CN104105538A - 膜分离组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了膜分离组件。所述膜分离组件包括构造成阵列的多个膜分离模块，所述多个膜分离模块中的每一个模块包括构造用于将进料流分成剩余物流和渗透物流的多个膜元件。所述膜分离组件还包括构造成用于向所述多个膜分离模块提供进料流的一个或两个进料管，和构造成用于将剩余物流引导离开所述多个膜分离模块的一个或两个剩余物管。此外，所述膜分离器组件包括用于在多个膜分离模块外部引导渗透物流的渗透物流引导系统。构造成阵列的多个膜分离模块直接地且流体地相互联接。
Description
要求在先申请的优先权
本申请要求提交日为2012年2月13日的美国专利申请No.13/372,283的优先权。
技术领域
本发明总体上涉及用于流体分离的膜分离组件，更具体地涉及具有以直接联接布置结构组装的多个膜管道的膜分离组件。
背景技术
多种商业方法依赖于使用流体分离技术以便从混合物中分离一种或多种需要的流体组分。特别是，多种这样的方法涉及分离液体混合物、从液体分离蒸气或气体或分离混合气体。例如，在天然气的生产中，生产者通常必须从天然气中去除二氧化碳、硫化氢、氦、水和氮以满足政府和工业规范两者的要求。在许多化学过程中还典型地需要从气体处理流中去除和回收氢气。
与其他已知的分离技术相比，在流体分离工艺中膜的使用已实现日益普及。这样的膜分离通常基于流体混合物的各个组分的由例如压力、局部压力、浓度和/或温度的驱动力的梯度导致的相对渗透率。这种选择性渗透造成流体混合物分离成：例如通常由渗透较慢的成分组成的、通常称为“剩余物”或“截留物”的部分；和例如通常由渗透较快的成分组成的“渗透物”。
分离膜通常制造成多种形式，其中包括平片式布置结构和中空纤维布置结构。在平片式布置结构中，所述片材通常组合成螺旋卷绕的元件。如图1所示的示例性的平片的、螺旋卷绕的膜元件100包括两个或更多个平片的膜101，所述膜之间具有连结的渗透物分隔件102，例如，沿着它们的三个侧面胶粘以形成包封件103，即一端开放的“扇叶”。该包封件可通过进料分隔件105分开，绕芯轴卷绕或以其它方式绕渗透物管道110卷绕，使得包封件的开放端面向该渗透物管道。进料气体120沿着膜元件的一侧进入，并经过分离包封件103的进料间隔件105。由于气体在包封件103之间行进，高渗透性组合物渗透或迁移到包封件103内，由箭头125指示。这些渗透的组合物只有一个可用的出口：它们必须在包封件内行进到渗透物管道110，如箭头130所示。这种行进的驱动力是低渗透压力与高进料压力之间的局部压力差。渗透的组合物例如经过贯穿渗透物管道110的孔111进入渗透物管道110，如箭头140所示。渗透的组合物然后经渗透物管道110行进(如箭头150所示)以结合来自可以在多元件组件中连接在一起的其它膜元件的渗透的组合物。进料气体120的未渗透或未迁移到包封件内的成分、即剩余物通过与进料侧相对的侧部离开所述元件，如箭头160所示。
如图2所示，单个膜元件100通常被组装成元件布置结构并通常被插入到模块或壳体200、例如容纳多个膜元件100的管道201内。每个模块200具有通过进料端口211进入的输入(例如，进料)流210、包含未渗透通过膜分离元件并通过剩余物端口221排出的物质的输出或剩余物流220、以及包含渗透通过膜分离元件并通过在渗透物管道110的一端或两端处的渗透物端口231排出的物质的渗透物流230。管道201的直径范围为15cm(6英寸)到61cm(24英寸)之间，并且通常是20cm(8英寸)或30cm(12英寸)。端口211、221和231的直径范围可以是从3cm(1英寸)到10cm(4英寸)，并且通常是5cm(2英寸)或8cm(3英寸)。膜模块或壳体可以构造有单个进料、单个剩余物和单个渗透物连接部。替代的布置结构可以具有两个进料连接部、两个剩余物连接部或两个渗透物连接部的多种组合形式。在其他组合中，进料和剩余物连接部也可以位于管道的中央。管道201和端口元件211、221和231常规地由钢——相对重的金属——制成，以承受工作过程中遇到的通常从2068kPa(300psig)到10342kPa(1500psig)或更高的压力。
