3. Мембранні апарати з рулонними елементами

Переваги мембранних апаратів на основі рулонних елементів базуються на невеликих енерговитратах при достатньому масообміні в напірному каналі (цей канал утворюється сітчастим матеріалом, розташованим між двома листовими мембранами, згорнутими у рулон); задовільною площею мембран в одиниці об'єму установки,

яка складає 300...800 м²/м³ [11]. З недоліків таких апаратів можна виділити таке: необхідність високого попереднього очищення поділюваного розчину від часток твердої фази, підвищенні вимоги до регенерації та дезинфекції мембран у рулонному фільтрувальному елементі.

Рулонний фільтрувальний елемент виготовляється таким чином. Дві листові мембрани 3 розташовують з обох боків гнучкого дренажного матеріалу 4, розміри якого менші за розміри обох мембран (рис. 11.15).

Краї мембран, яік виступають за дренаж, з трьох боків склеюють між собою. Четвертий бік дренажу вводять у повздовжній проріз трубки 1 для виведення пермеату, а виступаючі краї мембран для того, щоб пермеат не змішувався з розділюваним розчином, приклеюють до поверхні трубки 1. Потім на поверхню однієї з мембран кладуть сітку-турбулізатор і весь пакет згортають в рулон навколо трубки 1. Декілька таких рулонів вставляють в міцний циліндричний корпус з утворенням апарату рулонного типу. Трубки 1, які відводять пермеат, перед встановленням в корпус з'єднують між собою.

Розчин подається в апарат з торця циліндричного корпуса і потрапляє в напірні канали рулонного елемента, які утворюються сітюю-турбулізагором. З протилежного торця апарату виводиться концентрат. Пермеат по дренажу 4 рухається по спіралі в напрямку трубки 1 і виводиться з апарата.

Найбільш відповідальний вузол рулонного мембранного елементу - це з'єднання пакета з трубкою-колектором. Один з варіантів такого з'єднання для двох пакетів поданий нарис.11.16.

В одному із варіантів (рис. 11.16, а) два подвійної довжини дренажа 3, 4 заводяться за два сегменти 2 трубки-колектора . До кожного з чотирьох таких сегментів приєднуються дві листові мембрани 6 і сітка- турбулізатор 7 між ними. За допомогою кришки 5 і втулки 1 сегменти складаються в одну трубку з утворенням колектора для відведення пермеату.

В іншому варіанті (рис. 11.16,6) складена вдвоє мембрана 6 з сіткою- турбулізатором 7 встав­ляється між двома дренажами 3,4 . Після цього чотири пакети намотуються по спіралі навколо трубки-колектора, яка складається з двох сегментів 2, з'єднаних між собою так, як і в попередньому варіанті.

Серед шляхів підвищення щільності пакування мембран в одному рулонному фільтрувальному елементі можна виділити такі: приєднання до однієї трубки-колектора декількох пакетів (на рис. 11.16 показано чотири пакети); спільне навивання декількох рулонних фільтрувальних елементів; розташування по довжині пакета декількох трубок-колекторів і подача розділюваного розчину через сітку-турбулізатор з відведенням пермеату з торця фільтрувального елемента.

Серед модулів, в яких застосовується спільне навивання декількох рулонних фільтрувальних елементів слід відзначити конструкцію, зображену на рис. 11.17. У цій конструкції шість трубок-колекторів 2 від кожного пакета у формі краплі розта­шовується в гніздах утримувача 1. Така конструкція дає можливість виготовляти модулі рулонних фільтрувальних елементів значних діаметрів і довести щільність пакування мембран до 1000 м²/м³.