DE102006020662A1 - Verfahren zum Reparieren von Leckagen in einem Hohlfasermembranmodul - Google Patents
Verfahren zum Reparieren von Leckagen in einem Hohlfasermembranmodul Download PDFInfo
- Publication number
- DE102006020662A1 DE102006020662A1 DE102006020662A DE102006020662A DE102006020662A1 DE 102006020662 A1 DE102006020662 A1 DE 102006020662A1 DE 102006020662 A DE102006020662 A DE 102006020662A DE 102006020662 A DE102006020662 A DE 102006020662A DE 102006020662 A1 DE102006020662 A1 DE 102006020662A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- hollow fiber
- diameter
- plug
- region
- membranes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 title claims abstract description 92
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 230000002950 deficient Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 238000003825 pressing Methods 0.000 title abstract description 7
- 230000008439 repair process Effects 0.000 title abstract description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title abstract 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 210000001601 blood-air barrier Anatomy 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000002617 apheresis Methods 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 235000015203 fruit juice Nutrition 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/10—Testing of membranes or membrane apparatus; Detecting or repairing leaks
- B01D65/106—Repairing membrane apparatus or modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
- B01D63/031—Two or more types of hollow fibres within one bundle or within one potting or tube-sheet
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/10—Testing of membranes or membrane apparatus; Detecting or repairing leaks
- B01D65/102—Detection of leaks in membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/10—Testing of membranes or membrane apparatus; Detecting or repairing leaks
- B01D65/104—Detection of leaks in membrane apparatus or modules
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/10—Means for stopping flow from or in pipes or hoses
- F16L55/11—Plugs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/04—Specific sealing means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Verfahren
zum Reparieren von Leckagen in einer Anordnung von in einem Gehäuse eingebetteten
Hohlfasermembranen mit jeweils mindestens einem geöffneten
Ende, umfassend die Schritte Auffinden defekter Hohlfasermembranen,
die eine Leckage verursachen, und Verschließen der defekten Hohlfasermembranen,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließen der defekten Hohlfasermembranen
durch Einpressen eines Stopfens in mindestens ein geöffnetes
Ende einer jeden defekten Hohlfaser erfolgt, wobei der Stopfen eine
Längsachse
aufweist und entlang seiner Längsachse
rotationssymmetrisch ist sowie entlang seiner Längsachse zumindest einen ersten
und einen zweiten Bereich aufweist und wobei der Durchmesser des
Stopfens über
den ersten Bereich kleiner als der Innendurchmesser der Hohlfaser
und der zweite Bereich mindestens einen Unterbereich aufweist, in
dem der Durchmesser des zylindrischen Stopfens zwischen dem Innendurchmesser
der Hohlfaser und dem Außendurchmesser
der Hohlfaser liegt.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reparieren von Leckagen in einem Hohlfasermembranmodul bzw. einer Anordnung von in einem Gehäuse eingebetteten Hohlfasermembranen sowie Verschlussstopfen für Hohlfasermembranen.
- Bei Membranmodulen auf Basis von Hohlfaser- bzw. Kapillarmembranen kommt es immer wieder zum Auftreten von Undichtigkeiten in einzelnen Kapillaren aufgrund von Fehlstellen oder Rissen in der Membranwand, die dazu führen, dass ein Teil des die Hohlfaserlumina durchströmenden Volumenstroms ungefiltert in den Außenraum um die Hohlfasern tritt.
- Für den Einsatz solcher Module ist es daher unabdingbar, die undichten Hohlfasern z.B. bei einer Dichtigkeitsprüfung zu identifizieren und anschließend zu verschließen.