由于对产品气体例如脱硫天然气和纯化气体例如氢气、二氧化碳和氢-一氧化碳混合物的需求量增加，气体分离膜系统的当前市场已向较大设备发展。一种满足这种需求增加的方法是结合具有增大的直径的膜模块以适应较高的流体流动速率。替代地，这种较大的设备可以结合更多膜模块以满足工艺要求。例如，如图3所示，可以在称为“阵列”300的相互连接的并行模块组中采用模块200。设备在阵列300中可以具有从至少两个直到多于一百个模块200。
当前本领域已知的阵列、例如图3所示的阵列在一系列竖直堆叠的行中构造有水平取向的模块200。如图所示，四个竖直堆叠的行中的每一行中包括十二个水平取向的模块200。为了引导各流体的流动，该阵列包括用于在膜分离模块外部引导进料流的进料流引导系统、用于在膜分离模块外部引导剩余物流的剩余物流引导系统和用于在多个膜分离模块外部引导渗透物流的渗透物流引导系统。作为进料流引导系统的一部分，每一行包括位于高于(或低于)该行的进料管310，并且进料管310构造成也是水平取向的，但垂直于模块200的取向。因此，用于每一行的进料管310可以操作性地联接至每个模块200的进料端口211以向其供给进料流。作为剩余物流引导系统的一部分，每一行还包括位于低于(或高于)该行的剩余物管320，并且剩余物管320构造成也是水平取向，但垂直于模块200的取向。因此，用于每一行的剩余物管320可以操作性地联接至每个模块200的剩余物端口221以从其去除剩余物流。此外，作为渗透物流引导系统的一部分，每一行还包括位于该行的端部的渗透物管330，并且渗透物管330构造成也是水平取向，但垂直于模块200的取向。因此，用于每一行的渗透物管330可以操作性地联接至每个模块200的渗透物端口231以从其去除渗透物流。每一行的进料管310、剩余物管320和渗透物管330的直径常规地在10cm(4英寸)和41cm(16英寸)之间，并且典型地也由钢制成。
图3所示的阵列300还包括：作为进料流引导系统的一部分的主进料管315；作为剩余物流引导系统的一部分的主剩余物管325；作为渗透物流引导系统的一部分的主渗透物管335。主进料管315、主剩余物管325和主渗透物管335的每一个都竖直地取向从而与各行的进料管310、剩余物管320和渗透物管330分别操作性地连接。主进料管315、主剩余物管325和主渗透物管335的每一个都常规地具有大于相应的行的管310、320和330的直径，例如，在15cm(6英寸)和76cm(30英寸)之间，以适应各行的管310、320和330的流量，并且通常也由钢制成。
进料管310与模块200的每一行之间的间距通常在5到10cm(2到4英寸)之间。类似地，剩余物管320与模块200的每一行之间的间距是5到10cm(2到4英寸)。这样，由于各行的进料管310和剩余物管320中的每一个的直径、模块200的直径、模块200与管310、320和各连接件之间的间距，图3所示的包括四行模块200的阵列300的一个示例将常规地需要381cm(150英寸)或以上的竖直长度350来进行安装。在许多情况下，这种竖直间距要求使得制造、运输和安装都很困难和昂贵。例如，对于海上石油化工作业设施(固定式海上平台、浮式储油卸油装置(FPSO)、浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG)等)，空间和重量是优先考虑的，传统阵列的竖直需求极大地限制了能安装的阵列的数量，从而限制了海上设施的作业能力。
