DE1805590A1 - Einrichtung zum Entfernen eines aufgeloesten Materials aus einer Fluessigkeit durch umgekehrte Osmose und Membrananordnung fuer eine solche Einrichtung sowie Herstellungsverfahren - Google Patents

Description

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Aqua-Ohenu, Inc., Wankesha / Wisconsin (Y.St.v.A.)

Einrichtung zum Entfernen eines·aufgelösten Materials aus einer flüssigkeit durch umgekehrte Osmose und Membrananordnung für eine solche Einrichtung sowie Herstellungsverfahren

Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte rohrfÖrmige Membran, die in einer naoh dem Prinzip der umgekehrten Osmose arbeitenden Reinigungseinrichtung verwendet wird.

Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf eine neue und verbesserte Membran, die am Standort der Reinigungseinrichtung ohne Schwierigkeiten eingesetzt und entfernt werden kann, die wirtschaftlich ist» am Standort keine kostspielige Behandlung erfordert, und die leicht versandt werden kann.

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Die Erfindung sieht ferner ein Verfahren zum Herstellen einer solchen rohrförmigen Membran vor sowie eine neue und verbesserte Reinigungseinrichtung, in der diese Membran verwendet wird·

Wegen der immer größer werdenden Wasserknappheit wurde unter einem erheblichen Aufwand versucht, ein wirtschaftliches Verfahren und eine Einrichtung zum Entfernen des Salzes aus Meerwasser zum zum Reinigen von Brackwasser zu entwickeln. Die größten Erfolge wurden bisher mit Destillationsverfahren oder mit Elektrodialyseverfahren und den entsprechenden Einrichtungen erzielt. Vielversprechend ist jedoch auch das Verfahren der umgekehrte Osmose zum wirtschaftlichen Erzeugen von Trinkwasser.

Zum Reinigen von Salzwasser oder von Brackwasser durch umgekehrte Osmose muss das mit einer halbdurohlässigen Membran in Berührung stehende salzhaltige Wasser einem Druck ausgesetzt werden, der den osmotischen Druck des Salzwassers übersteigt. Bei der normalen Konzentration des Salzes im Meerwasser beträgt der osmotische Druck ungefähr 24»5 kg/cm , so dass an der Membran ein diesen Wert übersteigender Druckunterschied aufrechterhalten werden muss. Es ist nicht ungewöhnlich, einen Druckunterschied von ungefähr 70 kg/cm zu erzeugen, so dass die Membran kräftig abgestützt werden muss, damit sie bei diesen höhen Drücken nicht reißt·

Solche Membrane, die aus an sich bekannten Materialien hergestellt werden, weisen eine Dicke von ungefähr 0,1 mm auf und werden von einer kräftigen porösen Unterlage abgestützt, die bei den auftretenden Drücken nicht ohne weiteres zusammengepresst wird und die Poren oder Kapillare schließt, so dass das Trinkwasser hindurchströmen und für den Gebrauch gesammelt werden kann. Da die Membran selbst nach zwei oder drei Monaten Gebrauch zusammengepresst wird, so müssen die Membrane periodisch ersetzt werden, damit das Reinigungsverfahren beständig und wirtschaftlich durchgeführt werden kann.

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Bei den meisten, nach dem Prinzip der Timgekehrten Osmose arbeitenden Einrichtungen sum Beinigen von Wasser werden rohrförmige Membrane Verwendet, die in eteifen Rohren angeordnet sind und Ton diesen abgestützt werden, und die nach zwei Grundverfahren hergestellt werden..lach dem einen Verfahren muss die Membran als ein Teil des abstützenden Rohres gegossen werden, während nach dem anderen Verfahren die Membran in einem Gussrohr hergestellt wird. Sie auf diese leise hergestellte Membran wird entfernt, und deren Mittelteil wird in ein poröses Gewebe eingewickelt. Die resultierende Anordnung wird in ein Abstützrohr eingezogen und an der Gebrauchsstelle ausgehärtet. Die nicht eingewickelten Enden der Membran werden dann für die Zwecke der Abdichtung aufgeweitet.

