SK55493A3 - Membrána na delenie polydisperzii a/alebo emulzií a spôsob výroby membrány - Google Patents

Abstract

Na delenie polydisperzii na ich súvislú a dispergovanú fá ­ zu, ako i emulzií na ich zložky, je navrhnutá membrána (15), ktorá pri dostatočnej permeabilite vykazuje vysokú mechanickú pevnosť a stabilitu, ktorej peimeabilita je nastaviteľná a je jednoducho prispôsobiteľná vždy dis ­ perzii a/alebo emulzii. Membrána (15) pozostáva v pod ­ state z pórovitej opornej kostry ako nosného telesa pre membránovú vrstvu z viazaného práškového materiálu. Pritom práškové zrná a spojivo na vytvorenie vrstvy sú prispôsobené tak, že vrstva obsahuje priechodné otvory. Nimi môže súvislá fáza prechádzať, zatiaľ čo dispergova- ná a/alebo emulgovaná fáza je v podstate zadlžovaná

Description

Membrána na delenie polydisperzií a/alebo emulzií a spôsob výroby membrány

Oblasť techniky

Vynález sa týka membrány na delenie polydisperzií a/alebo emulzií v ich kontinuálnej a dispergovanej a/alebo emulgovanej fáze.

Doterajší stav techniky

Membránové filtre na oddeľovanie hrubo dispergovaných, koloidných až molekulárne dispergovaných čiastočiek z tekutín sú známe. Zodpovedajúca priepustnosť membrány, jej permeabilita, sa určuje z daného odmerania a z počtu pórov v membráne, ktorými vždy súvislá fáza prestupuje. Membránové filtre sa hodia na koncentráciu, frakčné delenie alebo čistenie najmä tiež pri makromolekulárnych roztokoch. Na také ultrafiltrácie sa prevažne používajú membrány z celulózy a ich deriváty alebo zo syntetických polymérov. Za účelom stabilizácie tenkých membránových blaniek sa tieto blanky fixujú na pórovitých nosných telesách.

Doposiaľ známe membrány vykazujú pri vysokom deliacom účinku iba malú permeabilitu. liahko sa zablokovávajú a musia byt uvoľňované preplachovaním pri vysokých rýchlostiach prúdenia na povrchoch membrán. Objemy tekutín, ktoré sa na to musia vynaložiť, môžu činiť päťdesiat až stonásobok permeujúceho prietokového množstva. Nevýhodná je tiež citlivosť membrán na mechanické účinky a ich nízka teplotná stálosť, zodpovedajúca organickým látkam.

Tieto nevýhody známych membránových filtrov zužujú ich oblasť použitia, komplikujú vedenie procesu a vedú k zvýšeniu investičných a prevádzkových nákladov. Spracovanie emulzií silikónového oleja a vody alebo ultrafiltrácia emulzii olivového oleja a vody sú pri použití membránových filtrov známeho druhu nákladovo náročné. Predovšetkým sa nedá zablokovanie membrán kontrolovať s realisticky vyhovujúcimi nákladmi.

Podstata vynálezu

Vynález si kladie za úlohu vytvoriť membránu na delenie emulzií a/alebo disperzií, ktorá pri dostatočnej permeabilite vykazuje vysokú mechanickú pevnosť a stabilitu a ktorej permeabilita je vždy jednoduchým spôsobom prispôsobiteíná disperzii a/alebo emulzii.

Táto úloha je pri membráne vyššie uvedeného druhu riešená tým, že ako membrána je na pórovitej opornej kostre ako nosnom telese nanesená membránová vrstva zo spájaného práškového materiálu, pričom zrnitosť prášku a spojivo na vytvorenie vrstvy sú určené tak, že vrstva obsahuje prepúšťacie otvory, ktorými môže súvislá fáza prechádzať, ale dispergovaná a/alebo emulgovaná fáza je však v podstate zadržovaná. Optimálne zrnenie prášku a príslušného spojiva sa dá zistiť empiricky podía emulzie, poprípade disperzie, ktorá sa má deliť. Čím jemnejší je práškový materiál použitý na vytvorenie vrstvy, tým vyšší je dosiahnutý Pre voíbu zrnenia prášku sú smerodatné vždy obe vlastnosti prášku, a to stredný priemer a charakteristika (podía DIN 4190), pričom permeabilita membránovej vrstvy, ktorá sa nastavuje, je vo vzťahu k charakteristike.

filtračný účinok, charakteristické práškového zrna

Ako práškové materiály sú vhodné kovový a keramický prášok, ale tiež plastový prášok. Na dosiahnutie vysokej tepelnej stálosti membránovej vrstvy sa však dáva prednosť kovovým alebo keramickým práškovým materiálom. Pre zvýšenú prevádzkovú teplotu je však použiteíná taktiež tepelne stála plastická hmota, ako napr. mletý teflon.

