RU162804U1 - Устройство для отвода поляризационного слоя - Google Patents
Устройство для отвода поляризационного слоя Download PDFInfo
- Publication number
- RU162804U1 RU162804U1 RU2014154179/05U RU2014154179U RU162804U1 RU 162804 U1 RU162804 U1 RU 162804U1 RU 2014154179/05 U RU2014154179/05 U RU 2014154179/05U RU 2014154179 U RU2014154179 U RU 2014154179U RU 162804 U1 RU162804 U1 RU 162804U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- polarization layer
- concentration
- layer
- concentrated
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/14—Pleat-type membrane modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/08—Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/145—Ultrafiltration
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для концентрирования растворов методом ультрафильтрации, обратного осмоса и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности. Устройство для отвода поляризационного слоя содержит корпус, который крепится на выходе из мембранного аппарата. В процессе мембранного концентрирования происходит накопление слоя задерживаемых веществ на мембране, который негативно влияет на производительность по фильтрату, создавая дополнительное гидравлическое сопротивление. Техническое решение позволяет увеличить производительность за счет того, что поток делится на две части: более концентрированный поляризационный слой, который отводится в виде готового продукта и менее концентрированный основной поток, циркулирующий в системе.
Description
Устройство для отвода поляризационного слоя
Полезная модель относится к области концентрирования растворов методом ультрафильтрации, обратного осмоса и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.
Известны мембранные аппараты с малым размером фильтрующих каналов (половолоконные) [1]. Принцип их работы основывается на том, что при фильтрации раствора через мембрану накапливается слой задерживаемых веществ на мембране. Это явление называется концентрационной поляризацией. Сформировавшаяся структура неоднородна и состоит из неподвижной части слоя, находящейся непосредственно на мембране и подвижной части, расположенной выше (диффузионный пограничный слой). Величина его мала и составляет доли миллиметра. Диаметр канала аппарата должен быть сопоставимым или иметь меньший размер, чем удвоенная толщина диффузионного пограничного слоя. Это позволит концентрировать продукт за один проход среды.
Недостатком этих аппаратов является: трудоемкость изготовления сверхтонких каналов; необходимость выполнения каналов одинакового размера по всей длине для избежания возможного образования застойных зон; осуществления предварительной фильтрации среды для предотвращения забивки каналов.
Авторами [2] предлагается отвод слоя геля с поверхности мембраны. Так как гель имеет высокое содержание задерживаемых веществ, его отвод позволит интенсифицировать процесс концентрирования. Однако реализация этого способа весьма трудоемка, поскольку структура геля достаточно плотная, находится на мембране и его отвод связан с техническими трудностями.
Наиболее близкой к полезной модели является конструкция трубчатого мембранного аппарата, в котором концентрирование растворов осуществляется за счет отвода низкомолекулярных веществ в виде фильтрата через мембрану [3].
Недостатком является то, что в этих аппаратах слой задерживаемых веществ, образовавшийся при фильтрации, негативно влияет на проницаемость по фильтрату, создавая дополнительное гидравлическое сопротивление. С этим явлением борются, используя различные способы. Их можно разделить на четыре группы: механические, гидродинамические, физические и химические. Однако они лишь оказывают кратковременное воздействие и полностью не предотвращают его.
В основе полезной модели лежит задача увеличения производительности.
Для решения этой задачи на выходе аппарата устанавливается устройство, разделяющая поток на две части: более концентрированный поляризационный слой, который отводится в виде готового продукта и менее концентрированный основной поток, выходящий из аппарата или циркулирующий в системе.
На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит корпус 1 со штуцером для отвода поляризационного слоя 2, которое одним концом присоединяется к мембранному аппарату 3. Исходный раствор поступает в мембранный аппарат через штуцер 4, а обедненный поток выводится через штуцер 5. Фильтрат, образующийся в процессе концентрирования, выходит из штуцеров 6.
Работает устройство следующим образом. Исходный раствор под давлением поступает через штуцер 4 в мембранный аппарат 3, где происходит фильтрация раствора. При этом низкомолекулярные вещества проходят через мембрану и удаляются в виде фильтрата через штуцеры 6, а высокомолекулярные задерживаются. Концентрация задерживаемых частиц в неподвижной части на поверхности мембраны будет максимальна. При превышении точки гелеобразования эта часть может превратиться в слой геля, что приведет к значительному увеличению сопротивления и уменьшению производительности по фильтрату. Концентрация задерживаемых веществ в подвижной части непостоянно. Она имеет циклический характер и обусловлена с одной стороны накоплением частиц при фильтрации раствора, а с другой - их периодическим срывом, в результате превышения предельного значения сил сцепления между ними вследствие тангенциального течения потока жидкости. Поэтому отвод подвижной части поляризационного слоя наиболее целесообразен, как за счет более высокой концентрации частиц в ней по отношению к центральной части потока, так и за счет технической доступности их отвода. Концентрация и количество отводимого раствора зависят от конструктивных особенностей отводящего устройства 1, которое разделяет поток на две части: более концентрированную, которая выводится из штуцера 2 и менее концентрированную, удаляемую через штуцер 5. Так как в отводимом растворе находится достаточно высокая концентрация задерживаемых веществ, то его целесообразно смешивать с исходным раствором, который поступает в аппарат через штуцер 4. Соотношение их объемов определяется технологическими задачами. Необходимым условием организации процесса концентрирования при использовании аппаратов с отводом поляризационного слоя должна быть структурная оптимизация. Критерием оптимизации в этом случае является минимум аппаратов или продолжительности процесса.
