Пристрій для наукових досліджень та визначення технологічних параметрів процесів в системі вода джерел водопостачання-мембрана-чиста (питна) вода

Пристрій для наукових досліджень та визначення технологічних параметрів баромембранних процесів, який має камеру розчину (1), прокладку, мембрану (3), дрібночарункову сітку, опорну рухову пластинку, камеру розчинника (2), магнітну мішалку (10), вимірювач витрат розчинника (контрольний капіляр) (4), фланці, який відрізняється C2 2 (19) 1 3 форму [Див., наприклад, Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация. - M.: Химия, 1978, с. 41-42]. Пристрій - прототип використовується для вивчення процесів прямого і зворотного осмосу для висококонцентрованих розчинів. Недоліками пристрою є: відсутність можливості вивчення процесів прямого і зворотного осмосу для низькоконцентрованих розчинів, відсутність можливості регулювання об'ємів і складу робочих розчинів в камерах в процесі роботи; відсутність можливості контролювати і регулювати процес перемішування робочого розчину; відсутність, окрім зовнішнього приладу вимірювання тиску, можливості точного контролювання тиску в камері розчину; прямокутна форма корпусу пристрою, що призводить до утворення застійних зон робочого розчину в кутах. В основу винаходу покладено завдання створити прилад, конструкція якого дозволить проводити наукові дослідження баромембранних процесів в системі вода джерел водопостачання мембрана - чиста (питна) вода з метою встановлення закономірностей і механізмів їх протікання в широкому діапазоні основних параметрів - тиску, концентрації, якісного і кількісного складу розчинів. Поставлене завдання вирішується в приладі для наукових досліджень та визначення технологічних параметрів баромембранних процесів, який має: камеру розчину (1), прокладку, мембрану (3), дрібно чарункову сітку, опорну рухову пластинку, камеру розчинника (2), магнітну мішалку (10), вимірювач витрат розчинника (контрольний капіляр) (4), фланці, згідно з заявленим винаходом прилад додатково має високоточний програмний датчик тиску (9), датчик Холла (8) для контролю і регулювання процесу перемішування розчину, резервуари (6) та (7) камер розчину та розчинника відповідно, регулюючий капіляр (5) з шариковим краном (12), накидну гайку (11), шарикові крани (13) та корпус циліндричної форми, причому камера розчину (1) з камерою розчинника (2), конструктивною частиною якої є мембранний блок, який включає мембрану (3), ущільнювач, опорну пластинку та дрібно чарункову сітку, з'єднані накидною гайкою (11), при цьому регулюючий капіляр (5) з'єднаний з камерою розчину (1) штуцером, в який вмонтовано шариковий кран (12), на одній осі з регулюючим капіляром (5) в корпусі камери розчину (1) через штуцер вмонтований датчик Холла, через штуцер, з каналом для вводу датчика в розчин - датчик тиску, в нижній частині корпусу камер розчину (1) та розчинника (2) через відповідні штуцера вмонтовані шарикові крани з гайками (13), а в верхній резервуари (6) і (7). Завдяки введенню високоточного програмного датчику тиску (9), датчику Холла (8) для контролю і регулювання процесу перемішування розчину, резервуарів (6) та (7) камер розчину та розчинника відповідно, регулюючого капіляру (5) з шариковим краном (12), накидної гайки (11), шарикового крану (13) та корпусу циліндричної форми досягається безперервно точне визначення тиску по всьому діапазоні процесів, які вивчаються, з одночасним високоякісним контролем і регулюванням процесу 93623 4 перемішування робочого розчину в системі, можливість регулювання об'ємів і складу робочих розчинів в камерах, ефективне і зручне в процесі роботи ущільнення мембрани і з'єднання камер, а також можливість усунення застійних зон і ефективне перемішування робочих розчинів. Перелік фігур креслень Суть винаходу пояснюється кресленнями, де: на фіг. 1 подано схему приладу, що заявляється (вид спереду); на фіг. 2 - вид збоку. Прилад має: камеру розчинника 2 для здійснення процесів осмосу, яка облаштована резервуаром 7 та вимірювачем витрат розчинника (контрольним капіляром) 4; камеру розчину 1 для здійснення процесів зворотного осмосу, яка облаштована резервуаром 6, регулюючим капіляром 5 з шариковим краном 12, високоточним програмним датчиком тиску 9, датчиком Холла 8 для контролю та регулювання процесу перемішування робочого розчину, магнітною мішалкою 10, що встановлена для усунення явища концентраційної поляризації; мембранний блок, який є конструктивною частиною камери розчинника 2 і включає мембрану 3, ущільнювач, опорну пластинку та дрібно чарункову сітку. Камери 1 та 2 з'єднані між собою накидною гайкою 11. В нижній частині корпусу камер 1 та 2 вмонтовано шарикові крани 13. Відомості, які підтверджуютьможливість здійснення винаходу. Прилад працює наступним чином. а) Осмос. Ліва 1 і права 2 камери через резервуари 6 та 7 заповнюються відповідно водою джерела водопостачання (розчином) і чистою (питною водою) (розчинником). Камери облаштовані так, що вони, в залежності від напрямку протікання процесу, герметично закриваються, за винятком відповідного капіляра (4 або 5), який буде фіксувати хід процесу. Процес прямого осмосу здійснюється через мембрану 3 і переходом внаслідок осмосу води в ліву камеру - камеру розчину 1, де є подвійний контроль процесу: підйом рівня рідини в капілярі 5 та датчик тиску 9, що фіксує створюваний тиск і результати у вигляді таблиць і графіків виводяться на монітор комп'ютера. б) Зворотний осмос. Процес зворотного осмосу здійснюється через мембрану 3 і переходом води в праву камеру - камеру розчинника 2. При цьому герметизується камера розчину (ліва камера) 1 і відкривається контрольний капіляр в правій камері 4. Процес зворотного осмосу здійснюється точним регулюванням подачі в систему азоту із балона, який фіксується підйомом рівня капіляру 4 правої камери 2, а датчик тиску 9 заміряє значення зворотноосмотичного тиску і виводить їх за заданою програмою на монітор комп'ютера. Датчик Холла 8 контролює та регулює роботу магнітної мішалки 10, тобто процес перемішування робочого розчину. Таким чином досягається поставлена задача та технічне рішення, що заявляється, забезпечує реалізацію визначених умов та ефективне протікання процесів прямого і зворотного осмосу, створення основ для розробки та виробництва основної складової баромембранних процесів - мембран 5 із заданими властивостями (пористістю, селективністю, проникністю) та може бути застосоване для вивчення і визначення фізико-хімічних і технологічних параметрів баромембранних процесів у всьому діапазоні зміни основних параметрів (тис 93623 6 ку, концентрації, якісного і кількісного складу розчинів) при створенні вузлів і установок для практичного їх використання при підготовці питної води, особливо заданої якості, розділенні сумішей речовин із розчинів і їх очистки. 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 93623 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601