因此，需要在给定的空间中结合有更多数量的膜模块的膜分离组件。此外，需要在制造、安装和维护方面麻烦更少和/或费用更低的显著增加作业能力的膜分离组件。此外，需要具有减少在组件中所需的重的钢部件的数目的简化的处理流体流连接部的膜分离组件。结合附图和前述的技术领域和背景技术，这些和其它期望的特征和特性将从下面的详细说明和所附权利要求而变得显而易见。
发明内容
本文提供了膜分离组件。在一示例性实施例中，一种膜分离器组件包括多个膜分离模块，所述多个膜分离模块中的每一个模块都包括多个膜元件，所述膜元件构造成用于将进料流分离成剩余物流和渗透物流，其中所述多个膜分离模块布置成在2和20行之间，每一行包括多个膜分离模块，并且其中，一行中的所述多个膜分离模块中的每一个都取向成相互平行。该组件还可包括用于在膜分离模块外部引导进料流的进料流引导系统，该进料流引导系统包括构造成用于向所述多个膜分离模块供给进料流的一个或两个进料管。该组件还可包括用于在所述多个膜分离模块外部引导剩余物流的剩余物流引导系统，该剩余物流引导系统包括构造成用于引导剩余物流离开所述多个膜分离模块的一个或两个剩余物管。此外，所述组件可包括位于所述膜分离模块的一端或两端上的、用于在所述多个膜分离模块外部引导渗透物流的渗透物流引导系统。至少两个所述行直接地且流体地相互联接。
在另一示例性实施例中，膜分离组件包括构造成阵列的多个膜分离模块，所述多个膜分离模块中的每一个模块包括构造成用于将进料流分离成剩余物流和渗透物流的多个膜元件。所述膜分离组件还包括构造成用于向所述多个膜分离模块供给进料流的进料管和构造成用于引导剩余物流流出并远离所述多个膜分离模块的剩余物管。此外，所述膜分离组件包括用于在多个膜分离模块外部引导渗透物流的渗透物流引导系统。构造成阵列的多个膜分离模块直接地且流体地相互联接，使得进料管向全部多个膜分离模块供给进料流，剩余物管引导剩余物流离开全部多个膜分离模块。
在又一示例性实施例中，膜分离组件包括多个膜分离模块，所述多个膜分离模块中的每一个模块包括构造成用于将进料流分离成剩余物流和渗透物流的多个平片膜元件。所述多个膜分离模块布置成四个平行的、竖直堆叠的行，所述四个平行的、竖直堆叠的行中的每一行包括多个膜分离模块。此外，所述四个平行的、竖直堆叠的行中的一行中的多个膜分离模块中的每一个均水平取向且相互平行。膜分离组件还包括用于在膜分离模块外部引导进料流的进料流引导系统，该进料流引导系统包括构造成用于向所述多个膜分离模块供给进料流并定位于所述四个平行的、竖直堆叠的行上方的进料管。所述膜分离组件还包括用于在所述多个膜分离模块外部引导剩余物流的剩余物流引导系统，该剩余物流引导系统包括构造成用于引导剩余物流流出和远离所述多个膜分离模块并且定位于所述四个平行的、竖直堆叠的行下方的剩余物管。此外，所述膜分离组件包括用于在所述多个膜分离模块外部引导渗透物流的渗透物流引导系统，该渗透物流引导系统包括与所述四个平行的、竖直堆叠的行的每一行相关联的、构造成用于引导渗透物流远离多个膜分离模块的渗透物管。全部四个平行的、竖直堆叠的行直接地且流体地相互联接。
附图说明
下面将结合附图说明膜分离组件，其中相同的数字表示相同的元件，在附图中：
图1是膜元件布置结构的示意图；
图2是包括多个膜元件的膜分离模块的示意图；
图3是膜分离模块的常规阵列的示意图；
图4是根据一个实施例的直接联接的膜分离组件的侧视图；
图5是图4的直接联接的膜分离组件沿平面5-5观察的部分；
图6是包括构造成在图4和5的直接联接的膜分离组件中使用的多个膜元件的膜分离模块的示意图；
图7是根据另一实施例的直接联接的膜分离组件的侧视图；
图8是图7的直接联接的膜分离组件沿平面8-8观察的视图；
图9是根据又一实施例的直接联接的膜分离组件的示意图；
图10是根据又一实施例的包括多个膜元件的膜分离模块的示意图；和
图11是根据再一实施例的包括多个膜元件的膜分离模块的示意图。
具体实施方式
下面的详细描述实际上仅仅是示例性的，并不意在限制膜分离组件或膜分离组件的应用和使用。此外，本发明不旨在由前述背景技术或以下的详细描述的任何理论约束。