Таким образом, предложенное устройство позволяет увеличить производительность и технически доступно в реализации.
Источники информации
1. Технологические процессы с применением мембран / Под ред. Р.Е. Лейси и С. Леба. - М: Мир. - 1976. - 370
2. Патент №2094100 РФ, С1 B01D 61/00, 65/08. Способ мембранного разделения жидких сред / Б.А. Лобасенко, В.Н. Иванец, Ю.В. Космодемьянский (Россия). - 95108093/25; Заявлено 18.05.95. Опубл. 27.10.97. Бюл. №30.
3. Дытнерский Ю.И. Баромембранные процессы. Теория и расчет. - М. Химия, 1986, 272 с.
Claims (1)
- Трубчатый мембранный аппарат, в котором концентрирование раствора происходит за счет отвода низкомолекулярных веществ в виде фильтрата через мембрану, отличающийся тем, что на выходе аппарата установлено устройство, разделяющее поток на две части: более концентрированный поляризационный слой, который отводится в виде готового продукта, и менее концентрированный основной поток, циркулирующий в системе.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014154179/05U RU162804U1 (ru) | 2014-12-29 | 2014-12-29 | Устройство для отвода поляризационного слоя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014154179/05U RU162804U1 (ru) | 2014-12-29 | 2014-12-29 | Устройство для отвода поляризационного слоя |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU162804U1 true RU162804U1 (ru) | 2016-06-27 |
Family
ID=56195617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014154179/05U RU162804U1 (ru) | 2014-12-29 | 2014-12-29 | Устройство для отвода поляризационного слоя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU162804U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU179005U1 (ru) * | 2017-07-11 | 2018-04-24 | Роман Викторович Безматерных | Планка для крепления фронтонного полукруглого элемента к кровле |
-
2014
- 2014-12-29 RU RU2014154179/05U patent/RU162804U1/ru active IP Right Revival
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU179005U1 (ru) * | 2017-07-11 | 2018-04-24 | Роман Викторович Безматерных | Планка для крепления фронтонного полукруглого элемента к кровле |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Cui et al. | Fundamentals of pressure-driven membrane separation processes | |
Alventosa-deLara et al. | Ultrafiltration technology with a ceramic membrane for reactive dye removal: optimization of membrane performance | |
EP2092974B1 (en) | A method and apparatus for membrane separation applying concentration polarization | |
RU2010114232A (ru) | Фильтрация с контролем внутреннего засорения | |
CN101785973B (zh) | 管式复合膜超、微滤膜组件 | |
KR20180126077A (ko) | 두꺼운 벽의 중공 섬유 접선방향 유동 필터 | |
FI20115113A (fi) | Laite ja menetelmä hienojakoisen kiintoaineen poistamiseksi nestevirtauksesta | |
RU2017116480A (ru) | Обработка пластовой воды, в частности, полученной в способе химического повышения нефтеотдачи с использованием полимеров для повышения вязкости | |
AU2019283901A1 (en) | Tangential flow filter system for the filtration of materials from biologic fluids | |
RU162804U1 (ru) | Устройство для отвода поляризационного слоя | |
CN112703047A (zh) | 灌注生物处理系统和其操作方法 | |
MA34044B1 (fr) | Dispositif pour filtrer et separer des milieux en ecoulement | |
KR20170042560A (ko) | 역침투막 장치 및 그 운전 방법 | |
KR101392755B1 (ko) | 관형막을 이용한 수처리시스템 | |
RU2505346C2 (ru) | Аппарат для мембранного концентрирования | |
RU2506990C1 (ru) | Мембранный аппарат с неустановившейся гидродинамикой | |
CN107297146B (zh) | 全自动化一体式移动超滤/微滤中试机 | |
JP2017525489A5 (ru) | ||
RU2641117C1 (ru) | Мембранный аппарат | |
KR101984553B1 (ko) | 가압식 막분리 모듈의 유입부에 부설되는 유량균등배분장치 | |
RU2702585C1 (ru) | Аппарат для мембранного концентрирования | |
NL2020923B1 (en) | Method and filter system for microfiltering particles and/or droplets in a flow | |
RU2560417C1 (ru) | Мембранный аппарат | |
KR102045100B1 (ko) | 멤브레인 분리 장치용 텔레스코핑 방지 장치 | |
RU2680061C1 (ru) | Мембранный аппарат с надувными рукавами |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20161230 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20171109 |