Bei Anwendung des ersten Verfahrens muss die zu ersetzende benutzte Membran zuerst aus dem Abstutzrohr herausgelöst werden, wonach die neue Membran im Innern des Abstützrohres gegossen wird, wonach die neue Membran in kaltem Wasser abgeschreckt und in heißem Wasser bis zu einem sehr genauen Grad ausgehärtet wird. Dieses Verfahren umfasst außerordentlich verwickelte und kontrollierte Vorgänge, so dass sie nicht ohne weiteres am Standort einer nach dem Prinzip der umgekehrten Osmose arbeitenden Entsalzungsanlage durchgeführt werden können· Diese Entsalzungsmembraneinheiten müssen daher entweder ausgekretet oder in die fabrik zurückgesandt werden, welches Verfahren in beiden fällen kostspielig ist.

Werden die Membraneinheiten nach dem zweiten Verfahren hergestellt, so können die Membrane selbst nur dann ersetzt werden, wenn das alte Gewebe entfernt wird, wonach eine neue Membran in das Gewebe eingewickelt, in die Abstützrohre eingezogen und unter Wärmeeinwirkung nach einem sorgfältig durchgeführten Verfahren ausgehärtet wird. Auch ein solches Verfahren kann nicht am Standort der Entsalzungsanlage durchgeführt werden.

Da die Membrane sehr schwach und schlaff und besonders in großen Längen schwer zu handhaben sind, so können sie leicht beschädigt werden. Um die nach dem zweiten Verfahren hergestellten

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Membrane ersetzen zu können, müssen die Membraneinheiten zu einer Fabrik zwecks Erneuerung eingesandt werden.

Die Erfindung sieht einen, für einmaligen Gebrauch bestimmten halbdurchlässigen Membranaufbau vor, der in einer nach dem Prinzip der umgekehrten Osmose arbeitenden Meerwasserentsalzunge· anlage verwendet werden kann, und der aus einem langgestreckten dünnwandigen Bohr aus einem porösen Material, das einem Druck in der Größenordnung des osmotischen Druckes des Meerwassers nicht widerstehen kann, sowie aus einem PiIm aus einem Material besteht, das für Meerwasser halbdurchlässig ist, und der eine Verbindung mit der Innenseite des genannten Rohres aufweist.

Die Erfindung sieht ferner ein Verfahren zum Herstellen eines halbdurchlässigen Membranaufbaue Tor, das dadurch gekennzeichnet ist, dass aus einem porösen und halbsteifen Material ein langgestrecktes Rohr mit einer Innenseite und einer Außenseite geformt wird, dass ein Film aus einem für unreines Wasser halbdurchlässigen Material mit der genannten Innenseite verbunden wird, und dass an der Außenseite in der Längsrichtung eine Anzahl von Rillen erzeugt werden.

Die Erfindung sieht außerdem eine Einrichtung zum Entfernen eines aufgelösten Materials aus einer Flüssigkeit durch umgekehrte Osmose vor, welche Einrichtung aufweist ein steifes Rohr, einen einheitlichen rohrförmigen Aufbau im steifen Rohr, bestehend aus einem äußeren, verhältnismäßig dünnwandigen porösen Rohr und aus einem inneren Film aus einem halbdurchlässig©!! Membranmaterial, wobei ein Teil des Aufbaus eich von dem einen Ende des steifen Rohres aus erstreckt, ein erstes Mittel zum Befördern der Flüssigkeit in das Innere des rohrförmigen Aufbaus, ein zweites Mittel, das mit dem genannten Teil in Verbindung steht und die behandelte Flüssigkeit, die den Membranfilm durchdringt und in dem äußeren porösen Rohr zwischen dem Film und dem steifen Rohr fließt, zu einer Sammelstelle befördert.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen ist die

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7ige1 eine echaubildliche Darstellung (zum Seil als Schnitt gezeichnet) einer Membraneinheit nach der Erfindung,

?ig«2 ein* Schnitt durch einen !teil einer nach dem Prinzip der umgekehrten Osmose arbeitenden üntsalzungs einrichtung mit einer Membraneinheit nach der Erfindung,

Figo3 ein Schnitt nach der Linie 3-3 in der Jig.2,

Pigo4 ein vergrößert gezeichneter Querschnitt durch eine andere Ausführung einer Membraneinheit,

Fig«5 eine Rückansicht der anderen Ausführung der Membraneinheit während der formgebung bei der Herstellung und

Figo6 ein senkrechter Schnitt ungefähr nach der Linie 6-6 in der Pig.5.