Na delenie emulzie, príp. disperzie je výhodné zosilniť afinitu membrány na súvislú fázu, t.j. membránovú vrstvu napríklad pri emulziách vody vo vode hydrofilizovat, pri emulziách vody v oleji naopak riešiť ako hydrofóbnu, teda odpudivú pre vodu. Popri práškovom materiáli je pre afinitu membránovej vrstvy rozhodujúci tiež nastavený množstvový pomer medzi práškovým materiálom a spojivom. Pre hydrofilné, pre vodu priepustné membrány sa ukázali ako vhodné keramické práškové hmoty, ako A1₂O₃, Cr₂O₃, ZrO₂ a tiež grafit, pričom hydrofilné vlastnosti sa dosiahnu pri keramickom práškovom podieli najmenej 55 hmot.% (zvyšok je spojivo). Nastavenie membrány na afinitu vždy voči súvislej kvapalnej fáze, ktorá má prechádzať membránovou vrstvou sa zvýši permeabilita membrány a zabráni sa v rozsiahlej miere zablokovaniu membrány. Ovplyvniť sa dá priepustnosť membrány a jej hydrofilná a hydrofóbna vlastnosť taktiež pigmentovaním priepustnej membránovej vrstvy. Tak pôsobia napr. pigmenty, ako prášky vyrobené na báze SiO₂, napr. Aerosil 200^R, hydrofilné, zatiaľčo napr. Aerosil 972^R a/alebo kovové prášky ako pigmenty nastavujú vrstvu hydrofóbne.

Ako pórovitá nosná kostra pre membránovú vrstvu sa účelne použije kovové rúno alebo kovová tkanina alebo sklenená tkanina so šírkou oka medzi 5 a 60 μπι.

Na výrobu membrány sa na pórovitú opornú kostru nanáša hmota lnúca k opornej kostre, vyrobená zo zrnitého prášku, spojovacieho prostriedku spojovacieho zrna prášku (spojivo) a rozpúšťadla, a nanášaná hmota sa pri vypudzovaní rozpúšťadla na opornej kostre suší a spevňuje. Pritom sa zrnenie prášku použitého na výrobu hmoty a spojivo volia tak, že na opornej kostre po sušení a spevnení hmoty membránová vrstva obsahuje priechodné otvory, ktoré pri zadržovaní dispergovanej alebo emulgovanej fázy umožňujú prechod súvislej fáze. S výhodou sa používajú keramické (oxidy, karbidy, grafit) alebo kovové práškové materiály s veľkosťou zrna menšou alebo rovnou 15 μπι. Ako spojivo sa použijú organické spojivá (živica) a zodpovedajúce rozpúšťadlo pre spojivo v miesiacich pomeroch, ktoré vedú k viskozite hmoty vhodnej na jej nanášanie na opornú kostru, napríklad striekaním alebo valcovaním.

Aby sa zlepšila homogenita membránovej vrstvy, nanáša sa podía ďalšieho znaku vynálezu hmota vo viacerých vrstvách, pričom po každom nanesení nasleduje sušenie a vyhriatie membránovej vrstvy. Po nanesení poslednej z vrstiev sa celá membránová vrstva slinuje na opornej kostre pri teplote okolo 400°. Popri zvolenom, vždy použitom práškovom materiáli a jeho zrnitosti a zvolenom miesiacom pomere medzi práškovým materiálom a spojivom určuje tiež hrúbka membránovej,vrstvy permeabilitu a molekulárnu deliacu hranicu membrány. Aby membrána vykazovala dostatočnú pevnosť a stabilitu, ale tiež dostatočnú ťažnosť (duktilitu), je účelné použiť na 70 hmotnostných dielov spojiva 70 hmotnostných dielov práškovej hmoty.