- Das Verschließen der Hohlfasern erfolgt bisher vielfach mittels eines aushärtbaren Harzes, das man in die undichten Hohlfasern einfließen lässt. Anschließend wird eine erneute Dichtigkeitsprüfung vorgenommen. Eine solche Methode ist beispielsweise in der
JP 2003093850 - Das Einbringen eines aushärtbaren Harzes kann auch unter der Wirkung einer Zentrifugalkraft erfolgen, wie es die
JP 6304456 - Eine weitere Möglichkeit zum Verschließen defekter Hohlfasern ist in der
US 3,968,192 offenbart. Die unmittelbare Umgebung der zu verschließenden Hohlfaser wird erhitzt und die entsprechende Hohlfaser wird unter Druck verschlossen. -
US 4,248,648 offenbart ein weiteres Verfahren zur Reparatur von Leckagen in Hohlfasermembranmoduln. Ein Ende des Hohfaserbündels wird dabei verschlossen, und am anderen Ende wird ein aushärtbares Harz vorgelegt, welches durch Anlegen eines permeatseitigen Unterdruckes nur in die Hohlfasern eindringt, die eine Leckage aufweisen. Nach dem Aushärten werden die an den Enden des Hohlfaserbündels vorhandenen Dichtmaterialien wieder abgeschnitten, wodurch die Lumina der unbeschädigten Hohlfasern wieder zugänglich werden, da in diese kein Harz eingedrungen ist. - Eine anderes Verfahren zur Reparatur von Leckagen in Hohlfasermembranmoduln ist in der WO 02/40140 offenbart, wobei hier in die beschädigte Hohlfaser eine bestimmte Menge eines Harzes injiziert und unter Wirkung von UV Strahlung ausgehärtet wird. Dadurch bildet sich ein Stopfen in der Hohlfasermembran.
- In der Summe sind diese Reparaturen sehr zeit- und damit auch kostenaufwändig. Problematischer noch ist die Behebung von Undichtigkeiten einzelner Hohlfasern, die während des Einsatzes der Membranmodule in Filtrationsanlagen auftreten, z.B. bei der Getränkefiltration oder bei der Wasseraufbereitung. Zur Zeit macht das Auftreten von Undichtigkeiten den Austausch des defekten Moduls erforderlich.
- Eine Reparatur des defekten, bereits benutzten Moduls durch Verschließen der undichten Hohlfasern ist mittels der bekannten Methoden außerordentlich aufwändig, da der Modul feucht ist und darüber hinaus die Hohlfasern lumenseitig i.d.R. verschmutzt sind. Vor Verkleben der undichten Hohlfasern ist daher eine Reinigung und meistens auch eine Trocknung des Moduls notwendig. Aus diesen Gründen kann eine Reparatur des defekten Moduls nicht vor Ort durchgeführt werden.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen oder zumindest zu verringern und ein Verfahren zur Reparatur von Leckagen in einem Hohlfasermembranmodul bzw. einer Anordnung von in einem Gehäuse eingebetteten Hohlfasermembranen zur Verfügung zu stellen, das nicht nur bei der Modulherstellung, sondern auch direkt am Einsatzort der Moduln zum Einsatz kommen kann.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Reparieren von Leckagen in einer Anordnung von in einem Gehäuse eingebetteten Hohlfasermembranen mit jeweils mindestens einem geöffneten Ende, umfassend die Schritte Auffinden defekter Hohlfasermembranen, die eine Leckage verursachen, und Verschließen der defekten Hohlfasermembranen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließen der defekten Hohlfasermembranen durch Einpressen eines Stopfens in mindestens ein geöffnetes Ende einer jeden defekten Hohlfaser erfolgt, wobei der Stopfen eine Längsachse aufweist und entlang seiner Längsachse rotationssymmetrisch ist sowie entlang seiner Längsachse zumindest einen ersten und einen zweiten Bereich aufweist, und wobei der Durchmesser des Stopfens über den ersten Bereich kleiner ist als der Innendurchmesser der Hohlfaser und der zweite Bereich mindestens einen Unterbereich aufweist, in dem der Durchmesser des zylindrischen Stopfens zwischen dem Innendurchmesser der Hohlfaser und dem Außendurchmesser der Hohlfaser liegt. Der Durchmesser des Stopfens darf den Außendurchmesser der Hohlfaser nicht überschreiten, da es dann zu Rissen im Einbettmaterial kommen kann. Die gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzten Stopfen gewährleisten, dass die Hohlfasern sicher verschlossen werden und dass das Einbettmaterial zwischen den Hohlfasern nicht reißt und damit keine weiteren Undichtigkeiten entstehen.
- Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für alle Anordnungen von in einem Gehäuse eingebetteten Hohlfasermembranen, sowohl solche, die im dead-end Betrieb eingesetzt werden, als auch solche, die im cross-flow Betrieb eingesetzt werden. Die Hohlfasern können einseitig eingebettet oder beidseitig eingebettet vorliegen. Sie können an beiden Enden zugänglich oder einseitig verschlossen sein. Die Anordnung kann ein Hohlfaserbündel sein, übereinander gelegte Lagen von Hohlfasermatten oder eine gewickelte Matte bestehend aus Hohlfasern.