本文所考虑的各实施例涉及改进的膜分离组件，该改进的膜分离组件有益地与本领域中以前已知的组件相比需要较少的安装空间、较轻、成本较低和更容易装载膜元件。在一个实施例中，如图4和5所示(为了说明，图5显示出图4的组件的单个“区段”)，膜分离组件设置成“直接联接”的布置结构。如本文所用，术语“直接联接”或“直接地且流体地联接”指的是没有进料管或剩余物管位于至少两个平行的、竖直堆叠的行之间的布置结构。也就是说，与先前已知的每行模块200都连接至单独的竖直定向的进料管310和剩余物管320的组件(见图3)相对比，本文描述的直接联接布置结构使每一行模块200经由它们各自的进料端口211和剩余物端口221相互直接联接或连接，仅包括单个进料管410作为进料流引导系统和/或单个剩余物管420作为剩余物流引导系统。
下面参考图4-9公开的实施例包括采用单个进料管410和单个剩余物管420两者的构型。然而，应理解的是，参考图4-9所公开的任何实施例可以替代地设计成包括模块200，模块200构造成容纳单个进料管410和两个剩余物管420、或两个进料管410和单个剩余物管420、或容纳与进料管和剩余物管布置结构的任一者相组合的两个渗透物管330，如下面参考图10-11更详细地说明的。此外，尽管本文所公开的实施例是针对经过模块200、进料管410和剩余物管420的流动发生在水平面内的构型，应理解的是，该组件可以构造成在一个或多个模块200、进料管410或剩余物管420中的流动发生在竖直平面中。
特别是如图4和5所示，单个进料管410定位于顶行的模块200上方，并构造成也处于水平取向，但垂直于模块200的取向(类似于顶部进料管310，如图3所示)。在替代实施例中，也可以采用两个进料管410，其中按照图10设计模块200，如在下文中更详细地讨论的。在另一替代实施例中，进料管410和/或模块200可以处于竖直取向。单个剩余物管420定位于底行的模块200下方，并构造成也处于水平取向，但垂直于模块200的取向。同样，在替代实施例中，可以采用两个剩余物管420，其中按照图11设计模块200，如在下文中更详细地讨论的。在又一替代实施例中，进料管410可以定位在阵列下方，剩余物管420定位在阵列上方。在再一替代实施例中，剩余物管420可以处于竖直取向。在该实施例中，渗透物流组件保持与先前已知的阵列相同，在每行中包括定位于该行(在竖直轴线中)的平面中的一个或两个渗透物管330，并且渗透物管330构造成也处于水平取向，但垂直于模块200的取向。在示例性实施例中，进料管410和剩余物管420由钢制成以承受在流体分离操作中所遇到的高的压力，并且根据组件待处理的压力和流率确定尺寸，例如10到46cm(4英寸到18英寸)。
每个模块的进料端口211连接到模块1的直接上方(或在顶行的模块的情况下，连接到进料管410)。每个模块的剩余物端口221连接到模块的直接下方(或者在底行的模块的情况下，连接到剩余物管420)。此时参考图6，在除了底行之外的全部模块上设置与进料端口211在直径方向上相对的开口412，以用于连接性地接收位于直接下方的模块的进料端口。在除了顶行之外的全部模块上设置与剩余物端口221在直径方向上相对的开口422，以用于连接性地接收位于直接上方的模块的剩余物端口。
参考图4、5和6，在操作中，进料流210通过进料管410提供并流入顶行的模块200。从顶行，进料流经过开口412进入下面一行的模块200的进料端口211。这种流动模式在连续的行中继续向下，直到进料流进入不具有开口412的底行的模块200。剩余物流220通过剩余物端口221离开各模块，并通过开口422流入其连续下方的行的模块200内。这种流动模式在连续的行中继续向下，直到进料流离开底行的模块200并进入剩余物管420。应理解的是，一个或多个模块200、进料管410或剩余物管420构造成竖直取向时，该流动模式可以相应改变。