Na vytvorenie hydrofilných membránových vrstiev sa s výhodou používajú keramické práškové materiály, ako A1₂O₃, Cr₂O₃, ZrO₂ a grafit, s hmotnostným podielom viac ako 55 hmot.% v zmesi práškového materiálu a spojiva. Pri hmotnostnom podiele od 50 do 55 hmot.% keramického prášku vznikne membránová vrstva, ktorá pokiaľ ide o jej afinitu k vode, vykazuje nehomogenitu. Membránové vrstvy tohto druhu sú amfoterné, t.j. chovajú sa ako hydrofilne, tak aj hydrofóbne.

Obzvlášť významné je použitie membrány pri čistení odpadovej vody, vznikajúcej pri výrobe olivového oleja. Pri výrobe olivového oleja vznikajú toxicky pôsobiace odpadové vody, ktoré sú biotechnologickým spôsobom iba obtiažne čistiteľné. Okrem toxických látok, ako fenolov alebo tanínov, sú v odpadovej vode obsiahnuté tiež znovu zhodnotitelné látky, a to cca 2 až 5 hmot.% cukru, cca 7 hmot.% rozpustených solí, 0,3 až 0,5 hmot.% organických farbív a 0,3 až 3 hmot.% zvyškového olivového oleja, ktorý je v emulgovanej forme. Na oddeľovanie a opätovné emulgovaného olivového oleja sa výhodne použije membránová vrstva, zhotovená z hmoty obsahujúcej keramický prášok (A1₂O₃) a organické spojivo (polyétersulfóny) s 55 až 60 hmot.% keramického prášku so zrnitosťou prášku menšou alebo rovnou 15 μπι, pričom na nastavenie viskozity pre nanášanie hmoty na opornú kostru z nerezovej ocele s veľkosťou oka 5 až 60 získavanie hydrofilná μιη sa použije organické rozpúšťadlo (napríklad aromatický uhľovodík alebo N-metyl-pyrrolidon).

Podstatný význam má to, že taká membrána pôsobí rovnako demulgačne na emulziu oleja vo vode, t.j. že sa dá jednoduchým spôsobom oddeľovať od vody olej, ktorý obsahuje ako časť prenikajúcu alebo permeujúcu membránou, v tomto texte ďalej nazývanou permeát, ale predovšetkým zostávajúca časť zadržaná alebo retenovaná membránou, v tomto texte ďalej nazývanou retenát, po odtoku od membrány.

Zariadenie na získavanie zvyškového olivového oleja, ktorý vzniká pri výrobe olivového oleja, vychádza z filtračného systému umiestneného v odtoku odpadovej vody, u ktorého priteká na primárnej strane odpadová voda. Zo sekundárnej strany filtrového telesa je odvádzaná oleja zbavená voda. Podľa vynálezu sa použije ako filtračná membránová vrstva z viazaného spojivového materiálu, nanesená na opornej kostre, pričom na vytvorenie membránovej vrstvy sú práškové zrná a spojivo volené tak, že vo vrstve vznikajú priechodné otvory pre vodnú fázu a emulgovaný olivový olej je zadržovaný. Odtok odpadovej vody časti zbavenej oleja od primárnej strany ústi odlučovača, v ktorom sa na povrchu kvapaliny zostávajúci olivový olej usadzuje a odtiaľ je odoberaný. Podľa ďalšieho znaku vynálezu je účelné zapojiť paralelne niekoľko filtrových telies, pričom zo všetkých filtrových telies sú odtoky pre permeát zvádzané dohromady zo sekundárnych strán membrán.

z podstatnej do olejového

Aby sa poprípade časti olivového oleja, ktoré prejdú spolu s preniknutou kvapalnou fázou membránovou vrstvou, ešte pred odtokom permeátu z filtračného systému zachytili, ústi potrubie na vedenie permeátu na sekundárnej strane membránovej vrstvy do ďalšieho olejového odlučovača, v ktorom sa zostávajúci olivový olej usadzuje na povrchu permeátu. Z teraz zostávajúcej zvyškovej vody zbavenej oleja môžu byt eventuálne získavané ešte obsiahnuté toxické látky a úžitkové látky, skôr ako sa po tom získaná čistá voda odvádza do okolia.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom popise na príkladoch uskutočnenia s odvolaním sa na pripojené výkresy, v ktorých znázorňuje obr. 1 schému zariadenia na čistenie odpadových vôd obsahujúcich olivový olej a obr. 2 podrobnosť filtračnej komory.

