DE1517577A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ausnutzung des osmotischen Druckes einer Loesung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Ausnutzung des osmotischen Druckes einer Loesung

Info

Publication number
DE1517577A1
DE1517577A1 DE19661517577 DE1517577A DE1517577A1 DE 1517577 A1 DE1517577 A1 DE 1517577A1 DE 19661517577 DE19661517577 DE 19661517577 DE 1517577 A DE1517577 A DE 1517577A DE 1517577 A1 DE1517577 A1 DE 1517577A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
space
solution
membranes
membrane
supports
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
Application number
DE19661517577
Other languages
English (en)
Other versions
DE1517577B2 (de
DE1517577C3 (de
Inventor
Jean-Louis Barnabe
Dominique Callies
Christian Leveque
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RECH S TECH ET IND S R T SOC D
Original Assignee
RECH S TECH ET IND S R T SOC D
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR16146A external-priority patent/FR1452059A/fr
Application filed by RECH S TECH ET IND S R T SOC D filed Critical RECH S TECH ET IND S R T SOC D
Publication of DE1517577A1 publication Critical patent/DE1517577A1/de
Publication of DE1517577B2 publication Critical patent/DE1517577B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1517577C3 publication Critical patent/DE1517577C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C02F1/003Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using household-type filters for producing potable water, e.g. pitchers, bottles, faucet mounted devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/002Forward osmosis or direct osmosis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/08Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/06Tubular membrane modules
    • B01D63/062Tubular membrane modules with membranes on a surface of a support tube
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/08Seawater, e.g. for desalination
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124Water desalination
    • Y02A20/131Reverse-osmosis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

