Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (1044949), страница 132

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 132)

Глава 2. Оборудование для физико-химических методов очистки Рис. 2.120. Аппарат фирмы «Рамикон»: ! — заглушка; 2 — трубные плиты; Я вЂ” ввод исходного раствора; 4 — блок элементов; 5— корпус; б, 10 — уплотнительныс кольца; 7 — шайба; 8 — канал; У вЂ” монтажные отверстия 2.7.3. Аннараты с рулонными мембранными элементами Принципиальная схема устройства аппаратов с рулонными мембранными элементами приведена на рис.

2.121 и рис. 2.122. В корпусе 7 последовательно установлено несколько рулонных мембранных элементов. Рулонный мембранный элемент состоит из трубки 1, имеющей прорези для прохода пермеата, и герметично присоединенного к ней пакета из двух мембран 2, расположенного между ними дренажного листа 3 и сетки-сепаратора 4, образующей межмембранные каналы. В процессе скручивания пакета для герметичного разделения напорной полости и полости сбора пермеата кромки дренажного листа пропитывают специальным клеем.

Для предотвращения телескопического эффекта (сдвига слоев в ру- Рис. 2.121. Аппарат с рулонными мембран- ными элементами: 1 — пермеатотводяшая трубка; 2 — мембрана; 3 — дренажный лист; 4 — сетка-сепаратор; 5— область склеивания; 6 — фиксатор; 7 — корпус 680 Часть ~'П. Основное оборудование для очистки сточных вод 4 Рис. 2.122.

Расположение материалов в рулонных мембранных элементах фирм «Эстман Кодак» (а) и «Галф Дженерал Атомик» (б): 1 — пермеатотводящая трубка; 2 — мембрана; 3 — дренажный лист; 4 — сетка-сепаратор лоне вдоль его оси), возникающего вследствие разности давлений у торцов мембранного элемента, в корпусе 7 аппарата устанавливают фиксаторы 6 (диски с отверстиями для прохода разделяемого раствора). Разделяемый раствор движется по межмембранному каналу, в котором сетка-сепаратор 4 не только определяет его высоту, но и является турбулизатором. Аппараты с рулонными мембранными элементами имеют высокую удельную поверхность мембран (300 — 800 м'/м').

3.7.4. Аппарапты е полыми волокнами Эти аппараты нашли широкое применение для разделения растворов обратным осмосом и ультрафильтрацией. Мембраны в виде полых волокон для обратного осмоса обычно имеют наружный диаметр 45 — 200 мкм и толщину стенки 10 — 50 мкм, а мембраны для ульграфильтрации — соответственно 200 — 1000 мкм и 50 — 200 мкм. При гаких размерах обеспечивается не- обходимая прочность волокон под действием рабочих давлений, используемых при обратном осмосе и ультрафильтрации (соответственно до 10 и 1 МПа). Аппараты с полыми волокнами просты по устройству, технологичны в изготовлении; они легко собираются и удобны в эксплуатации. В этих аппаратах вследствие малых диаметров волокон обеспечивается очень высокая удельная поверхность мембран — до 20 — 30 тыс.

м'/м'. Аппараты с полыми волокнами подразделяются на следующие группы: с параллельным расположением полых волокон, с цилиндрическими мембранными элементами, с У-образным расположением полых волокон. Аппараты с полыми волокнами могут быть как с безопорными, так и с опорно-распределительными трубками.

Бсзопорныс аппараты проще по устройству, но гидродинамическис условия в них и распрсделение разделяемого раствора по сечению и длине аппарата хуже, чем в аппаратах с опорно-распределительными трубками, Для улучшения гидродинамических условий в аппаратах применяют различные распределительные устройства и турбул изаторы. Аппараты с параллельным расположением полых волокон. Схема аппарата с параллельным расположением полых волокон и с движением разделяемого раствора вдоль их наружной поверхности приведена на рис. 2,123.

Аппарат имеет корпус 3 со штуцерами для ввода и вывода разделяемого раствора и с фланцами 2 для крепления сборников пермеата 681 Глава 2. Оборудование для физико-химических методов очистки Кони ентрат Филь Рис.2.123. Схема бсзопорного аппарата с параплслыю расположенными полыми волокнами: 1 — сборники пермсата; 2 — фланцы, 3 — корпус; 4 — волокна, 5 — трубная решетка Пермеат Концентрат Рис. 2,124. Схема аппарата с одним пучком полых волокон: 1- корпус; 2 — сборник пермсата; 3 — перемычка; 4 — спиральная нить; 5 — волокно и трубных решеток 5.