Príklady uskutočnenia vynálezu

PRÍKLAD 1

Na obr. 1 je znázornené ako príklad uskutočnenie filtračného systému filtračné zariadenie na čistenie odpadových vôd, ktoré sú produkované pri výrobe olivového oleja. Odpadové vody obsahujúce zvyškový olivový olej v dispergovanej a emulgovanej forme, pričom sa jedná o emulziu oleja vo vode. V emulzii je emulgované približne 0,3 až 3 hmot.% olivového oleja, ktorý má byt získaný vo filtračnom zariadení.

Za týmto účelom sú odpadové vody prichádzajúce z výrobného zariadenia olivového oleja odpadovým potrubím 1, eventuálne pri predradení neznázornenej zhromaždovacej medzilahlej nádrže, spojené so sacou stranou čerpadla 2 odpadových vôd. Od čerpadla 2 odpadových vôd je vedená emulzia oleja vo vode cez prívod 2» v ktorom sú vradené uzatváracie kohúty 4 a 5, k filtračnému systému, ktorý v znázornenom príklade uskutočnenia obsahuje dve usadzovacie komory 6a 7 na odlučovanie dispergovaného olivového oleja a filtrovú komoru 8. Olivový olej, ktorý sa usadzuje v usadzovacej komore 6, je odvádzaný cez olejové potrubie 9 po otvorení uzatváracieho kohúta 10, pričom zvyšková emulzia oleja vo vode sa odvádza z usadzovacej komory 6 prostredníctvom dopravného čerpadla 11, ktoré sa nachádza v spojovacom kanáli 12 medzi usadzovacou komorou 6. a filtračnou komorou 8. v spojovacom kanáli 12 je vradený uzatvárateľný odtokový kohút 13.

V usadzovacej komore 6 a filtračnej komore 8 sú pri pohlade v smere prúdenia emulzie oleja vo vode, zaradené za sebou v smere prvej šípky 14.. Filtračná komora 8 je vybavená hydrofilnou membránou 15 ako filtračným telesom. Na primárnej strane membrány tečie do primárnej komory 16 filtračnej komory 8 emulzia oleja vo vode a zo sekundárnej strany membrány 15 možno odoberať vodu v zásade zbavenú oleja ako permeát (preniknutú zložku). Olej, ktorý je ešte obsiahnutý v permeáte, sa nakoniec získava v usadzovacej komore 7 a je odvádzaný cez olejové potrubie 18, s uzatváracím kohútom 19, napojené na usadzovaciu komoru 7. Voda zbavená oleja tečie cez potrubie 20 s čistou vodou po otvorení odtokového kohúta 21 do okolia.

Zadržaná zložka (retenát), zostávajúci v primárnej komore 16 filtračnej komory 8, a obohatený demulgovaným olivovým olejom, je vedený späť po spätnom potrubí 22 k usadzovacej komore 6. Prúd retenátu v spätnom potrubí 22 je riadený regulačným ventilom 23 použitým v spätnom potrubí. Nastavením prúd retenátu sa riadi tiež množstvom emulzie vo vode prúdiacej v prívode 24 filtračnej komory 8. Na to slúži regulačný ventil 25 v regulačnom odtoku 26. ktorý spája na spätné vedenie prebytočné dopravovanej emulzie oleja vo vode na spätné vedenie od dopravného čerpadla 11 tlakovú a saciu stranu dopravného čerpadla.

V spojovacom kanáli 12 na prívode 24 je uložený uzatvárací ventil 27. Taktiež v odtoku permeátu je umiestený v potrubí 28 uzatvárací ventil 29. Regulačné ventily 23, 25 sú nastavené vždy tak, že medzi prítokom emulzie oleja vo vode a prúdom permeátu alebo retenátu je nastavený množstvový pomer prispôsobený požadovanej filtrácii. Prúd permeátu na oddelovanie v ňom ešte obsiahnutého olivového oleja je vedený cez potrubie 28 pre vedenie permeátu do usadzovacej komory 7.

Usadzovacie komory 6, 7 sú upravené tak, že olivový olej vždy demulgovaný vo vode sa môže usadzovať vo vode zhromažďujúcej sa v usadzovacej komore. Olej prúdi z usadzovacích komôr v najjednoduchšom prípade cez prepady a môže samozrejme byt tiež odsávaný z vodného povrchu z usadzovacej komory. Voda oddelená od demulgovaného oleja sa odvádza z dna usadzovacích komôr a pritom odteká z usadzovacej komory 6 cez spojovací kanál 12 emulzie oleja vo vode ešte obsahujúcej olivový olej, zatial čo sa z usadzovacej komory 7 dá odoberať potrubím 20 na čistú vodu voda bez oleja.