- Das Verschließen der Hohlfasern erfolgt durch Einpressen eines Stopfens an mindestens einem oder an beiden Enden der Hohlfaser, wobei im Falle, dass beide Enden zugänglich sind, je nach Erfordernis in der Anwendung beide Enden oder nur ein Ende mit einem Stopfen verschlossen werden können. Im Falle des Einpressens nur eines Stopfens, obwohl beide Enden der Hohlfaser zugänglich sind, ist darauf zu achten, dass die Hohlfaser an ihrer Anströmseite verschlossen wird.
- Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für nahezu alle Filtrationsanwendungen bei denen Hohlfasern zum Einsatz kommen, z.B. für die Mikro-, Ultra- oder Nanofiltration, sowohl im Lebensmittelbereich, z.B. für die Wein- oder Fruchtsaftklärung, als auch in der Wasseraufbereitung oder Abwasserbehandlung sowie für medizinische Anwendungen, wie z.B. in der Dialyse, Apherese oder Blutoxygenation.
- Der Durchmesser des Verschlussstopfens, der gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens in die defekte Hohlfaser eingepresst wird, ist an den Innendurchmesser der Hohlfasern und an deren Wandstärke bzw. Außendurchmesser angepasst. Der Stopfen wird vorteilhafterweise mittels eines geeigneten Werkzeugs mit einem Stempel in das Ende der undichten Kapillare eingebracht und eingepresst. Im einfachsten Fall ist der erste und der zweite Bereich des Stopfens zylindrisch, bzw. der erste Bereich kegelig und der zweite Bereich des Stopfens zylindrisch.
- Das Verschließen der Hohlfasermembranen kann sowohl an der trockenen als auch an der mit Flüssigkeit benetzten Hohlfasermembran erfolgen. Der im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Stopfen verschließt die Hohlfaser ausschließlich aufgrund der Einpressung. Eine Verklebung des Stopfens ist nicht notwendig.
- Mittels der Verschlussstopfen können die undichten Kapillarmembranen auf einfache und schnelle Weise zuverlässig abgedichtet werden. Im Falle von durch ihren Einsatz nassen Modulen ist eine Trocknung der Hohlfasern nicht erforderlich. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht daher eine Reparatur von Leckagen direkt vor Ort, wodurch ein Austausch eines defekten Moduls nicht mehr zwingend erforderlich ist.
- In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Auffinden der Leckage durch Benetzung der Membranen mit einer Flüssigkeit und anschließender Beaufschlagung der Membran mit einem Druck unterhalb des Blaspunktdruckes. Die Druckbeaufschlagung erfolgt dabei an der Außenseite der Membran. Da ein Druck unterhalb des Blaspunktes angelegt wird, können defekte Hohlfasern leicht erkannt werden. Eine Blasenbildung bzw. ein Ausströmen von Flüssigkeit aus dem Lumen der Hohlfasern ist dann nur bei solchen Hohlfasern zu beobachten, die einen Defekt aufweisen.
- Bevorzugt werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren poröse bzw. mikroporöse Membranen verschlossen.
- Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zum Verschließen von sowohl hydrophoben als auch hydrophilen Membranen. Im Sinne einer sicheren und einfachen Durchführung der Reparatur vor Ort werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt solche Hohlfasermembranen verschlossen, die mit Wasser benetzbar sind.
- Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können Hohlfaser- oder Rohrmembranen unterschiedlichster Durchmesser verschlossen werden. Zu besonderen Vorteilen gegenüber Verfahren des Standes der Technik führt das erfindungsgemäße Verfahren aber bei Hohlfasermembranen mit relativ kleinem Durchmesser, da in diesen Fällen die Verfahren des Standes der Technik besonders schwierig durchzuführen sind. Daher werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise Hohlfasermembranen mit einem Innendurchmesser zwischen 500μm und 1800μm und eine Wandstärke zwischen 100 und 500μm verschlossen. Besonders bevorzugt liegt der Innendurchmesser der Hohlfasermembranen zwischen 500 und 1500μm, bzw. zwischen 500 und 1000μm und einer Wandstärke zwischen 100 und 350μm.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich in einer weiteren bevorzugten Ausführung dadurch aus, dass für den Durchmesser des Stopfens im ersten Bereich DS1 folgende Beziehung gilt:
0,5 IDHF ≤ DS1 ≤ 0,9 IDHF,
wobei unter IDHF der Innendurchmesser der Hohlfaser zu verstehen ist - Für den Durchmesser des Stopfens im zweiten Bereich DS2 gilt bevorzugt folgende Beziehung:
1,05 IDHF ≤ DS2 ≤ IDHF + WHF,
wobei unter IDHF der Innendurchmesser der Hohlfaser und WHF die Wandstärke der Hohlfaser zu verstehen ist. - Zur besseren Abdichtung weist der Stopfen in dem zweiten Bereich bevorzugt eine oder mehrere Erweiterungen oder Rippen auf, die sich in die Membranwand eindrücken. Besonders bevorzugt weist der zweite Bereich des Stopfens entlang seiner Längsachse mehrere Erweiterungen auf, wobei der maximale Durchmesser dieser Erweiterungen mit dem Abstand zum ersten Bereich des Stopfens zunimmt.
- Für den maximalen Durchmesser der Erweiterungen gilt dabei folgende Beziehung: IDHF + WHF ≤ DES ≤ ADHF, wobei unter IDHF der Innendurchmesser der Hohlfaser, ADHF der Außendurchmesser der Hohlfaser, WHF die Wandstärke der Hohlfaser und DES der Durchmesser der Erweiterungen an ihrer dicksten Stelle zu verstehen ist. Die Form der Erweiterung kann konisch sein, gewölbt, sigmoidal oder Mischformen aus diesen Formen aufweisen.
- Die Länge des für das erfindungsgemäße Verfahren einzusetzenden Stopfens liegt zwischen 3 IDHF und 15 IDHF liegt, bevorzugt zwischen 5 IDHF und 10 IDHF.
- Wie ausgeführt wurde, ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet zum Verschließen von Hohlfasermembranen mit einem Innendurchmesser zwischen 500μm und 1800μm und einer Wandstärke zwischen 100μm und 500μm. Daher stellt sich die vorliegende Erfindung des weiteren die Aufgabe, einen Stopfen zur Durchführung solcher Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verfügung zu stellen.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Verschlussstopfen für Hohlfasermembranen, wobei der Verschlussstopfen eine Längsachse aufweist und entlang dieser Längsachse rotationssymmetrisch ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen entlang seiner Längsachse einen ersten Bereich aufweist, in dem sein Durchmesser zwischen 400μm und 1600μm liegt und einen zweiten Bereich, in dem sein Durchmesser zwischen 500μm und 2300μm liegt, wobei der Durchmesser im ersten Bereich an jeder Stelle kleiner als der Durchmesser im zweiten Bereich ist und dass die Länge des Stopfens zwischen 2mm und 20mm liegt. Bevorzugt liegt der Durchmesser des Stopfens im ersten Bereich zwischen 400μm und 1200μm und im zweiten Bereich zwischen 800μm und 1500μm. Besonders bevorzugt liegt der Durchmesser des Stopfens im ersten Bereich zwischen 400μm und 800μm und im zweiten Bereich zwischen 800μm und 1200μm. Die Länge des erfindungsgemäßen Stopfens liegt bevorzugt zwischen 2mm und 8mm.
- Der erfindungsgemäße Verschlussstopfen ist in einer bevorzugten Ausführung dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich des Verschlussstopfens mindestens eine Erweiterung aufweist, die eine konische, gewölbte oder sigmoidale Form oder Mischformen daraus hat.
- Besonders bevorzugt weist der zweite Bereich des Verschlussstopfens mehrere Erweiterungen auf, wobei der maximale Durchmesser dieser Erweiterungen mit dem Abstand zum ersten Bereich des Stopfens zunimmt. Die Anzahl der Erweiterungen liegt bevorzugt zwischen 2 und 6.
- Die erfindungsgemäßen Stopfen, sind in besonderer Weise zur Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren geeignet.