目前所描述的膜分离组件有益地表现出对竖直空间的需求显著减少。即，使用图3的例子，可以通过消除位于模块100的水平的行之间的进料管310和剩余物管320以及相关联的连接部件来实现使竖直长度减少127cm(50英寸)。如图5所示，具有四行模块的阵列(如图3)有益地只需要254cm(100英寸)的用以安装的竖直长度450。在许多安装应用中，特别是海上石油化工作业应用中，该竖直空间减少意味着可以用相同的总空间设置附加的阵列以提高加工能力。此外，竖直空间减少还提供了更容易将膜元件装载到模块内。本领域技术人员可以理解的是，381cm(150英寸)或更高的高度的阵列难以装载膜元件，因为将需要为向顶行内安装膜元件的工人提供脚手架，381cm(150英寸)或更高通常超出了平均身高的人的可触及范围。随着将目前描述的阵列减少到254cm(100英寸)，不再需要脚手架，因为平均身高的人将能够触及并将元件安装到阵列的顶行中。这对于海上的应用尤其重要，其中在海上应用中这些脚手架难以安装并可能要求工人在海上平台的边缘附近操作。而且，由于当前所述阵列的模块管道、管、端口和其它部件优选地由钢制成，钢是重且昂贵的金属，显著减少所需的钢部件(即，中间进料管和剩余物管)的量导致与先前已知的现有技术的阵列相比显著地降低了重量和成本。此外，目前所描述的组件需要较少的凸缘，这将在替换膜期间节约时间和金钱并降低潜在泄漏的数量。
在发明人的本发明概念之前，先前在现有技术中理解的是，为了膜分离组件的成功操作而需要各行模块之间的进料管和剩余物管，因为传统的工程判断将导致本领域技术人员得出结论认为否则所产生的流动将是不均匀的、造成显著降低的分离性能。然而，本发明人意外地发现，通过使用新颖的流动建模技术，实际上，性能降低可以减少或降到最低，其中管道中的膜元件的数量使得压降比通过最具限制性的直接联接的端口的压降例如至少大40倍，例如大50倍。这样，通过根据本文描述的特定构型以及本领域技术人员在阅读本发明之后而理解的其他构型来构造组件，通过消除中间的管来减少竖直高度已被发现是可行的，而不会显著降低阵列的模块内的工艺过程和流动特性。预期的是，如上所述的压降可以在具有2和20行之间、或其之间的任意数量的行的构型中实现。然而，所述阵列优选地通过在2和10行之间、或在其之间的任何数量实现，或者更优选地在2和5行之间、或其之间的任何数量来实现上面所讨论的安装益处。
在另一实施例中，如图7和8所示，进料管410和剩余物管420两者都位于所述阵列的底部，从而节省了附加的竖直空间，因为消除了阵列顶部的进料管和相关联的进料端口211和连接部(参见图4和图5)。当然，该实施例的变化将可以通过两个进料管410或者两个剩余物管420或者通过在渗透物管330或430的两端上收集渗透物而实现。在该实施例中，安装所需的竖直长度650是216cm(85英寸)。在该实施例中，模块200的进料端口211在每个模块200的下方延伸，与端口211在直径方向上相对地设置开口412，以与位于其上方的模块200的端口211连接地关联。此外，在该实施例中，顶行的模块200不包括开口412。在该实施例的替代构型中，进料管410和剩余物管420两者都位于所述阵列的顶部(节省相似的量的竖直空间)。在该替代方案中，模块200的剩余物端口221在每个模块200上方延伸，与端口221在直径方向上相对地设置开口422，以与位于其下方的模块200的端口211连接地关联。此外，在该替代方案中，底行的模块200不包括开口422。目前可以设想的是，在一些安装中，这种替代可需要设置在沿着阵列的一个或多个低点处的自动或手动排放阀，以确保进料流或剩余物流不在阵列的底部附近停滞。