V príklade uskutočnenia sa v čistiacom zariadení znázornenom na výkrese čistí odpadová voda z výrobného zariadenia na výrobu olivového oleja. Odpadové vody obsahujú cca 0,6 hmot.% olivového oleja. Bol zbavený oleja objem odpadových vôd (m³/h) s velkosťou • 0 0 v₁ = 1,2 m^J/h s obsahom oleja m^ (kg/h) mg, približne rovným 7 kg/h. Vo výkrese sú udané prúd odpadových vôd, ako aj prúdy retenátu, permeátu a čistej vody vždy na dopravných vedeniach n pre objemové prúdy v_n v m^J/h. Vyššie uvedený prúd odpadovej vody 1,2 m³/h tečie po uvedení čerpadla 2 na odpadovú vodu a otvorení uzatváracích kohútov 4, 5 cez prívodné vedenie 3. k usadzovacej komore 6.

V usadzovacej komore 6 sa odvádza demulgovaný olivový olej a zostávajúca emulzia oleja vo vode sa čerpá k filtračnej komore

8. Spolu so späť vedeným retenátom v₂₂ = 2,8 m³/h tak priteká do usadzovacej komory 6 objemový prúd v g = 4 m^J/h. V usadzovacej komore 6 sa získava olivový olej v množstve m₉ s velkosťou 0,97 x m_lf a prúd emulzie oleja vo vode v₁₂ = 4 m³/h (získané množstvo oleja zmenšuje objemový prúd iba nepatrne) sa dopravuje na ďalšie delenie olivového oleja a vody vo filtračnej komore .

Hydrofilná membrána 15 použitá vo filtračnej komore 8 pôsobí dvojakým spôsobom. Jednak slúži na na sekundárnej strane membrány sa voda zbavená oleja, jednak sa emulzia k rozdeľovaniu oboch rozdelenie sa dosahuje olej, ktorý je ešte spôsobom oddeľovať vo filtračnej komore mikrofiltráciu, pričom v širokej miere získava oleja vo vode demulguje a dochádza kvapalinových fáz oleja a vody. Toto nielen v permeáte, takže sa olivový v permeáte prítomný, dá jednoduchým v odlučovači 7, ale rozdeluje sa tiež retenát. v spätnom potrubí tak tečie demulgovaná zmes oleja a vody, ktorá môže byť v usadzovacej komore 6 delená.

Množstvo oleja, ktoré s vodou permeuje hydrofilnou membránou

15. závisí na zadržovacej schopnosti membrány (retenčný faktor) a pomere ď množstva medzi prúdom permeátu v₂₈ k prítokovému prúdu v₂₄ k filtračnej komore £ v₂₈/v₂₄. Z filtračnej komory 8 sa potrubím 28 na vedenie permeátu odvádza prúd vody v₂₈ = 1,2 m/h, a pomer je tak nastavený na pri v₂₄ = v₁₂ = 4 m³/h nastavený na nX =0,3. Prúd retenátu, ktorý je spätne vedený do usadzovacej komory 6, činí v₂₂ = 2,8 m³/h, ako je uvedené vyššie.

Z permeátu prúdiaceho z usadzovacej komory 7 sa v príklade o · uskutočnenia získava ešte množstvo m^g = 0,03 x m^ a do okolia odteká v₂₀ = 1,2 m³/h vody bez oleja.

Filtračná komora 8 obsahuje v príklade uskutočnenia, ako je znázornené na obr. 2, väčší počet doskovitých membrán 15, ktoré prebiehajú vzájomne spolu rovnobežne a tvoria medzi sebou prúdové kanály 30, 31.· Vždy striedavo slúži jeden z prúdových kanálov ako prúdový kanál na vytváranie primárnej komory 16 vo filtračnej komore 8 a tieto prúdové kanály sú preto nazývané ako primárne kanály 30. zatialčo vždy susedné prúdové kanály oddeľované od primárnych kanálov 30 jednou z membrán 15 tvoria sekundárnu komoru 17 a sú preto nazývané sekundárne kanály 30. V príklade uskutočnenia majú primárny a sekundárny kanál 30, 31 nasledujúce rozmery: prúdový prierez 4 x 270 mm², dĺžku kanála 620 mm, pričom celková účinná plocha membrány vo filtračnej komore 8 činí

1,4 m².