- Die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Stopfen bzw. die erfindungsgemäßen Stopfen können aus Kunststoff gefertigt sein, z.B. aus Polypropylen, Polyethylen, Polycarbonat, Polyvinylidenfuorid, Polyetheretherketon oder Polytetrafluorethylen. Voraussetzung für den Einsatz der verschiedenen Materialien ist zum einen, dass sie für bestimmte Einsatzgebieten in der Lebensmitteltechnik oder Pharmazie zugelassen sind und dass sie beständig gegen die filtrierten Materialien und angewendeten Temperaturen sind. Vorzugsweise sind die Stopfen jedoch aus Edelstahl gefertigt.
- Erfindungsgemäße Stopfen aus Kunststoff können im Spritzgußverfahren hergestellt werden. Werden die erfindungsgemäßen Stopfen aus Edelstahl gefertigt, können sie in einem Kaltformungsprozess hergestellt werden.
- Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert.
- Es zeigen
-
1 – Werkzeug zum Einpressen eines Stopfens in ein geöffnetes Ende einer defekten Hohlfasermembran. -
2 – Bevorzugte Ausführungsform eines für das erfindungsgemäße Verfahren einzusetzenden Stopfens -
1 zeigt beispielhaft ein Werkzeug1 mit dem das Einpressen eines Stopfens2 in ein geöffnetes Ende einer defekten Hohlfasermembran nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt werden kann. Das Werkzeug1 besteht aus einem beweglichen Kolben3 in einer zylindrischen Hülse4 . Zum Einlegen des Stopfens2 wird der bewegliche Kolben3 zurückgezogen und der Stopfen2 so eingelegt, dass der erste Bereich5 des Stopfens zumindest teilweise über die zylindrische Hülse4 des Werkzeuges1 hinausragt. Nach Einführung des über die zylindrische Hülse4 des Werkzeuges1 hinausragenden ersten Bereiches5 des Stopfens in die defekte Hohlfasermembran wird durch Ausüben eines Druckes auf den beweglichen Kolben3 der Stopfen2 in die Hohlfasermembran eingepresst. -
2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines für das erfindungsgemäße Verfahren einzusetzenden Stopfens2 bzw. eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stopfens2 . Der erste Bereich5 des Stopfens ist hier zylindrisch ausgeführt und der zweite Bereich6 weist vier konische Erweiterungen7 auf. Die konischen Erweiterungen7 zeichnen sich in dieser Ausführungsform dadurch aus, dass der maximale Durchmesser dieser Erweiterungen mit dem Abstand zum ersten Bereich5 des Stopfens zunimmt.
Claims (13)
- Verfahren zum Reparieren von Leckagen in einer Anordnung von in einem Gehäuse eingebetteten Hohlfasermembranen mit jeweils mindestens einem geöffneten Ende, umfassend die Schritte Auffinden defekter Hohlfasermembranen, die eine Leckage verursachen, und Verschließen der defekten Hohlfasermembranen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließen der defekten Hohlfasermembranen durch Einpressen eines Stopfens in mindestens ein geöffnetes Ende einer jeden defekten Hohlfaser erfolgt, wobei der Stopfen eine Längsachse aufweist und entlang seiner Längsachse rotationssymmetrisch ist sowie entlang seiner Längsachse zumindest einen ersten und einen zweiten Bereich aufweist, und wobei der Durchmesser des Stopfens über den ersten Bereich kleiner ist als der Innendurchmesser der Hohlfaser und der zweite Bereich mindestens einen Unterbereich aufweist, in dem der Durchmesser des zylindrischen Stopfens zwischen dem Innendurchmesser der Hohlfaser und dem Außendurchmesser der Hohlfaser liegt.
- Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Auffinden der Leckage durch Benetzung der Membranen mit einer Flüssigkeit und anschließender Beaufschlagung der Membran mit einem Druck unterhalb des Blaspunktdruckes erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasermembranen poröse bzw. mikroporöse Membranen sind.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasermembranen mit Wasser benetzbar sind.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasermembranen einen Innendurchmesser zwischen 500μm und 1800μm und eine Wandstärke zwischen 100 und 500μm aufweisen.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass für den Durchmesser des Stopfens im ersten Bereich DS1 folgende Beziehung gilt: 0,5 IDHF ≤ DS1 ≤ 0,9 IDHF, wobei unter IDHF der Innendurchmesser der Hohlfaser zu verstehen ist.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass für den Durchmesser des Stopfens im zweiten Bereich DS2 folgende Beziehung gilt: 1,05 IDHF ≤ DS2 ≤ IDHF + WHF, wobei unter IDHF der Innendurchmesser der Hohlfaser und WHF die Wandstärke der Hohlfaser zu verstehen ist.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich des Stopfens entlang der Längsachse des Stopfens mehrere Erweiterungen aufweist und dass der maximale Durchmesser dieser Erweiterungen mit dem Abstand zum ersten Bereich des Stopfens zunimmt.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich des Stopfens mehrere Erweiterungen aufweist, für deren maximaler Durchmesser folgende Beziehung gilt: IDHF + WHF ≤ DES ≤ ADHF, wobei unter IDHF der Innendurchmesser der Hohlfaser, ADHF der Außendurchmesser der Hohlfaser, WHF die Wandstärke der Hohlfaser und DES der Durchmesser der Erweiterungen an ihrer dicksten Stelle zu verstehen ist.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Stopfens zwischen 3 IDHF und 15 IDHF liegt.