在又一实施例中，如图7和8进一步示出的，渗透物流引导系统可以重新构造成使得消除四个水平取向的渗透物管330，而用定位于阵列下方的一个或两个渗透物管430替代。由于模块200的端部处的渗透物流230的方向改变，需要流动适配器601来重新定向所述流动，使其从水平定向的渗透物管道110竖直向下并进入模块200底部的重定位的渗透物端口431。可以构造用于根据本发明使用的示例性的流动适配器601在于2009年4月2日公开的、共同转让的美国专利申请公开No.2009/0084725(“用于多管道式压力容器的渗透物适配器(Permeate Adapter for Multi-TubePressure Vessel)”，发明人S.Poklop等)中有所描述。流动适配器601包括用于连接地接收来自位于直接上方的模块的渗透物端口431的开口632。顶行的模块200不包含这样的开口632。在该实施例中，单个渗透物管430设置成比独立的渗透物管330直径更大，以便比前述实施例容纳增加的渗透物流230。例如，单个渗透物管430的直径可以是介于15cm(6英寸)和61cm(24英寸)之间。替代地，渗透物管430可以以上述根据替代剩余物管420构型——其中进料管410和剩余物管位于阵列上方——描述的方式定位在阵列上方。替代地，渗透物管也可以竖直取向。
在再一实施例中，如图9所示，进料管410和剩余物管420(和可选地渗透物管430，如图9中所示)可以在两行模块之间水平设置，使得介于2和10之间、优选2和5之间个模块行位于管410和420上方，介于2和10之间、优选2和5之间个模块行位于管410和420的下方。当然，该实施例的变型可以通过竖直取向的管410、420和430实现，或者通过两个进料管410或两个剩余物管420实现。对于位于管410和420上方的任何行，将设置该流动构型并且流动将根据图7和8的实施例行进，其中进料流经由开口412和端口211向上行进通过每个连续的模块，剩余物流经由开口422和端口221向下行进通过每个连续的模块。对于位于管410和420(以及选择性地430)下方的任何行，将设置流动构型并且流动将按照参考图4和5以及参考图7和8描述的替代实施例行进，其中进料流经由开口412和端口211向下行进通过每个连续的模块，剩余物流经由开口422和端口221向上行进通过每个连续的模块。
参考任何前述实施例，通常预期本领域技术人员根据前述的公开将能够构造直接联接的阵列，该阵列具有位于阵列上方、阵列下方或阵列的各行之间的单个进料管，以及位于阵列上方、阵列下方或阵列的各行之间的单个剩余物管。此外，本领域技术人员基于前述的公开将能够构造直接联接的阵列，该阵列具有常规设计的渗透物管构型(如图3所示)，或者选择性地具有位于阵列上方、阵列下方或阵列的各行之间的单个渗透物管。此外，预期本领域技术人员根据前述的公开将能够使用顺流或逆流渗透物流来构造直接联接的阵列。另外，预期本领域技术人员根据前述的公开将能够构造直接联接的阵列，该阵列具有一行、两行、三行、四行(如实施例中所示)或者更多行的管道。
在又一实施例中，膜组件可以替代地构造有两个进料管410或两个剩余物管420。如图10所示，膜模块1000a设置成包括两个位于模块1000a的任一端上的进料端口211，以及位于沿着模块的介于两个进料端口211之间的位置的单个剩余物端口221(单个剩余物端口221示出成定位于相等数量的元件100之间，但该需要并不是在所有实施中都如此)。此外，如图11所示，膜模块1100设置成包括单个进料端口211和两个剩余物端口221。单个进料端口位于沿着模块的介于两个剩余物端口221之间的位置(单个进料端口211示出成定位于相等数量的元件100之间，但该需要并不是在所有实施中都如此)。在模块1000a中，设置有两个渗透物端口231，而在模块1100中，设置有单个渗透物端口。通常，本文公开的任何模块都可以设置有一个或两个渗透物端口231或431。所得到的组件因此需要替代地在模块的一端上构造有一个或多个管330或430(如在以上示例性实施例中所示的)，或者在模块的两端上构造有一个或多个渗透物管330或430(如根据例如图10实施将需要的)。此外，尽管本文所公开的实施例是针对流经模块200、进料管410、剩余物管420和渗透物管430的流动发生在水平平面中的构型，但应理解的是，该组件也可以构造成在模块200、进料管410、剩余物管420或渗透物管430的一个或多个中的流动在竖直平面中。