Patentanwalt· Dlpl.-lna.RBeetzu. Dipl.-mi sprecht 1517577
München 22. Stelnedoifitr.iO
410-11.4Ob* ^o.i9bö
SOCIETE DE RECHERCHES TECHNIQUES ET INDUSTRIELLES (S.R.T.I.) BOULOGNE (Hauts de Seine), Prankreich
Verfahren und Vorrichtung zur Ausnutzung des osmotischen Druckes einer Lösung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ausnutzung des osmotischen Druckes einer Lösung zwecks Erzeugung mechanischer Energie; insbesondere betrifft die Erfindung die Anwendung eines derartigen Verfahrens zur Erzeugung von Süßwasser aus Meerwasser oder salzigen Lösungen mittels umgekehrter Osmose.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zwecks Erzeugung größerer Mengen von Süßwasser mit Hilfe eines einfachen und robusten Gerätes von kleinem Gewicht und Raumbedarf, das insbesondere als Seenotgerät für Schiffbrüchige geeignet ist.
Das Fhenomen der Osmose bzw. des Stoffaustausches durch poröse Wände ist experimentell und theoretisch einigermaßen erfaßt. Es ist bekannt, daß die Anordnung einer porösen Barriere zwischen zwei Flüssigkeiten, von denen die eine ein praktisch reines Lösungsmittel ist und die andere eine die nähere Zusammensetzung aus einem solchen Lösungsmittel und einem darin aufgelösten Stoff besitzt, zu einer doppelten Diffusion führt, die bestrebt ist, die Unsymmetrie des Systems durch Ausgleich der
(6)
Konzentrationen auf beiden Seiten der Barriere zu beseitigen. Der aufgelöste Stoff diffundiert in das reine Lösungsmittel hinein, während ein Teil der Moleküle dieses Lösungsmittels die Tendenz hat, die poröse Barriere zu durchsetzen. In gewissen Fällen kommt es jedoch vor, daß die Wanderungsgeschwindigkeit des aufgelösten Stoffes durch die poröse Barriere gleich Null ist. Eine solche Barriere bildet eine Membran oder .halbdurchlässige Wand. Unter diesen Umständen erfolgt lediglich ein Wandern des Lösungsmittels in Richtung auf die den gelösten Stoff enthaltende Lösung, so daß der hydrostatische Druck auf der Seite dieser Lösung sich bis zu dem Augenblick vergrößert, indem die Druckdifferenz an der halbdurchlässigen Wand einen hinreichenden Wert erreicht, um den Durchtritt des Lösungsmittels zur Lösung zu verhindern. Dann 1st ein Gleichgewicht erreicht und in der Lösung herrscht ein hydrostatischer Druck, der dem sogenannten osnotlschen Druck entspricht,
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß man unter Ausnutzung des osmotIschen Druckes einer ersten Lösung eine zweite Lösung in umgekehrter Osmose arbeiten läßt und hierbei die Wirkungen des osraotischen Druckes der zweiten Lösung ausgleicht.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälter durch eine verformbare Innenwand in zwei gegeneinander abgedichtete Räume von veränderlichem Volumen unterteilt ist, da8 ferner jeder Raun
909850/1108
mit dem Außenraum über eine öffnung in Verbindung steht, die durch wenigstens eine halbdurchlässige poröse Membran versclibssen ist, daß ferner Einrichtungen zum Pullen und Entleeren der beiden Räume mit bestimmten Lösungen vorgesehen sind und daß der osmotische Druck im ersten Raum die verformbare Wand im Sinne einer Verkleinerung des Volumens des zweiten Raumes verformt, indem durch die den zweiten Raum abschließende Membran eine umgekehrte Osmose erzeugt wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß der erste Raum mit einer übersättigten Salzlösung gefüllt wird und eine Membran aufweist, die mit einer Meerwasserströmung in Berührung steht, daß ferner der zweite Raum mit Meerwasser gefüllt wird, so daß sieh durch die den zweiten Raum abschließende Membran eine umgekehrte Osmose ergibt, die zur Erzeugung von Süßwasser aus dem Meerwasser führt.
Ein derartiges Gerät läßt sich leicht so herstellen, daß es einen geringen Raumbedarf und ein wesentlich kleineres Gewicht als das des erzeugten Süßwassers aufweist. Die Erzeugung des Süßwassers kann in halbkontinuierlichem Betrieb in äußerst einfacher Weise vorgenommen werden und erfordert nur eine ganz geringe Überwachung. Besitzt daher vor allem als Seenotgerät für Schiffbrüchige hervorragende Betriebseigenschaften.
Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbei- · spiele hervor. Es zeigen:
9098 5 0/1108
Pig. 1 einen Schnitt durch eine ganz schematisch veranschaulichte Vorrichtung zur Erzeugung von Süßwasser aus Meerwasser nach dem erfindungsgemäßen Verfahren;
Fig. 2 eine perspektivische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispieles der Anordnung der porösen Membranen;