Die fig.1 neigt ein Ausführungsbeispiel einer für den einmaligen Gebrauch bestimmten Membraneinheit tO nach der Erfindung, die aus einem äußeren, allgemein zylindrischen, halbeteifen und dünnwandigen Rohr It besteht, mit dessen Innenseite ein rohrförmiger 7Ub am» einem halbdurchlässigen Membranmaterial 12 verbunden ist· Der Pil» 12 wird mit dem Rohr 11 vorzugsweise durch herkömmliche Grussverfahren verbunden.

Das Rohr 1t wird aus einem geeigneten porösen Material, z.B. aus Papier oder aus einem porösen Kunststoff hergestellt, das (der) erwünschtermaßen dem Zusammenpressen widersteht und längere Zeit porös bleibt, wenn das Material der Einwirkung verhältnismäßig hoher Drücke ausgesetzt wird. Obwohl das Material des Rohres 11 von den hohen Drücken nicht zusammengepresst werden soll, so ist das Rohr 11 allein nicht imstande, den hohen Drücken zu widerstehen und würde daher reißen.

Die Enden des Rohres 1t werden in einen flüssigkeitsundurchlässigen Kunststoff einer geeigneten Zusammensetzung getaucht, wobei an den Enden ein flüssigkeitsundurchlässiger Belag 14 erzeugt wird, bevor der film 12 mit dem Rohr 1T verbunden wird. Der resultierende rohrförmige Aufbau läset zu, dasβ Trinkwasser durch den rohrförmigen Film 12 diffundiert und nicht aixr radial

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durch die Foren des Bohres 1t strömt sondern auch in einer sur Längsachse des Bohres 11 parallelen Richtung, bis die Flüssigkeit eine Schranke in Form der flüseigkeitsundurchläseigen Beläge 14 erreicht·

Die Fig.2 zeigt eine Ausführung einer Einrichtung, in der die dargestellte Membraneinheit verwendet werden kann· Diese Einrichtung weist eine Anzahl von steifen Bohren 16 auf, die den verhältnismäßig hohen Drücken widerstehen können, die in einer nach dem Prinzip der umgekehrten Osmose arbeitenden Einrichtung zum Beinigen von Flüssigkeiten auftreten, welche Bohre die Membraneinheit 10 über den größten Teil hinweg abstützen und ein Beißen verhindern.

Die Enden der steifen Abstützrohre 16 sind in Bohrungen 18 an Kopfteilen 20 eingesetzt, von denen nur ein Kopfteil dargestellt ist. Die Bohrungen 18 enden am Außenende in einer ringförmigen Kammer 22, die als ein Teil eines Verteilers dient, der das Trinkwasser, das durch den Film 12 diffundiert ist, zu einer Sammelstelle für die spätere Verwendung leitet. Die Membraneinheiten 10 sind im besonderen in den Abetützrohren 16 so gelagert, dass die Enden der Membraneinheiten mit dem Belag 14 und mit einem sioh an diesen anschließenden unbeschichteten l'eil 24 sich vom Abstützrohr und von der ringförmigen Kammer 22 aus nach außen erstrecken, so dass die am weitesten innen gelegene Kante des Belage 14 sich außerhalb der Außenkante 26 des Kopfteiles 20 befindet. Aufgrund dieser Anordnung diffundiert eine zu reinigende Flüssigkeit innerhalb der Membraneinheit 10 unter der Einwirkung eines den osmotischen Druck übersteigenden Druckes (umgekehrte Osmose) durch den Film 12 in das poröse Bohr 11 hinein und strömt parallel zur Längsachse der Membraneinheit 10 zur ringförmigen Kammer 22.