- Verschlussstopfen für Hohlfasermembranen, wobei der Verschlussstopfen eine Längsachse aufweist und entlang dieser Längsachse rotationssymmetrisch ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen entlang seiner Längsachse einen ersten Bereich aufweist, in dem sein Durchmesser zwischen 400μm und 1600μm liegt und einen zweiten Bereich, in dem sein Durchmesser zwischen 500μm und 2300μm liegt, wobei der Durchmesser im ersten Bereich an jeder Stelle kleiner als der Durchmesser im zweiten Bereich ist und dass die Länge des Stopfens zwischen 2mm und 20mm liegt.
- Verschlussstopfen nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich des Verschlussstopfens mindestens eine Erweiterung aufweist, die eine konische, gewölbte oder sigmoidale Form hat.
- Verschlussstopfen nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich des Verschlussstopfens mehrere Erweiterungen aufweist und dass der maximale Durchmesser dieser Erweiterungen mit dem Abstand zum ersten Bereich des Stopfens zunimmt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102006020662.2A DE102006020662B4 (de) | 2006-05-04 | 2006-05-04 | Verfahren zum Reparieren von Leckagen in einem Hohlfasermembranmodul |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102006020662.2A DE102006020662B4 (de) | 2006-05-04 | 2006-05-04 | Verfahren zum Reparieren von Leckagen in einem Hohlfasermembranmodul |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102006020662A1 true DE102006020662A1 (de) | 2007-11-08 |
DE102006020662B4 DE102006020662B4 (de) | 2017-03-16 |
Family
ID=38564812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102006020662.2A Active DE102006020662B4 (de) | 2006-05-04 | 2006-05-04 | Verfahren zum Reparieren von Leckagen in einem Hohlfasermembranmodul |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102006020662B4 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101517855B1 (ko) * | 2013-12-13 | 2015-05-06 | 주식회사 휴비스 | 중공사 보수용 수지핀 |
EP2760568A4 (de) * | 2011-09-27 | 2015-11-18 | Markel Corp | Selbstdichtendes membranschütz mit röhrenförmigen ptfe-membranen |
KR20160039869A (ko) * | 2014-10-02 | 2016-04-12 | 주식회사 휴비스워터 | 중공사 보수용 핀 |
KR20160053571A (ko) * | 2014-11-05 | 2016-05-13 | 주식회사 휴비스워터 | 중공사 보수용 핀 |
JP2017104869A (ja) * | 2017-03-21 | 2017-06-15 | 旭化成株式会社 | 膜モジュール |
EP3263208A4 (de) * | 2015-02-25 | 2019-04-03 | Mitsubishi Chemical Corporation | Trennmembranmodul und reparaturverfahren dafür |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4220489A (en) * | 1978-10-30 | 1980-09-02 | Albany International Corporation | Method of fabricating a hollow filament separator module |
GB9511842D0 (en) * | 1995-06-10 | 1995-08-09 | North West Water Group Plc | Filter |
-
2006
- 2006-05-04 DE DE102006020662.2A patent/DE102006020662B4/de active Active
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2760568A4 (de) * | 2011-09-27 | 2015-11-18 | Markel Corp | Selbstdichtendes membranschütz mit röhrenförmigen ptfe-membranen |
KR101517855B1 (ko) * | 2013-12-13 | 2015-05-06 | 주식회사 휴비스 | 중공사 보수용 수지핀 |
KR20160039869A (ko) * | 2014-10-02 | 2016-04-12 | 주식회사 휴비스워터 | 중공사 보수용 핀 |
KR101683983B1 (ko) * | 2014-10-02 | 2016-12-07 | 주식회사 휴비스워터 | 중공사 보수용 핀 |
KR20160053571A (ko) * | 2014-11-05 | 2016-05-13 | 주식회사 휴비스워터 | 중공사 보수용 핀 |