Fig. 5 eine Variante der Anordnung gemäß Fig. 2;
Fig. 4 einen Schnitt durch eine Variante des Gerätes gemäß Fig. 1;
Fig. 5 und 6 Teildarstellungen von Elementen des
Gerätes gemäß Fig. 1 im vergrößerten Maßstab.
Der in Fig. 1 dargestellte Behälter 1 besteht aus zwei Teilen 2 und 3, die in geeigneter Weise miteinander verbunden sind. Dieser Behälter muß sehr hohe Drücke (bis zu 2CX) Bar) aushalten können. Zwischen den beiden Teilen 2 und J des Behälters ist eine Innenwand 4 festgelegt, die aus einem sehr verformbaren Material, beispielsweise natürlichem Gummi, besteht. Durch diese Wand können Drücke, die in den beiden von der Wand 4 Im Behälter 1 begrenzten Räumen 5 und 6 herrschen und auf die betreffende Fläche der Wand 4 wirken, übertragen werden. Die Festlegung der Wand 4 erfolgt so, daß die Räume 5 und 6 absolut dicht voneinander abgeschlossen sind.
909850/ 1 108
Auf der Seite des Raumes 5 weist der Behälter 1 eine öffnung 7 auf, die durch eine Membran 8 verschlossen ist, die sich auf einer porösen Auflage 9 abstützt. Die halbdurchlässige Membran kann beispielsweise aus Zelluloseazetat oder einem sonstigen geeigneten Material hergestellt sein. Am anderen Ende des Behälters 1 ist gegenüber der öffnung 7 eine zweite öffnung 10 vorgesehen. Der zugehörige Raum 6 wird durch eine Membran 11 verschlossen, die sich auf einer Auflage 12 abstütztj die Elemente 11 und entsprechen den Elementen 8 und 9· In die Räume 5 und 6 münden ferner noch Kanäle ein, die zur Einführung bzw. Abführung der für den Betrieb erforderlichen Lösungen dienen und durch Verschlußorgane 13 und 14 verschließbar sind.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgendermaßen:
In den Raum 5 bringt man eine mit Natriumchlorid übersättigte Lösung ein, d.h. eine Lösung, die bei Raumtemperatur etwa 350 g NaCl pro Liter Wasser enthält, wobei die Wand 4 die in Fig. 1 dargestellte Lage einnimmt, in der der Raum 5 ein minimales Volumen besitzt. Nach Abschließen des Raumes 5 mittels des Verechlußorganes 13 führt man in den anderen Raum 6 Meerwasser ein und schließt diesen Raum mit dem Verschlußorgan 14 ab. Dabei ist darauf zu achten, daß in den beiden Räumen keine Luft mehr eingeschlossen ist.
Anschließend bringt man die öffnung 7 in Berührung mit einer kontinuierlichen Meerwasserströmung. Von diesem Augenblick
90 98 50/1108
tritt Osmose ein, die Meerwasser durch die Membran 8 in den flaum 5 übertreten läßt, im Bestreben, die Natriumchlorid-Konzentration auf beiden Seiten der Membran 8 auszugleichen. Der Druck im Raum 5 vergrößert sich, bis er den Wert des osmotischen Druckes erreicht, der der betrachteten Lösung von Salz in Wasser entspricht. Es sei hervorgehoben, daß eine einwandfreie Wirkungsweise der Vorrichtung voraussetzt, daß die Membran 8 ständig von Meerwasser bespült wird, damit ein Niederschlag von Salz an der Außenfläche und eine dadurch ein-
der
tretende Verschlechterung/Permeabilität vermieden wird. Die auf diese Weise im Raum 5 gebildete Druckwasserquelle verformt die Wand 4 derart, daß sich das Volumen des Raumes 6 ändert und in diesem Raum 6 ein Gegendruck entsteht, der durch die Membran 11 eine Osmose von im Raum 6 enthaltenem Meerwasser im umgekehrten Sinne bewirkt. Diese umgekehrte Osmose bewirkt den Durchtritt von Süßwasser durch die Membran 11; das Süßwasser kann an der Öffnung 10 des Behälters 1 abgenommen werden. Bei geeignet gewählten Abmessungen des Behälters 1 und der Räume 5 und 6 nimmt die Wand 4 am Ende des Vorganges eine Lage ein, in der das Volumen des Raumes 6 ein Minimum und das des Raumes 5 ein Maximum ist.
Man unterbricht dann den Vorgang durch Offnen der Verschlußorgane 15 und 14 und Spülen des Raumes 6. Anschließend bringt «an die Wand 4 wieder in ihre Ausgangslage, Indem man aus dem Raum 5 die erforderliche Salzlösung abzieht. Man gibt dann in
909850/1108
diesen Raum 5 etwas NaCl zu, das sich darin auflöst und bringt damit die Konzentration der Lösung wieder auf 550 g/l. Dann kann ein neuer Arbeitszyklus zur Herstellung von Süßwasser beginnen.
Die vorstehend in ganz schematischer Form beschriebene Vorrichtung kann wesentlich verbessert werden, um bei gleichem Gesamtvolumen der Vorrichtung die Nutzfläche der Membranen zu vergrößern und durch eine geschickte Verteilung der Membranen und ihrer Auflagen eine bessere Erneuerung der Lösungen beim Kontakt mit den Membranen sowie eine größere Widerstandsfestigkeit gegenüber den auftretenden Druckdifferenzen zu erzielen.
In Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel für die Montage von zwei porösen Membranen 21 und 22 dargestellt. Diese parallel zueinander angeordneten Membranen sind an je einer Auflage befestigt, die mit den Bezugszeichen 25 und 24 bezeichnet sind. Jede dieser Auflagen wird vorzugsweise durch ein Nickelgitter mit dichten Maschen gebildet, das auf elektrooptischem Wege hergestellt ist. Jede Membran ist an der zugehörigen Auflage mittels eines Zelluloseklebers befestigt. Zweckmäßig weist jede Auflage in Querrichtung verlaufende Löcher 25 auf, die eine sich erweiternde Form besitzen. Zwischen den beiden Auflagen 25, 24 ist ein Zwischenraum 26 vorgesehen, durch den kontinuierlich eine Lösung strömt. Die beiden Membranen stehen ihrerseits in Kontakt mit einer zweiten Lösung, so daß die Membranen je nach der Art dieser Lösungen, dem Wert des auf die beiden Seiten der Membranen wirkenden Druckes und je nach der Anordnung
909850/1108
in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in direkter Osmose oder in umgekehrter Osmose arbeiten.
Die porösen Membranen 21, 22 sind ganz allgemein mit der Lösung in Kontakt, deren hydrostatischer Druck am größten ist, was den Vorteil hat, daß die Membranen eng an ihre Auflagen angedrückt werden. Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel weist der Zwischenraum 26 zwischen den parallelen Auflagen 23 und 24 sehr regelmäßige geometrische Abmessungen auf, so daß die in diesem Raum strömende Lösung sehr gleichmäßig verteilt wird und jegliche Konzentrationsunterschiede vermieden werden, die für eine Ausnutzung der Lösungsenergie schädlich wären. Der Raum ist jedoch sehr schmal gehalten; eine wirksame Erneuerung der Lösung führt infolgedessen zu einem erheblichen Druckverlust. Unter diesen Umständen muß eine Wahl getroffen werden, die aus einem Kompromiß zwischen der zu liefernden Energie und der durch Ausnutzung der Osmose gewonnenen Energie resultiert. Statt zweier parallel angeordneter Auflagen kann man jedoch auch eine einzige Auflage verwenden, die an ihren beiden Seitenflächen die beiden Membranen trägt; der mittlere Teil dieser Auflage weist hierbei Kanäle auf, die in homogener Form verteilt sind und deren Zahl groß genug ist, um eine gleichmäßige Strömung der Lösung durch die Auflage zu ermöglichen.
Bei dem besonders betrachteten Fall, in dem die porösen Membranen in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 zur Erzeugung von Süßwasser aus Meerwasser benutzt werden, kann man die Membranen,
909850/1108
sobald sie mit der übersättigten Salzlösung in Berührung sind (d.h. sobald sie an der Stelle der Membran 8 angeordnet sind) mit Salzplatten oder Salzschichten 27,28 bedecken und auf diese Weise die Lösungskonzentration auf dem maximalen Wert halten.
Fig. J5 zeigt eine Variante, bei der eine poröse Membran in Form eines rohrförmigen Elementes vorgesehen ist, das auf einer Auflage JJO befestigt ist. Diese Auflage j50 ist mit einem axial verlaufenden Durchbruch 31 versehen, durch den eine Lösung zirkuliert, während die Membran 29 mit einer anderen Lösung in Berührung steht. Vorzugsweise steht die Membran 29 (wie gemäß Fig. 2) in Berührung mit der Lösung, deren hydrostatischer Druck am größten ist. Die Verwendung einer zylindrischen Auflage besitzt gewisse Fortschritte; insbesondere ergibt sich dadureh eine ausgezeichnete Festigkeit der Auflage gegenüber den auf die beiden Seiten wirkenden Drücken. Eine derartige Auflage kann vorteilhaft aus gesintertem, porösen keramischen Material hergestellt werden. Die Membran kann wie beim zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel mit einer Salzschicht 32 bedeckt werden, die insbesondere durch zusammengepreßtes Pulver gebildet sein kann. Durch den axialen Durchbruch wird der Druckverlust verringert, der sich bei der wirksamen Erneuerung der hindurchströmenden Lösung ergibt; auch hier muß ein Kompromiß zwischen dem Wert dieses Druckverlustes und der Stärke der Grenzschicht geschlossen werden, die sich in der Strömung durch den axialen Durchbruch
909850/1108
- ίο -
ergibt. Es sei ferner hervorgehoben, daß die Verwendung einer rohrförmigen Membran 29 zu einer maximalen Nutzfläche bei gegebenem Raumbedarf führt.