V primárnych kanáloch 30 sú vsadené siete 32 z plastu na zvýšenie turbulencie prúdenia v primárnych kanáloch 30., pričom v sekundárnych kanáloch 31 sa nachádzajú pre podporovanie membrán pórovité oporné telesá 33. V príklade uskutočnenia je prítok 24 k filtračnej komore 8 pri kolmo stojacej filtrovej komore napojený na filtrovej komore zospodu a retenát odteká cez spätné potrubie 22. Potrubie 28 pre vedenie permeátu je napojené na boku na filtračnej komore 8. Permeát vystupuje zo sekundárnych kanálov 31 cez otvory 34 do potrubia 28 pre vedenie permeátu.

V primárnych kanáloch 28 boli rýchlosti prúdenia na vstupe nastavené medzi v = 15,4 a 23,1 cm/s, na výstupe v = 7,7 až 18 cm/s. Tlakový rozdiel medzi primárnou a sekundárnou stranou membrány 18 vo filtračnej komore 8 bol na cca 0,05 až 0,07 MPa. Zablokovanie hydrofilnej membrány použitej vo filtrovej komore nebolo po prevádzkovej dobe 700 hodín na odstránenie oleja z odpadových vôd obsahujúcich olivový olej zistené.

Okrem množstvového pomeru •ST medzi prúdom permeátu a prítokom emulzie oleja vo vode =0,3 bol filtračný systém prevádzkovaný tiež pri pomere nZ =0,5. Pomery nastavujúce sa pri

oboch hodnotách	'ď sú udávané v nasledujúcej tabuíke:
oT	v^ m3/h	v24 m3/h	mg/n^	m-jLg/m-^ m-L [kg/h]
0,3	1,2	4,00	0,97	0,03 7
0,5	1,2	2,4	0.95	0,05 7

PRÍKLAD 2

Zariadenie znázornené na obr. 1 sa ďalej používa na čistenie vody zo spodných častí lodí, ktorá vzniká pri lodnej doprave ako olej obsahujúca odpadová voda a tiež označovaná sloop. Odstraňovanie takých odpadových vôd je veími problematické. Tiež pri doprave ropy vznikajú pri vykladaní olejových tankov odpadové vody obsahujúce olej v dôsledku oplachovania stien tanku tlakovou vodou. Obzvlášť obtiažne je spracovávanie takej emulzie, pokiaí obsahuje slanú vodu.

Filtračný systém znázornený na obr. 1 sa použil pri odstraňovaní vody zo spodných priestorov lode s obsahom 2 % oleja. Bolo spracovávaných cca 20 m³ takých odpadových vôd. Doba prevádzky na spracovanie tohto množstva odpadových vôd činila cca hodín. Vo filtrovej komore bol nastavený množstvový pomer permeátu k prítokovému prúdu 'ΰ'= 0,3. V usadzovacej komore 6 sa odlúčilo približne 380 kg a v usadzovacej komore 7 cca 12 kg oleja. Obsah oleja vo vyčistenej vode, odtekajúcej z usadzovacej komory 7, bol menší ako 5 dielov na milión. V oddelenom oleji nebolo možné preukázať žiadnu zvyškovú vodu. S filtračným systémom sa dalo nielen dosiahnuť rozsiahle čistenie vody, ale dal sa tiež spätne získať emulgovaný olej.

PRÍKLAD 3

Zariadenie znázornené na obr. 1 je nielen vhodné na čistenie emulzií oleja vo vode, ale dá sa tiež použiť pre emulzie vody v oleji. Na to obsahuje zariadenie v jeho vstupnej oblasti za čerpadlom 2 na odpadovú vodu odtok 35 k prívodu 3, v ktorom je medzi uzatváracími kohútmi 36. 37 použitý ohrievač 38 pre emulziu vody v oleji. V ohrievači sa dá emulzia vody v oleji zohriať, aby sa znížila viskozita oleja. V príklade uskutočnenia je ohrievač 38 dimenzovaný tak, že emulzia vody v oleji sa dá ohrievať až na 90 až 95°C. Emulgovaná voda sa dá pri tejto teplote spracovávať rovnakým spôsobom ako pri emulzii oleja vo vode a po zavedení emulzie do usadzovacej komory 6 sa dá odvádzať od dna komory. Ďalšie delenie oleja a vody prebieha nasledovne rovnakým spôsobom ako pri vyššie popisovanej emulzii oleja vo vode.