Um eine su reinigende Flüssigkeit zur Innenseite der Membraneinheit 10 zu leiten, ist jeder Kopfteil 20 mit einer Endkappe 28 versehen, in der die Kanäle 30 angeordnet sind? die die zu reigende Flüssigkeit durch die verschiedenen Membraneinheiten 10 in den zugehörigen Abstützrohren 16 leiten«. Die Endkappen

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sind an den Kopfteilen 20 mittels Schraubenbolzen 32 befestigt (nur ein Bolzen ist dargeetellt), die durch eine Bohrung 34 an der Endkappe und durch eine auf diese ausgerichtete Bohrung 36 am Kopfteil hindurchgeführt sind. Auf den Schraubenbolzen 32 ist eine Mutter 38 aufgeschraubt, die die Endkappe 28 an den Kopfteil 20 anklemmt. Zum Abdichten der Zwischenfläche zwischen dem Kopfteil 20 und der Endkappe 28 ist ein geeigneter Dichtungsring 40 vorgesehen, die außerdem zusammen mit den Abstanderingen 42 einen Kanal für die gereinigte Flüssigkeit bildet.

Wie aus den Figuren 2 und 3 zu ersehen ist, weisen die Abstanderingscheiben 42 eine ebene, an der Bndkappe 28 anliegende Seite 44 und eine mit radial verlaufenden Rillen 48 versehene Seite 46 auf, welche Rillen durch die Felder 50 von einander getrennt sind (Fig.3). Die Ringscheiben 42 umgeben das vorstehende Ende der Membraneinheit 10 an der Zwischenfläche zwischen dem Belag 14 und dem unbeschichteten Teil 16, so dass die in der ringförmigen Kanmer 22 befindliche gereinigte Flüssigkeit durch die Rillen 48 in einen Raum 52 zwischen der Endkappe 28 und dem Kopfteil 20 fließt und später gesammelt wird.

um sicher zu gehen, dass keine unerwünschte Vermischung der gereinigten Flüssigkeit nit der zu reinigenFlüssigkeit über die Verbindung zwischen dem die zu reinigende Flüssigkeit enthaltenden Kanal 30 und dem Raum 52 erfolgt, ist die Endkappe<⁽8 nahe an der Ausstrittsstelle des Kanals 30 mit einer ringförmigen Nut 54 versehen, in die ein Dichtungsring 5fc> oder dergleichen eingesetzt ist. Der Dichtungsring 56 liegt am Belag 14 am Ende der Membraneinheit 10 an und dichtet diese Stelle ab· Im Raum 52 befindet sich daher nur die gereinigte Flüssigkeit, die durch den Film 12 diffundiert und seitlich durch das poröse dünnwandige Rohr 11 bei umgekehrter Osmose strömt.

Der Raum 52 kann für mehrere Abstützrohre 16 und deren zugehörige Membraneinheiten 10 gemeinsam vorgesehen werden, so dass er als Verteiler zum Sammeln der gereinigten Flüssigkeit dient.

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Um die im Raum 52 angesammelte gereinigte Flüssigkeit zu einer Verwendungestelle zu befördern, ist an der Endkappe 28 eine mit d em Raum 52 in Verbindung stehende Bohrung 58 vorgesehen.

Der soweit beschriebene Aufbau der Einrichtung weist gegenüber des bisher verwendeten Einrichtungen verschiedene Vorzüge auf· Z.B. können nach Abnahme der Endkappe 28 neue und unbenutzte Membraneinheiten 10 am Standort der Einrichtung mühelos in die Abstützrohre 16 eingesetzt werden» so dass die Abstützrohre 16 selbst nicht entfernt'zu werden brauchen, um die aufgegossene Membran abzulösen. Außerdem stützt das dünnwandige halbsteife Bohr 11 den Membranfilm 12 während des Transportes ab, so dass die Handhabung vereinfacht wird im Gegensatz zu den älteren, in ein Gewebe eingewickelten. Membranen·