因此，对改进的膜分离组件进行了描述。改进后的膜分离组件有益地在给定区域中包括更多数量的膜模块，以便在空间有限的装置中提高处理能力。此外，该改进的膜分离组件理想地对于制造和安装麻烦更少和/或成本更低。另外，改进的膜分离组件具有简化的处理流体流连接部，这减少了组装中需要的重的钢部件的数量。
尽管已经在前面的详细描述中说明了至少一个示例性实施例，但应当理解的是，存在大量变型。还应当理解的是，本文所描述的示例性实施例并非旨在以任何方式限制所主张的主题的范围、适用性或构型。而是，前面的详细描述向本领域技术人员提供实现所描述的实施例的便利方案。应理解的是，可以作出各种变化而不脱离由权利要求限定的范围，权利要求包括在本发明公开的时间已知的等同方案和可预见的等同方案。
Claims (10)
1.一种膜分离组件，包括：
多个膜分离模块(200)，所述多个膜分离模块(200)中的每一个模块包括多个膜元件(100)，所述膜元件构造成用于将进料流(210)分离成剩余物流(220)和渗透物流(230)，其中，所述多个膜分离模块(200)布置成两行和二十行之间，每一行包括多个膜分离模块(200)，一行中的多个膜分离模块(200)中的每一个均定向成相互平行；
用于在所述膜分离模块外部引导进料流的进料流引导系统，该进料流引导系统包括：
构造成用于向所述多个膜分离模块(200)供给进料流(210)的
一个或两个进料管(410)；
用于在所述多个膜分离模块外部引导剩余物流的剩余物流引导系统，该剩余物流引导系统包括：
构造成用于将剩余物流(220)引导离开所述多个膜分离模块(200)
的一个或两个剩余物管(420)；和
用于在所述多个膜分离模块(200)外部引导渗透物流(230)的渗透物流引导系统；
其中，至少两个所述行直接地且流体地相互联接。
2.根据权利要求1所述的膜分离组件，其特征在于，所述多个膜分离模块(200)布置成四个平行的、竖直堆叠的行。
3.根据权利要求2所述的膜分离组件，其特征在于，所述四个平行的、竖直堆叠的行中的至少三个直接地且流体地相互联接，而在所述四个平行的、竖直堆叠的行中的所述至少三个之间未设有进料管(410)或剩余物管(420)。
4.根据权利要求2所述的膜分离组件，其中，所有的四个平行的、竖直堆叠的行都直接地且流体地相互联接，而在所述四个平行的、竖直堆叠的行之间未设有进料管或剩余物管。
5.根据权利要求1所述的膜分离组件，其特征在于，所述渗透物流引导系统包括与每一行的一侧或两侧相关联并构造成用于引导渗透物流(230)流出并远离所述多个膜分离模块(200)的渗透物管(430)。
6.根据权利要求5所述的膜分离组件，其特征在于，所述一个或两个进料管(410)、所述一个或两个剩余物管(420)和所述渗透物管(430)均具有在10cm(4英寸)到46cm(18英寸)的范围内的直径。
7.根据权利要求1所述的膜分离组件，其特征在于，所述渗透物流引导系统包括构造成用于引导渗透物流(230)流出并远离所述多个膜分离模块(200)的一个或两个渗透物管(430)。
8.根据权利要求7所述的膜分离组件，其特征在于，所述一个或两个进料管(410)和所述一个或两个剩余物管(420)均具有在10cm(4英寸)到46cm(18英寸)范围内的直径，并且所述单个渗透物管(430)具有在15cm(6英寸)到61cm(24英寸)的范围内的直径。
9.根据权利要求1所述的膜分离组件，其特征在于，所述进料管(410)和所述剩余物管(420)包括钢。
10.根据权利要求1所述的膜分离组件，其特征在于，所述多个膜分离组件(200)竖直地取向以提供通过其中的竖直流动。
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