prin sudare, etanșare la cald sau încleiere.

   15. Procedeu, conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că, se uîili24 zează un ligand eonstâud din polhnetan.

   16. Procedeu pentru construirea unei unități de filtrare, conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că,

   5 îndepărtarea materialului este efectuată prin operație de prelucrare sau tăiere a suprafeței.

   17. Procedeu, conform revendicării
9. 9, caracterizat prin aceea că, etapele 10 b) și c) se efectuează pe două zone de suprafață opusă la fiecare șir.

   1$. Procedeu, conform revendicării 17, caractrizat prin aceea că, de asemenea etapa d) se efecutează pe două zone de suprafață opuse ale șirului.