Pig. 4 zeigt die Anwendung der beiden erläuterten Membranarten bei einer zur Herstellung von Süßwasser dienenden Vorrichtung gemäß Pig. 1. Der Behälter 40 gemäß Pig. 4 ist an seiner Oberseite durch einen Deckel 41 abgeschlossen. Der Innenraum des Behälters ist durch eine verformbare Wand 44 in zwei Räume 42 und 4} unterteilt. Die Wand 44 ist zur Vergrößerung ihrer Trägheit noch mit einem massiven Ansatz 44a versehen. Die Wand 44 ist mit ihrem Rand zwischen dem Behälter 40 und dem Deckel 41 festgelegt und dichtet die Räume 42 und 43 vollständig voneinander ab. Zum Entleeren und Füllen der beiden Räume des Behälters dienen Verschlußorgane 45 und 46 (entsprechend Fig. l),
Im Inneren des Raumes 42 ist eine Schlange 47 angeordnet, deren Enden mittels abgedichteter Durchführungen 48, 49 durch die Wand des Behälters 40 hindurchgeführt und mit einer Pumpe verbunden sind, die Meerwasser kontinuierlich durch die Schlange 47 hindurchdrückt.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, wird die Schlange 47 durch eine Anzahl von rohrförmigen Membranen 50, 51 gebildet, die der anhand von Pig. 3 beschriebenen Membran entsprechen. Die im Zentrum der Auflagen 54, 55 dieser Membranen vorgesehenen axialen Durchbrüche 52, 55 stehen an ihren Enden über ein mit einem zentralen Druchbruch 57 versehenes Verbindungsstück 56
909850/1108
- li -
miteinander in Verbindung. Dieses Verbindungsstück ist einerseits mit den Membranen und andererseits mit deren Auflagen beispielsweise durch Verkleben fest verbunden.
Der von den axialen Durchbrüchen 52, 53 und 57 gebildete zusammenhängende Kanal dient zur Erzeugung einer Meerwasserströmung, während die rohrförmigen Membranen 50, 51 in Kontakt mit der im Raum 52 enthaltenen, übersättigten Salzlösung stehen. Vorteilhaft ist die mit dieser Lösung in Berührung stehende Oberfläche der Membranen 50, 51 mit einer kompakten Salzschicht bedeckt (nicht dargestellt), die die Konzentration im Raum 52 auf dem maximalen Wert hält.
Indem auf der anderen Seite der verformbaren Wand 44 liegenden Raum 43 ist ein Stapel 58 von Membranen angeordnet, die als ebene Schichten (entsprechend der Ausführung gemäß Fig. 2) ausgebildet sind. Wie Fig. 6 zeigt, begrenzen je zwei Membranen 59* 60 mit ihren Auflagen 6l, 62 einen Zwischenraum 63. An den Enden ist die genannte Baugruppe durch einen angeklebten oder angeschweißten Teil 64 abgeschlossen. Die beiden Auflagen 6l, sind an der Stelle 65 miteinander verschweißt und schließen an dieser Stelle den Raum 65 ab. Die genannten Baugruppen werden auf einer gemeinsamen Welle 66 aufgereiht, die mit in Längsrichtung verlaufenden Kanälen versehen ist und deren Ende mit dem Deckel 41 des Behälters 40 fest verbunden ist. Zwischen den einzelnen Membrangruppen ist je eine Ringdichtung 67 vorgesehen, die die Abdichtung an der Welle 66 gewährleistet. Die Welle 66
90 9 850/1108
ist mit einem in axialer Richtung verlaufenden inneren Kanal versehen, mit dem über Löcher 69 die Zwischenräume 65 zwischen den Auflagen 6l, 62 in Verbindung stehen. Die richtige Zuordnung zwischen den Löchern 69 und den Zwischenräumen 65 erfolgt durch genaue Anordnung der Membranen auf der Welle 66 mittels der an die ser vorgesehenen Rillen« Im Raum 4 3 stehen die Membranen 59* 60 jeder Membrangruppe in Berührung mit Meerwasser und arbeiten in umgekehrter Osmose, indem sie in den Räumen 65 Süßwasser erzeugen, das Über den Kanal 68 in einen am Deckel 4l befestigten Behälter 70 gefüllt wird.
Einer der Vorteile der Vorrichtung gemäß Pig. 4 besteht darin, daß durch das Vorhandensein von Sohiohten aus kompaktem, pulverförmigen Salz auf den Membranen des ersten Raumes (durch die die Konzentration der Lösung auf dem gewünsöhten Wert gehalten wird) eine Einstellung des Salzgehaltes der ersten Lösung am Ende jedes Arbeitsvorganges nicht mehr unbedingt erforderlich ist. Man kann feststellen, daß nach federn Arbeitsvorgang die Zwischenwand um einen bestimmten Betrag weiter auswandert enti.prt chend der Auflösung des Salzes im ersten Raum, so daß sich eine größere Volumenänderung des zweiten Raumes ergibt, was wiederum eine Vergrößerung hinsichtlich der am Ausgang der Vorrichtung abgenommenen Süßwassermenge ergibt.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die erläuterten Ausführungsbeispiele. Insbesondere können selbstverständlich die halbdurchlässigen Membranen andere Formen als die er-
909850/1108
läuterten aufweisen, so daß sich bei minimalem Raumbedarf eine Maximale Durchtrittsfläche ergibt.
909850/1108