Полые волокна в виде пучков 4 размещены в корпусе 3 аппарата параллельно его оси, а концы полых волокон с помощью эпоксидной смолы и уплотнений герметично закреплены в трубных решетках 5. Аппарат работает следующим образом. Разделяемый раствор движется вдоль наружной поверхности полых волокон 4. Под давлением часть жидкости проходит через стенки волокон и по их внутренним капиллярам отводится в сборники 1, образуя пермеат, Концентрированный раствор непрерывно выводится из аппарата. Аппараты рассмотренного типа имеют существенные недостатки, например сравнительно невысокую плотность упаковки мембраны, сложность крепления и герметизации пучков волокна, неравномерное распределение разделяемого раствора в пучках волокон.

Отмеченные недостатки устранены в аппаратах с мембранными элементами в виде полых волокон, образующих один пучок (рис. 2.124). В корпус 1 аппарата, снабженного штуцерами для подачи исходного раствора, отвода пермеата и концентрата, установлен пучок полых волокон 5. Волокна собраны в пу- Часть Л1. Основное оборудование для очистки сточных вод чок с помощью спирально навитой нити 4, которая одновремснно обеспечивает необходимый зазор между отдел ьны м и волокнами, что улучшает распределение разделяемого раствора в пучке волокон 5.

В аппарате данной конструкции разделяемую жидкость можно прокачивать как вдоль наружной поверхности полых волокон, так и по капиллярным каналам этих волокон. Для повышения интенсивности перемешивания разделяемого раствора в аппарате монтируют распределительную трубу, в цснтральной части которой имеются отверстия для подачи разделяемого раствора внутрь пучка волокон. Аппараты с мембранными элементами в ниде полых волокон, образующих один пучок, имеет низкую л~атсриалоемкость. Однако недостаточная интенсивность перемешивания разделяемого раствора в аппаратах и жесткое крепление полых волокон в перемычках (трубных решеток) не позволяют использовать их для обработки растворов, содержащих взвешенные частицы.

Аппараты с цилиндрическими мембранными элементами. Эти аппараты (рис. 2.125, а) комплектуют мембранными элементами 2, собранными в корпусе 1 в секции, разделенные отражательными перегородками 3, которые совместно с сердечником 4 обеспечивают послсдовательнос прохождсние разделяемым раствором всех цилиндрических мембранных элсмснгов.

Разделяемый раствор, поступающий в кольцевой зазор между корпусом 1 и мембранными элементами 2, движется вдоль полых волокон 5 сначала к продольной оси аппарата, на которой расположен сердечник 4, а затем от центра к стенке аппарата. Мембранный элемент аппарата (рис. 2.125, б) состоит из сердечника 5 с отверстиями и желобом 4 для отвода образующегося пермеата, на который намотаны слои полого волокна 3, имеющие зазор для пористой трубной решетки 2. Отверстия 1 трубной решетки 2 с одной стороны сообщаются с желобом 4, а с другой стороны (на рис.

2.125, б не показано) закрыты крышкой. Аппараты с цилиндрическими мембранными элементами используют для создания установок большой производительности, Недостатки этих аппаратов — необходимость замены всей секции при выходе из строя одного из мембранных элементов, большие потери рабочего давления при движении разделяемого раствора по полым волокнам (так как используют полые волокна большой длины).

При разработке аппаратов с цилиндрическими мембранами большие трудности вызывает создание простой и надежной системы герметизации полых волокон в мсмбранных элементах и самих мсмбранных элементов в корпусе. По одному из вариантов (рис. 2.125, в) мембранные элементы состоят из шайб 2 и вклеенных в них полых волокон 4, намотанных на стержень 3.

Эти элементы устанавливают и гермстизируют в корпусе 5 с помощью кольцсвых обойм 1, кольцевых уплотнений 6 и шайб 2. Аппараты с Ю-образным расположением полых волокон. Эти аппараты просты в изготовлении и сборке, удобны в монтаже и эксплуатации, имеют низкую матсриалоемкость. 683 Глава 2. Оборудование для физико-химических методов очистки Е о 6 о Рис. 2.125.

Схемы аппаратов с цилиндрическими мембранными элементами в виде по- лых волокон: а — с подачей разделяемого раствора на внешнюю поверхность волокна, вариант ) (1 — корпус; 2 — мембранный элемент; 3 — отражательная перегородка; 4 — сердечник; 5 — полое волокно); б — то жс, вариант 2 (1 — отверстия трубной решетки; 2 — пористая трубная решетка; 3 — полое волокно; 4 — желоб; 5 — сердечник); в — то же, вариант 3 (l — трубный сердечник; 3 — сборник пермеата; 3 — трубная решетка; 4 — кольцевое уплотнение; 5 — шайба; 6 — полое волокно; 7 — корпус;  — опорно-распределительная труба (перфорированная)); г — с подачей исходного раствора внутрь волокна (1 — кольцевая обойма; 2 — шайба, 3 — опорный стержень; 4 — полое волокно; 5 — корпус; 6 — кольцевые уплотнения) 684 Часть Р7Х, Основное оборудование для очистки сточных вод Рис.

Характеристики

Список файлов книги