Sie Porosität des halbsteifen dünnwandigen Rohres 1T ermöglicht eine seitliche Strömung des gereinigten Wassers, während der flüssigkeitsundurchlässige Belag 14 bewirkt, dass die gereinigte Flüssigkeit im Innern der Hauptteile der Einrichtung gesammelt wird, die aus den Abstützrohren 16, dem Kopfteil 20 und . den Endkappen 28 bestehen« Es besteht daher weniger Gefahr, dass die gereinigte Flüssigkeit verunreinigt wird, nachdem sie durch den Film 12 diffundiert ist, im Gegensatz zu den älteren derartigen Einrichtungen, bei denen die Abstütssrohre Ϊ6 durchbrochen oder porös sind, durch die die gereinigte Flüssigkeit hindurchströmt und danach an der Außenseite gesammelt wird»

Bei Verwendung eines für den einmaligen Gebrauch bestimmten Membranaufbaue nach der Erfindung in der oben beschriebenen Einrichtung können die Einrichtungskosten einer -Entsalzungsanlage wesentlich gesenkt werden, da keine"Pumpen für die gereinigte Flüssigkeit benötigt werden,» Bei den. älteren Einrichtungen sind die Abstütsjrohre für die Meabrananorliiumgea la allgemeinen durchbrochen, so das» die diffundierte gereinigte sigkeit aus den Abstützroren ausfließen und gesammelt kann. Damit die auf diese Weise gesammelte flüssigkeit siis Ve? wendungsort befördert werden kann, mlissea Pumpen vorgesehen werden.

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Sa bei der Einrichtung nach der Erfindung die gesamte diffundierte gereinigte Flüssigkeit sich in einem oder mehreren abgeschlossenen Räumen 52 sammelt, die über die Bohrung 58 zugänglich sind, so kann die Flüssigkeit durch geeignete Rohrleitung ohne Verwendung von Pumpen zur Gebrauchsstelle geleitet werden. M.a.W., der auf die zu reinigende flüssigkeit ausgeübte Druck bewirkt, dass die zu reinigende Flüssigkeit durch die Membran diffundiert, und wenn die Flüssigkeit sich nach der Diffusion sammelt, so wird ein Druck erzeugt, der bewirkt, dass die gereinigte Flüssigkeit durch eine solche Bohrleitung zur Gebrauchsstelle fließt.

Obwohl zum Herstellen des dünnwandigen Rohrea 11, des Membranfilms 12 und des Belags H verschiedene Materialien verwendet werden können, so wurden jedoch bei der Entsalzung von Brackwasser befriedigende Ergebnisse erhalten, wenn das dünnwandige Rohr 11 aus Papier hergestellt wird, dessen Zellulosefasern mit einem Polykarbonat oder mit einem Polystyrenharz besohichtet sind. Zu diesem Zweck kann jedes Papier verwendet werden, dessen Zellulosefasern mit einem Belag aus einem Kunststoff versehen sind, solange das Papier für die Flüssigkeitsströmung nicht undurchlässig gemacht wird· Andererseits kann auch ein Material aus zufallsweise orientierten Kunststoffasern, die nach herkömmlichen Verfahren mit einander verbunden sind, für einen porösen Aufbau verwendet werden, der eine Strömung des Wassers zulässt· Außerdem kann das dünnwandige Rohr 11 aus unlöslichen Partikeln hergestellt werden, die mit einander durch Anwendung von Hitze, physikalischer oder chemischer Verfahren verbunden sind» Schließlich kann auch ein Material verwendet werden, das mittels einer wahlweisen Einwirkung eines chemischen Lösungsmittels, durch Freisetzen flüchtiger Bestandteile als Folge einer Alterung in der TJmgebungsluft, durch Anwendung von Hitze oder durch eine Behandlung in einem i'eil- oder Vollvakuum porös gemacht worden ist, so dass das Wasser hindurchdringen kann.

