SU1692626A1 - Мембранный аппарат дл разделени многокомпонентных смесей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к аппаратам дл  диффузионного разделени  многокомпонентных жидких или газовых смесей с использованием полых волокон и может быть использовано в газовой, нефт ной, нефтеперерабатывающей , нефтехимической и других отрасл х промышленности. Мембранный аппарат включает корпус с патрубками , два пучка полых волокон различных проницаемостей, две уплотн ющих перегородки и две крышки с патрубками. Пучки полых волокон выполнены в виде полотен, смотанных в рулон, торцы волокон каждого из полотен с одной стороны закреплены в перегородках, а с другой выведены за пределы противоположных перегородок. Волокна различных проницаемостей могут располагатьс  под углом к оси аппарата и/или друг к другу. При прохождении через многослойный р д чередующихс  полотен, образованных волокнами различной проницаемости , исходна  смесь практически одновременно обедн етс  теми компонентами смеси, которые селективно извлекаютс  волокнами , имеющими различные проницаемости . Увеличиваетс  степень разделени  и повышаетс  концентраци  выдел емых компонентов. 1 з.п,ф-лы, 2 ил. сл С

Description

Изобретение относитс  к аппаратам дл  диффузного разделени  многокомпонентных жидких или газовых смесей с испрльзованием полых волокон и может быть использовано в газовой, нефт ной, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других отрасл х промышленности.

Цель изобретени  - повышени  степени разделени .

На фиг.1 представлена конструкци  аппарата; на фиг.2 - конструкци  мембранного элемента в стадии его изготовлени .

Аппарат содержит корпус 1 с патрубками 2 и 3 дл  подвода и отвода раздел емой

смеси, два пучка 4 и 5 полых волокон различной проницаемости, центральную опору 6, две уплотн ющие торцовые перегородки 7 и 8, две уплотнительные шайбы 9 и 10 и две крышки 11 и 12 с патрубками 13 и 14 соответственно .

Пучки 4 и 5 полых волокон различных проницаемостей укладывают в полотна 15 и 16 параллельно к центральной опоре или под различными углами к ней и/или друг к

ДРУГУПолотна 15 и 16 укладывают друг на друга со смещением относительно оси элемента на величину толщины перегородок 7

ON Ю

ю

Os

го

Os

и 8 с образованием с каждой стороны внутреннего 17 и внешнего 18 р дов торцов полотен . Обмазка компаундом осуществл етс  только у внутренних р дов 17 торцов поло- тен 15 и 16 на ширину будущих перегородок 7 и 8, причем внутренние р ды 17 торцов полотен 15 и 16 заделываютс  в перегородки 7 и 8. За счет смещени  полотен 15 и 16 два других р да торцов полотен - внешние 18 остаютс  открытыми и выведены за перегородки 7 и 8. Открытые торцы волокон раз- личных проницаемостей направлены в противоположные стороны по оси элемента . Далее полотна сворачивают в рулон. Компаунд при затвердевании образует уплотн ющие перегородки. Мембранный элемент , полученный при затвердевании, устанавливают в корпус 1, закрепл ют уплотн ющие перегородки / и 8 в уплотни- тельных шайбах 9 и 10 и закрывают торцы корпуса 1 крышками 11 и 12.

Аппарат работает следующим образом .

В корпус 1 через патрубок 2 подают под давлением исходную смесь. На полых волокнах пучков 4 и 5 различных проницаемостей , материалы которых селективны к целевым компонентам, происходит разделение смеси. Прошедшие через стенки волокон под действием перепада давлений целевые компоненты отвод тс  по внутренним каналам полых волокон пучков 4 и 5 и собираютс  в противоположных торцах корпуса под крышками 11 и 12 и через патрубки 13 и 14 отвод тс  дл  дальнейшего использовани ,

Смесь, не прошедша  через стенки волокон и обедненна  целевыми компонентами (если компонентов более двух), выводитс  из аппарата через патрубок 3.

Предлагаема  конструкци  мембранного аппарата по сравнению с известной позвол ет повысить эффективность разделени  многокомпонентной смеси газов. Эффективность разделени  смеси газов характеризуетс  степенью извлечени  и чистотой извлекаемых компонентов и обеспечиваетс  следующими конструктивными особенност ми предлагаемого аппарата . В известных аппаратах с пучками волокон различных проницаемостей зоны разделени  смеси разнесены в объеме аппарата и раздел ема  смесь последовательно проходит обе зоны. При этом при разделении смеси отбор целевых компонентов осуществл етс  поочередно, что приводит к повышению пол ризации концентрации труднопроницаемых компонентов в каждой зоне и, как следствие, к снижению чистоты извлекаемых компонентов В отличие от этих аппаратов в предлагаемом аппарате зоны разделени  смеси

совмещены в объеме аппарата. При этом легкопроницаемые компоненты смеси извлекаютс  одновременно на разных типах волокон и концентрации легкопроницаемых компонентов снижаютс  одновременио , что приводит к уменьшению пол ризации концентрации труднопроницаемых компонентов и, как следствие, к повышению чистоты извлекаемых компонентов .

В известных аппаратах с пучками волокон различных проницаемостей укладка пучков полых волокон произведена не упор дочение , в силу чего при прохождении раздел емой смеси через волокна образуютс  застойные зоны в пучках волокон и из-за этого не обеспечиваетс  одновременное количественное и качественное разделение смеси газов. В предлагаемом аппарате укладка пучков волокон в полотна

со смоткой их в рулон произведена упор дочение , в силу чего при прохождении раздел емой смеси через чередующиес  слои волокон различных проницаемостей застойные зоны не образуютс  и благодар 

этому обеспечиваетс  более высока  степень количественного и качественного извлечени  целевых компонентов. Движение потоке, раздел емой смеси через чередующиес  спои волокон в режиме многоступенчатого контакта в предлагаемом аппарате аналогичен процессу ректификации с многоступенчатым контактом фаз на тарелках, где с увеличением числа тарелок увеличиваетс  как степень извлечени  целевых компонентов , так и их чистота (концентраци ).

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Мембранный аппарат дл  разделени  многокомпонентных смесей, содержащий

   корпус с патрубками, два пучка полых волокон , концы которых закреплены в двух торцовых перегородках, и две крышки с патрубками, отличающийс  тем, что, с целью повышени  степени разделени ,

   пучки выполнены из волокон различной проницаемости, один из концов которых заглушен , при этом в каждой торцовой перегородке закреплены открытые концы одного пучка и заглушенные концы другого пучка.
2. 2. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю щ и и с  

   тем, что пучки полых волокон выполнены в виде полотен, совместно смотанных в рулон.

   Фиг.I