Pri spracovávaní 2 ton emulzie vody v oleji obsahujúcej 7% vody sa emulzia zohriala v ohrievači 38 na teplotu 90°C. V usadzovacej komore 6 bolo možné získať z tejto emulzie 1593 kg oleja a v usadzovacej komore 7 ešte 7 kg oleja. Odvádzaná čistá voda mala zvyškovú koncentráciu oleja menšiu ako 5 dielov na milión.

PRÍKLAD VÝROBY MEMBRÁNY

Ako oporná kostra sa použije kovová sieťová tkanina s veíkosťou oka 40 μιη. Nanesie sa prášok A1₂O₃ x 0,5 H₂0 (veíkosť zrna 2 až 5 μπι), ktorý sa pred tým zmiesil so spojivom (živicami) v množstvovom pomere 60 dielov prášku : 40 dielom a pomocou rozpúšťadla sa nastaví viskozita spojivo sa použil polyéterový N-metyl-pyrrolidon.

až 60 s podľa DIN. Ako sulfón, ako rozpúšťadlo

Na opornú tkaninu sa nanáša membránová vrstva s hrúbkou celkom 60 μπι v nasledujúcich troch krokoch: Po sebe vo dvoch krokoch sa nanesie vždy vrstva 20 μπι a oporná vláknina a vrstva sa suší pri cca 200°C za čas 3 minút, než nasleduje nanášanie ďalšej vrstvy. V tretom kroku sa konečne po nanesení poslednej vrstvy 20 μπι a jej vysušení uskutoční vytvrdenie celého súvrstvia. V príklade uskutočnenia sa súvrstvie vytvrdzovalo pri cca 400°C za čas cca 5 minút.

Týmto spôsobom vyrobená membrána vykazovala hydrofilné a demulgačné vlastnosti. Porovnateľné vlastnosti majú membrány, u ktorých je namiesto prášku A1₂O₃ použitý práškový ZrO₂ alebo grafitový prášok.

Claims (26)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Membrána na delenie polydisperzií na ich súvislú a dispergovanú fázu, ako aj emulzií na ich zložky, vyznačujúca sa tým, že ako membrána je na pórovitej opornej kostre ako nosnom telese nanesená membránová vrstva zo spojovaného práškového materiálu, pričom zrnitosť prášku a spojivo na vytvorenie vrstvy sú určené tak, že vrstva obsahuje prepúšťacie otvory, ktorými môže súvislá fáza prechádzať, ale dispergovaná a/alebo emulgovaná fáza je však v podstate zadržovaná.
2. 2. Membrána pódia nároku 1, vyznačujúca sa tým, že na vytvorenie membránovej vrstvy je použitý kovový alebo keramický prášok.
3. 3. Membrána podlá nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že membránová vrstva vykazuje vysokú afinitu na súvislú fázu.
4. 4. Membrána podlá nároku 1,2 alebo 3, vyznačujúca sa tým, že pre dosiahnutie hydrofilných vlastností membrány sa vzájomne zmiešajú keramický prášok a spojivo v pomere, pri ktorom keramický prášok tvorí podiel najmenej 55 hmot.%.
5. 5. Membrána vyznačujúca sa tým, podl'a ktoréhokolvek že membránová vrstva z nárokov 1 až obsahuje pigmenty.

   4,
6. 6. Membrána podlá ktoréhokolvek z vyznačujúca sa tým, že ako oporná kostra sa alebo kovová tkanina alebo sklenená tkanina 5 a 60 gm.