Ein solches Material weist vorzugsweise eine Wandstärke von 0,65 bis 1,25 mm auf. Ebenso kann der Membranfilm 12 unter

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Anwendung herkömmlicher Grießverfahren aus Zelluloseazetat mit einer Wandstärke von 0,1 mm hergestellt werden.

Wie bereits erwähnt, kann der Belag 14 in der Weise erzeugt werden, dass.die Enden der Membraneinheit 10 in einen flüssigkeiteundurchläseigen Kunststoff, wie Polystyren, Polykarbonat oder ein Epoxidharz eingetaucht werden.

Si₆ Fig·4 zeigt eine andere Ausführung einer Membran nach der Erfindung, die ein dünnwandiges halbsteifes Rohr 70 aufweist, das aus drei verschiedenen Lagen 72, 74 und 76 aus einem Papier ψ besteht, dessen Fasern mit einem Kunststoff z.B. mit einem Polykarbonat beschichtet worden sind. Wie bei der Membraneinheit 10 ist die Innenwandung des halbsteifen Eohres 70 unter Anwendung herkömmlicher Gießverfahren mit einer halbdurchlässigen Membran beschichtet worden. Pur den Membranfilm 78 kann das gleiche Material verwendet werden wie für die Membraneinheit 10.

Das halbsteife Rohr 70 ist an der Außenseite 80 mit einer Anzahl von Rillen 82 versehen, die an der Zwigchenfläche zwischen dem Rohr 70 und dem steifen Abstützrohr, z.B. dem Rohr 16, gelegen sind, das das Rohr 70 aufnimmt. Je nach dem Durchmesser des halbsteifen Rohres 70 kann jede Anzahl von Rillen 82 vor- * gesehen werden. Bei einer Ausführungsform, bei der das halbe te ife Rohr 70 einen Durchmesser von ungefähr 12,7 mm aufweist, sind 16 Rillen vorgesehen.

Die Rillen 82 sollen in erster Linie eine verstärkte Längsströmung des gereinigten Wassers zwischen dem halbsteifen Rohr 70 und dem Abstützrohr, z.B. dem Rohr 16 nach der Fig.2 in der Einrichtung bewirken, in der die Membraneinheiten verwendet werden. Die Rillen 82 an der Außenseite des halbsteifen Rohres 70 verleihen dem Membranaufbau eine erhöhte festigkeit.

Die in der Pig.4 dargestellte Membraneinheit wird mit Ausnahme der Rillen 82 in der gleichen Weise hergestellt wie die Membraneinheit 10 nach der Pig«,1. Die Figuren 5 und 6 «eigen,

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in welcher Weise die Rillen 82 am halbeteifen Rohr 70 (Pig.4) erzeugt wordene

Zu diesem Zweckist eine kreisrunde Matrize 84 vorgesehen, die in der Mitte einen Hohlraun 86 aufweist, durch den das halbsteife Rohr 70 hindurchgezogen werden kann. Der Hohlraum 86 wird von einer allgemein kreisrunden Wandung 88 begrenzt, die dem Wesen nach fortlaufend ist mit Ausnahme der nach innen vorstehenden Prägerippen 90· Die Anzahl der Frägerippen 90 entspricht der Anzahl der zu erzeugenden Rillen 82«

An dem einen Ende der Matriee 84 streben die Prägerippen 90 nach außen, wie bei 92 dargestellt, und ender derart, dass der Durchmesser dee entsprechenden Endes des Hohlraumes 86 nicht kleiner ist als der Außendurcmesser des halbreifen Rohres 70, so dass das halbsteife Rohr in den Hohlraum 76 eingeführt werden kann« An demselben Ende der Matrize 84 und des Hohlraumes 86 werden vorzugsweise die Ausnehmungen 92 vorgesehen, die einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen können und stetig in den im wesentlichen fortlaufenden kreisrunden Teil tibergehen, wodurch das Einführen des Rohres in den Hohlraum der Matrize erleichtert wird.