Claims (10)

Patentansprüche
1. Verfahren, insbesondere zur Herstellung von Süßwasser aus Meerwasser oder salzigen Lösungen, dadurch gekennzeichnet, daß man unter Ausnutzung des osmotischen Druckes einer ersten Lösung eine zweite Lösung in umgekehrter Osmose arbeiten läßt und hierbei die Wirkungen des osmotischen Druckes der zweiten Lösung ausgleicht.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälter (z.B. 1) durch eine verformbare Innenwand (z.B. 4) in zwei gegeneinander abgedichtete Räume (z.B. 5*6) von veränderlichem Volumen unterteilt ist, daß ferner jeder Raum mit dem Außenraum über eine Öffnung in Verbindung steht, die durch wenigstens eine halbdurchlässige poröse Membran (8,11) verschlossen ist, daß ferner Einrichtungen zum Füllen und Entleeren der beiden Räume mit bestimmten Lösungen vorgesehen sind und daß der osmotische Druck im ersten Raum (5) die verformbare Wand im Sinne einer Verkleinerung des Volumens des zweiten Raumes (6) verformt, indem durch die den zweiten Raum abschließende Membran (ll) eine umgekehrte Osmose erzeugt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Raum (5) mit einer Ubereättlgten Salzlösung gefüllt wird und eine Membran (8) aufweist, die mit einer Meerwasserströmung in Berührung steht, daß ferner der zweite Raun (6) mit Meerwasser gefüllt wird, so daß sich durch die den zweiten Raun abschließende
909850/1108
Membran (ll) eine umgekehrte Osmose ergibt, die zur Erzeugung von Süßwasser aus dem Meerwasser führt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Membranen (21,22) in Form von ebenen Schichten ausgebildet sind, die je an einer Auflage (23,24) befestigt sind und paarweise parallel zueinander derart angeordnet sind, daß die beiden Auflagen zwischen sich einen Raum (26) begrenzen, durch den eine Lösung zirkuliert und/oder abgezogen wird.
5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Auflagen (23*24) durch Gitter gebildet werden, die mit senkrecht zu den Membranen angeordneten Löchern (25) versehen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (29) zylinderrohrfönnig ausgebildet und auf zylindrischen Auflagen (30) befestigt sind, die einen axialen Durchbruch (31) zur Zirkulation einer Lösung aufweisen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Auflagen (30) aus poröser Sinterkeramik hergestellt sind. ι
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (z.B. 21,22) in Kontakt mit einer Lösung stehen, deren hydrostatischer Druck höher als der der Lösung ist, die mit der zugehörigen Auflage (z.B. 23,24) in Berührung ist.
909850/1108
9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (21,22) mit einer Schicht des Stoffes bedeckt ■sind, der in der Lösung aufgelöst ist, mit der die Membranen in •Berührung stehen, insbesondere mit einer Salzschicht bzw. Salzplatte im Falle einer übersättigten Salzlösung.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3> 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer übersättigten Lösung gefüllte er&e Raum (42) eine Anzahl von rohrförmigen Membranen (z.B. 50,51) enthält, die auf zylindrischen Auflagen (z.B. 54,55) angeordnet sind, wobei die in diesen Auflagen vorgesehenen Durchbrüche (52, 53) einen zusammenhängenden Strömungskanal für das Meerwasser bilden, daß ferner der zweite Raum (43) einen Stapel von paarweise zusammengefaßten, in Form ebener Schichten ausgebildeten Membranen (z.B. 59*6o) aufweist, die mit dem den zweiten Raum füllenden Meerwasser in Berührung stehen, und daß die zwischen zwei Auflagen (z.B. 6l,62) vorhandenen Zwischenräume (z.B. 63) von diesem zweiten Raum (43) Isoliert sind und in einen Kanal (68) münden, der an einen zur Aufnahme des erzeugten Süßwassers dienenden Behälter (70) angeschlossen ist.
909850/1108
DE1517577A 1965-05-06 1966-05-02 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Süßwasser aus Meerwasser oder salzigen Lösungen Expired DE1517577C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR16146A FR1452059A (fr) 1965-05-06 1965-05-06 Procédé d'utilisation de la pression osmotique d'une solution et dispositif de mise en oeuvre de ce procédé
FR49033 1966-02-09