KR101723916B1 (ko) | 2014-11-05 | 2017-04-06 | 주식회사 휴비스워터 | 중공사 보수용 핀 |
EP3263208A4 (de) * | 2015-02-25 | 2019-04-03 | Mitsubishi Chemical Corporation | Trennmembranmodul und reparaturverfahren dafür |
US10427103B2 (en) | 2015-02-25 | 2019-10-01 | Mitsubishi Chemical Corporation | Separation membrane module and repairing method thereof |
US11065584B2 (en) | 2015-02-25 | 2021-07-20 | Mitsubishi Chemical Corporation | Separation membrane module and repairing method thereof |
JP2017104869A (ja) * | 2017-03-21 | 2017-06-15 | 旭化成株式会社 | 膜モジュール |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102006020662B4 (de) | 2017-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60217848T2 (de) | Vergussverfahren für hohlfasern | |
DE60116356T2 (de) | Membranfiltrationssystem | |
DE3709432C2 (de) | ||
DE102006020662B4 (de) | Verfahren zum Reparieren von Leckagen in einem Hohlfasermembranmodul | |
DE20002188U1 (de) | Vorrichtung zum Konzentrieren und/oder Reinigen von Makromolekülen in einer Lösung | |
DE2911142A1 (de) | Einstueckig geformtes injektionselement | |
DE2614336A1 (de) | Rohrfoermiges filterelement und verfahren zu seiner herstellung | |
CH650939A5 (de) | Hohlfiber-diffusionsgeraet und verfahren zu seiner herstellung. | |
WO2001060502A1 (de) | Filter mit membranen aus hohlfasern | |
DE2239931A1 (de) | Vorrichtung zum reinigen von fluessigkeiten | |
DE1642808B2 (de) | Membranschichtkoerper fuer fluessigkeitstrenngeraete | |
DE19950512A1 (de) | Durch Ultraschallschweißen verbindbare Baugruppe und Verfahren zum Verbinden | |
WO2021110483A1 (de) | Vorrichtung zur filterung von bestandteilen aus einem fluid | |
DE2120334A1 (de) | Einrichtung zum Abscheiden eines Lösungsmittels aus einer Lösung durch umgekehrte Osmose | |
DE102011082470A1 (de) | Fitting mit lokaler Kapillarweitenanpassung | |
DE112017007039T5 (de) | Hohlfasermembranmodul und Filtrationsverfahren | |
DE10012961A1 (de) | Bauteil, insbesondere Hochdruckteil für Kraftstoff-Einspritzsysteme, und Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils | |
EP0967427A2 (de) | Rohrverbindung, insbesondere für Kunststoffrohre | |
EP1688175A1 (de) | Verfahren zum Verbinden poröser Membranen sowie hierdurch erzeugte Membranfiltervorrichtung | |
DE19638321C2 (de) | Gleitringdichtung mit Stützring | |
DE102013202798A1 (de) | Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffrohren | |
DE19716752C1 (de) | Vorrichtung zum Filtern und Trennen von flüssigen und gasförmigen Medien und/oder zum Trocknen gasförmiger Medien | |
DE102021214636A1 (de) | Hohlfasermembranfilter | |
DE10335492B4 (de) | Verfahren zum selektiven Verbinden von mikrostrukturierten Teilen | |
EP3684442A1 (de) | Gas-austausch-einheit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20130116 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: 3M INNOVATIVE PROPERTIES COMPANY, SAINT PAUL, US Free format text: FORMER OWNER: MEMBRANA GMBH, 42289 WUPPERTAL, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: SCHROEDER OBERLEIN PATENTANWALTS GMBH, DE Representative=s name: SCHROEDER OBERLEIN PATENTANWALTS UG (HAFTUNGSB, DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SOLVENTUM INTELLECTUAL PROPERTIES CO. (N.D.GES, US Free format text: FORMER OWNER: 3M INNOVATIVE PROPERTIES COMPANY, SAINT PAUL, MINN., US |