Zum Erzeugen der Rillen 82 am halbsteifen Rohr 70 wird die Matrize 84 erhitzt und das eingeführte Rohr 70 durch den Hohlraum 86 hindurchgezogen. Die der Matrize 84 zugeführte Hitze wird auf die Prägerippen 92 und über diese auf das halbsteife Rohr 70 übertragen, wodurch die mit einem Kunststoff beschichteten Papierfasern erhitzt werden, aus denen das halbsteife Rohr 70 besteht. Infolgedessen erweicht der Kunststoff auf den Papierfasern unter der Einwirkung von Druck und Hitze und fließt zu den Wandungen der Rillen 82, die von den Prägerippen 90 geformt werden. Bei der nachfolgenden Abkühlung verfestigt sich der Kunststoff, wodurch die Membraneinheit mit den Rillen hergestellt wird, wie in der Pig.4 dargestellt.

Die nach diesem Verfahren erzeugten Rillen 82 werden auch bei dem typischen Druck von 70 kg/cm nicht zusammengepresst, der im Betrieb der Einrichtung auf die Membraneinheit beständig

ausgeübt wird. Π 0 9 8 ^{Λ η} ' 1 6 ^{1 u}

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im Betrieb der Einrichtung auf die Membraneinheit beständig ausgeübt wird·

Bei einer Ausführungsform wurden alle Lagen 72, 74 und 76 des halbeteifen Eohres 70 aus einem 0,175 - 0,225 mm starken Papier hergestellt, das mit einem Polykarbonatkunststoff imprägniert war, wobei die EiIlen eine Tue£e von 0,45 mm und die Wandung eine Gesamtstärke von 0,68 mm aufwies· Die angewendeten Temperaturen betrugen ungefähr 204 bis 37O⁰U._f und die Geschwindigkeit des Rohres während des Ziehens wurde so bemessen, dass ein der Temperatur entsprechender glatter Ziehvorgang und die günetigste Strömung des erweichten Konstatoffee erreicht wurde.

Nach der Erzeugung der Hillen 82 können die Enden des Rohres 70 für Abdichtungszwecke bei Verwendung in der Einrichtung nach den Figuren 2 und 3 mit einem flüssigkeitsundurchläsalgen Belag 14 versehen werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu ersehen, dass die in den Figuren 4-6 dargestellte andere Ausführung der Membranein· heit insofern wichtige Vorzüge aufweist, als die Rillen 82 eine freie Strömung des gereinigten Wassere in der Längsrichtung in den Abstützrohren bei der nach dem Prinzip der umgekehrten Osmose arbeitenden Einrichtung ermöglichen, wobei ebenso wie bei den Membraneinheiten 10 die Notwendigkeit entfällt,, bei den Abetützrohren kostspielige Bohrarbeiten zum Erzeugen der Perforationen durchführen zu müssen. Außerdem wird durch die Rillen 82 bei der abgeänderten Membraneinheit die Strömung des gereinigten Wassers durch die Membran auf einen Wert erhöht, der über dem Wert liegt, der mit der Membraneinheit 10 erreichbar ist, so dass die mit den Rillen versehene Einheit der erstgenannten Membraneinheit vorzuziehen ist. Da außerdem die Rillen 82 eine Versteifung der Membraneinheit bewirken, so wird die Gefahr verringert, dass die Membraneinheiten während eines Transportes beschädigt werden·

An den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung

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können von Sachkundigen im Hahmen des Erfindungsgedankens Änderungen, Abwandlungen und Ersetzungen vorgenommen werden. Die Erfindung selbst wird daher nur durch die beiliegenden Patentsnsprüche abgegrenzt·

Patentansprüche

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Claims (9)

Patentansprüche

1. Zur einmaligen Benutzung bestimmte halbdurchlässige Membraneinheit für eine nach dem Prinzip der umgekehrten Osmose arbeitende Meerwasserentsalzungseinrichtung, gekennzeichnet durch ein langgestrecktes dünnwandiges Rohr (11), k das aus einem porösen Material hergestellt ist, das für die Brücke in der Größenordnung des osmotischen Druckes des Meerwassers nicht widerstandsfähig ist, und durch einen Film aus einem für Meerwasser halb durchlas eigen Material (12), der mit der Innenseite des genannten Rohres verbunden ist·

2· Membraneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Material aus der Papier und poröse Kunststoffe umfassenden Gruppe von Materialien ausgewählt wird·

3· Membraneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte film die gesamte Innenseite des gek nannten Rohres bedeckt ο

4« Membraneinheit nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden des dünnwandigen Rohres mit einem Belag aus einem wasserundurchlässigen Material (H) versehen sind·

5· Membraneinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite des dünnwandigen Rohres mindestens eine Rille vorgesehen ist, die in der Längsrichtung des dünnwandigen Rohres verläuft und die Flüssigkeit weiterleitet.

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6· Verfahren zum Herstellen einer halbdurchlässigen Membraneinheit nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet, dass aus einem porösen halbsteifen Material ein langgestrecktes Rohr mit einer Innenseite und einer Außenseite geformt wird, dass mit der Innenseite ein Film aus einem für unreines Wasser halbdurchlässigen Material verbunden wird, und dasa an der genannten Außenseite mindestens eine in der Längsrichtung verlaufende Rille erzeugt wird.

7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden des Rohres mit einem Belag aus einem flüssig- - keiteundurchlässigen Material versehen werden·

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Material, aus dem dar Rohr hergestellt ist, aus einem mit einem Kunststoff beschichteten Papier besteht, dass die Rille oder die Rillen mit Hilfe einer Matrize erzeugt werden, die einen Hohlraum mit mindestens einer Prägerippe aufweist, dass die Matrize auf eine Temperatur von 204 bis 370°υ erhitzt wird, und dass das Rohr durch den Hohlraum der Matrize hindurchgezogen wird.

9. Einrichtung zum Entfernen eines aufgelösten Materials aus einer Flüssigkeit durch umgekehrte Osmose, gekennzeichnet durch ein steifes Rohr (16), durch eine im steifen Rohr angeordnete Membraneinheit nach einem der Ansprüche 1-5 mit einem Teil, der von dem einen Ende des steifen Rohres aus vorsteht, durch ein erstes Mittel (30) zum Befördern der zu behandelnden Flüssigkeit in das Innere der Membraneinheit, und durch ein zweites Mittel (22,52,58), das mit dem genannten Teil in Verbindung steht und die behandelte Flüssigkeit, die den Film der Membraneinheit durchdringt und in dem äußeren, porösen Rohr der Membraneinheit strömt zwischen dem Film und dem steifen Rohr, zu einer Sammelstelle befördert·

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tO· Einrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass das genannte steife Rohr (16) keine Perforationen aufweist·

11· Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch ein Abstützmittel (20) für das Ende des steifen Rohres, das das Ende umgibt, und dadurch gekennzeichnet, dass das zweite befördernde Mittel aus einem Kanal (22) im Abstützmittel am Ende des steifen Rohres besteht.

12· Einrichtung nach* Anspruch 1t, dadurch gekennzeichnet, dass

das Abstützmittel aus einem Kopfteil (20) besteht, der ψ die Enden mehrerer steifer Rohre abstützt und umgibt, von denen jedes Rohr einer von mehreren Membraneinheiten zugeordnet ist, dass für jedes steife Rohr einer von mehreren Kanälen (22) vorgesehen ist, und dasβ die genannten Kanäle von einer ringförmigen Kammer im Kopfteil nahe an dem Ende eines betreffenden steifen Rohres gebildet werden.

13· Einrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass das genannte steife Rohr (16) für einen hohen Druck widerstandsfähig ist, dass das abstützende Rohr das dünnwandige Rohr (11) der Membraneinheit genau passend, jedoch entfernbar aufnimmt, dass der genannte Film (12)der Membraneinheit mit der Innenwandung des dünnwandigen Rohres ver-- * bunden ist, wobei das Abetützrohr den Film bei der umgekehrten Osmose abstützt und ein Reißen unter der Einwirkung der hohen Drücke verhindert, und dass das dünnwandige RoMr den Film beim Transport und beim Einsetzen und Heraueziehen in das und aus dem Abstützrohr abstützt«

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