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1517577A1 true DE1517577A1 (de) 1969-12-11
DE1517577B2 DE1517577B2 (de) 1973-11-08
DE1517577C3 DE1517577C3 (de) 1974-06-12

Family

ID=26163676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1517577A Expired DE1517577C3 (de) 1965-05-06 1966-05-02 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Süßwasser aus Meerwasser oder salzigen Lösungen

Country Status (3)

Country Link
US (1) US3344926A (de)
DE (1) DE1517577C3 (de)
GB (1) GB1112550A (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1474929A (fr) * 1966-02-15 1967-03-31 Rech S Tech Et Ind S R T I S A Appareil pour le traitement d'une solution par osmose inversée
US3423310A (en) * 1967-03-06 1969-01-21 Us Agriculture Osmotic processes and apparatus
US3494468A (en) * 1968-01-02 1970-02-10 North American Rockwell Reverse osmosis system
US4177146A (en) * 1975-05-05 1979-12-04 Camirand Wayne M Methods and apparatus for continuously endowing liquid with mechanical energy by osmosis
JP7459792B2 (ja) * 2018-06-26 2024-04-02 三菱ケミカル株式会社 分離膜モジュール
CN114409143B (zh) * 2022-02-17 2023-10-31 浙江启明电力集团有限公司 一种海水淡化处理设备及其处理方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3156645A (en) * 1962-06-26 1964-11-10 Jay W Chapin Emergency sea water demineralizer

Also Published As

Publication number Publication date
DE1517577B2 (de) 1973-11-08
US3344926A (en) 1967-10-03
GB1112550A (en) 1968-05-08
DE1517577C3 (de) 1974-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2325538C2 (de) Gerät und Verfahren zur Behandlung von Körperflüssigkeit
DE2711995A1 (de) Trennvorrichtung, insbesondere vorrichtung zur haemodialyse
DE2338070A1 (de) Fraktionierungsvorrichtung
DE1279291B (de) Vorrichtung zur Durchfuehrung von Blutaustauschvorgaengen
DE2716585A1 (de) Haemodialysator auf basis von hohlfasern
DE2211832C3 (de) Auftriebskörper
DE1519682A1 (de) Destilliervorrichtung
DE3140614C2 (de) Vorrichtung zur Membrandestillation
DE1541241A1 (de) Dialysevorrichtung zur Reinigung von Blut und anderen Fluessigkeiten
DE1806472A1 (de) Vorrichtung zur Erhoehung der Konzentration eines weniger fluechtigen Fluessigkeitsanteils in einer Fluessigkeitsmischung
CH615596A5 (de)
DE2430988A1 (de) Vorrichtung mit rohrfoermigen membranen zum behandeln von fluiden
DE2842118A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur blutdialyse in einer kuenstlichen niere
DE4130481C2 (de) Vorrichtung mit Gehäuse zum Filtern und Trennen von Strömungsmedien
DE7129627U (de) Dialysiergeraet, insbesondere kuenstliche niere
DE1517577A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ausnutzung des osmotischen Druckes einer Loesung
DE7830459U1 (de) Blutpumpe
DE3043011A1 (de) Vorrichtung zum extrahieren von fluessigkeit aus sich bewegenden suspensionen
DE1289517B (de) Vorrichtung zum Gewinnen von reinem Loesungsmittel aus einer Loesung, insbesondere zum Entsalzen von Meerwasser, mittels inverser Osmose
DE2508867A1 (de) Einstueckige vorrichtung zum energieaustausch zwischen fluessigen oder gasfoermigen medien oder zum stofftransport
DE1417620B2 (de) Elektrodialysator
DE2814326A1 (de) Poroese abstuetzung zur verwendung in einer trenneinrichtung mit hohlfasern
DE1810679A1 (de) Membran und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2141602A1 (de) Deckel für ein Dialysegerät od.dgl
DE2603560A1 (de) Vorrichtung zum austauschen von stoffen zwischen zwei fluden

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)