   nárokov 1 až 5, použije kovové rúno so šírkou oka medzi
7. 7. Spôsob výroby membrány podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že na pórovitú opornú kostru sa nanáša hmota lnúca k opornej kostre, vyrobená zo zrnitého prášku, spojovacieho prostriedku spájacieho zrna prášku (spojivo) a rozpúšťadla, a nanesená hmota sa pri vypudzovaní rozpúšťadla na opornej kostre suší a spevňuje.
8. 8. Spôsob podľa nároku 7, vyznačujúci sa tým, že na výrobu hmoty, ktorá sa má nanášať na opornú kostru, sa používajú keramické a/alebo kovové práškové materiály s veľkosťami zrna menšími alebo rovnými 15 μπι.
9. 9. Spôsob podľa nároku 7 alebo 8, vyznačujúci sa tým, že ako spojivo sa použijú organické spojivá (živice) a pre spojivá vhodné rozpúšťadlá v takom množstve, že sa dosiahnu viskozity pre nanášanie hmoty na opornú kostru.
10. 10. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 7 až 9, vyznačujúci sa tým, že hmota sa nanáša vo viacerých vrstvách, pričom každá z vrstiev sa po jej nanesení suší a/alebo vyhrieva a po nanesení poslednej vrstvy sa uskutočňuje slinovanie membrány.
11. 11. Spôsob podľa nároku 7 až 10, vyznačujúci sa tým, že pri miešaní práškovej hmoty a spojiva sa pridáva najmenej 30 hmotnostných dielov spojiva a 70 hmotnostných dielov práškovej hmoty.
12. 12. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 7 až 10, vyznačujúci sa tým, že keramický prášok sa zmiešava s hmotnostným podielom najmenej 55 hmotnostných dielov v zmesi práškového materiálu a spojiva.
13. 13. Membrána podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 6, vyznačujúca sa tým, že sa používa pri čistení odpadovej vody obsahujúcej olej, najmä ako odpadová voda pri výrobe olivového oleja.
14. 14. Membrána podľa nároku 13, vyznačujúca sa tým, že sa použije hydrofilná membránová vrstva.
15. 15. Membrána podľa nároku 14, vyznačujúca sa tým, že membránová vrstva, ktorá sa má nanášať na opornú kostru, obsahuje keramický prášok a organické spojivo.
16. 16. Membrána podlá nároku 15, vyznačujúca sa tým, že sa použije keramický prášok so zrnitosťou menšou alebo rovnou 15 μπι.
17. 17. Membrána podľa ktoréhokoľvek z nárokov 13 až 16, vyznačujúca sa tým, že zmes práškového materiálu a spojiva obsahuje 55 až 60 hmot.% keramického prášku.
18. 18. Membrána podľa ktoréhokoľvek z nárokov 13 až 17 vyznačujúca sa tým, že viskozita hmoty je nastavená použitím organického rozpúšťadla.
19. 19. Membrána podľa ktoréhokoľvek z nárokov 13 až 18, vyznačujúca sa tým, že ako oporná kostra sa použije oceľová sieť s nerezovej ocele.
20. 20. Membrána podľa nároku 19, vyznačujúca sa tým, že hmota sa nanáša na opornú kostru so šírkou oka 5 až 60 μπι.
21. 21. Zariadenie na získavanie zvyškového oleja z odpadovej vody, najmä z odpadovej vody vznikajúcej pri výrobe olivového oleja, s filtračnou komorou umiestnenou v odtoku odpadovej vody, do ktorej odpadová voda priteká na primárnej strane k filtračnému telesu a z ktorej sekundárnej strany je odvádzaná voda zbavená oleja, vyznačujúce sa tým, že ako filtračné teleso sa použije membrána (15), ktorá obsahuje membránovú vrstvu zo spojovaného práškového materiálu, nanesenú na opornej kostre, pričom na vytváranie membránovej vrstvy sa práškové zrná a spojivo volí tak, že vo vrstve vznikajú prepúšťacie otvory pre vodnú fázu a emulgovaný olej sa zadržuje.
22. 22. Zariadenie podľa nároku 21, vyznačujúce sa tým, že viacero membrán (15) je usporiadaných paralelne a všetky odtoky permeátu sú dohromady vedené v jednom potrubí (28) pre vedenie permeátu.
23. 23. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 20 až 22, vyznačujúce sa tým, že potrubie (28) pre vedenie permeátu ústi do usadzovacej komory (7) na oddeľovanie zvyškového oleja.
24. 24. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 20 až 23, vyznačujúce sa tým, že pred filtračnou komorou (8) je predradená usadzovacia komora (7) na oddeľovanie demulgovaného oleja.
25. 25. Zariadenie podľa nároku 24, vyznačujúce sa tým, že retenát odvedený z filtračnej komory (8) je vedený k usadzovacej komore (7) predradenej pred filtračnou komorou (9).
26. 26. Zariadenie podľa nároku 24 alebo 25, vyznačujúce sa tým, že pred usadzovacou komorou (7) je umiestnený ohrievač (38) na ohrev odpadovej vody.