DE1908459A1 - Verfahren und Vorrichtung zum hydrodynamischen Formen - Google Patents

Description

Ein hydrodynamisches Verfahren und eine Vorrichtung sind vorgesehen, um rohrförmige Glieder zu formen, die in Umkehrosmose-Vorrichtungen verwendbar sind. Eine herkömmliche, einen Film bildende Flüssigkeit wird durch eine unter Druck gesetzte Gassäule durch einen rohrförmigen Träger gepreßt, um auf der Innenwand des Rohres einen Flüssigkeitsfilm zu bilden. Die Flüssigkeit wird dann ausgehärtet, um den Flüssigkeitsfilm in rohrförmiger Form zu verfestigen. Das beschriebene hydrodynamische Verfahren und. die Vorrichtung machen einen vorteilhaften Umkehrosmose-Prozese und eine Vorrichtung zur Gewin-

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nung von Wasser mit niedriger Salzkonzentration aus Salzwasser möglich.· Rohrförmig θ Membranen werden hydrodynamisch innerhalb eines porösen, rohrförmigen Trägers gebildet, tun einen porösen Aufbau zu bilden, und Salzwasser wird unter Druck in das Innere des sich dabei ergebenden Aufbaus geleitet, um ausserhalb des rohrförmigen Trägers Wasser geringer Salzkonzentration zu gewinnen· Wenn es notwendig wird, die rohrförmige Membran zu ersetzen, wird die Zufuhr von Salzwasser unterbrochen und ein Lösungsmittel axial durch die rohrförmige Membran hindurchgedrückt, um sie zu lösen«, Daraufhin wird die rohrförmige Membran hydrodynamisch regeneriert, und der TJmkehrosmose-Vorgang kann aufgenommen werden·

Die Erfindung betrifft die Bildung rohrförmiger Glieder· Spezieller betrifft sie Verfahren und Vorrichtungen zur hydrodynamischen Bildung von rohrförmigen Gliedern sowie die Verwendung solcher Glieder in wasserhaltigen, zu entsalzenden Flüssigkeiten.

Ausgedehnte Forschungsprogramme sind durchgeführt worden, um das Problem der Gewinnung von frischem Wasser aus Salzwasser, beispielsweise Seewasser oder Brackwasser, wirtschaftlich zu lösen· Bei diesen Forschungen wurden viele Methoden zur Gewinnung von frischem Wasser aus Salzwasser entdeckt, von denen die meisten Wärmeübertragungsvorgänge umfassen· Indessen geht die Suche nach einem Gewinnung sver fahre η weiter, durch das wirtschaftlich große Mengen an frischem Wasser hergestellt werden können·

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Bin Tie Ire rep re cliende β Verfahren zur Gewinnung von frischem Wasser, velch.es entwickelt vorden ist, beruht auf einer Erscheinung, die als Umkehrosmose bekannt ist· Man hat herausgefunden, daß frisches Wasser durch die Membran von der SaIzirasserseite aus fließt, Salzwasser gegen eine bestimmte Art von Membran unter einem hydraulischen Druck gepreßt wird, welcher etwas größer ist als der osmotische Drude der Salzlösung· Da* Prinzip der Orakehrosmose und geeignete¹ Zusammenstellungen zur Verwendung in Umkehrosmo se -Membrane η sind beispielsweise beschrieben in den amerikanischen Patentschriften Nr. 3 133 132, "etrSmungslntensive, poröse Membranen zur Trennung des Wassers aus salzhaltigen Lösungen", Nr. 3 131 137» "strömungsintensive, poröse Membranen zur Trennung des Wassers von salzhaltigen Lösungen" , Nr. 3 170 867t "Entsalzungseigenschaften von strömungsintensiven, porösen Membranen durch Druckbehandlung unter Verwendung von Aluminiumionen", und Nr. 3 310 488, "Verfahren zum Entsalzen von Wasser"· Auf den Inhalt der Patentschriften wird ±1 dieser Anmeldung Bezug genommen·

Die Wirtschaftlichkeit der Entsalzung von Wasser durch Umkehrosmose erscheint vielversprechend, da das Verfahren wirksamen Gebrauch von Energie macht und die Verwendung relativ hoher Temperatur vermeidet, welche zu gefährlicher Korrosion und Kesselsteinproblemen führen, die allgemein in Wasserreinigangssystemen mit Wärmeübertragung auftreten· Umkehrosmose-Verfahren sind auch deshalb vorteilhaft, weil sie die Reinigung von Wasser hoher Salzkonzentration in einer oder zwei Stufen mit einer sich dabei ergebenden Wirtschaftlichkeit in bezug auf Anlagengröße- und-kosten erreichen«

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Kin wesentliches Hindernis bei der Entwicklung von wirtschaftlich, tragbaren Verfahren und Vorrichtungen, die von der linke hr o smo se-Technik Gebrauch machen» war die Tendenz der in dieser Technik verwendeten» penne able η Membranen, eine Wartung erforderlich zu machen , und zwar entweder durch mechanisches oder chemisches Reinigen, und auch den Ersatz wegen Beschädigungen erforderlich zu machen, die von der KesseIsteinbilduxg und dem chemischen Angriff im Betrieb herrühren«

Die vier Typen der Ifinkehrosmosemodelle, die zur Zeit von Interesse sind, sind nachstehend aufgeführt·

¹· 2ä£_Eiä£^Eiäii2SS£^-ii* Membranen in der Form flacher Blätter werden von geeigneten, porösen Stützplatten getragen und in Stapeln zusammengefaßt, die in einem Druckgefäß enthalten sind·

Zt Das rohrförmig« Modell ι Membranen werden durch mechanische Einrichtungen in rohrförmiger Gestalt vorgeformt, in starre Träger-Druckrohre eingepaßt und mit einer Reihe von Löchern für den Abfluß des Produktes versehen, und die Rohre werden in Reihe oder parallel zueinander verbunden· Die Membranen werden allgemein mit einem Traggeflecht geringen Widerstandes umwickelt, um zu verhindern, daß sie durch die Löcher in den Tragrohren ausgeblasen werden· BeL einer Abwandlung dieses Systemes werden die rohrförmigen Modelle aus starren, porösen Rohren hergestellt, die aus Glasfasern bestehen und mit Polyesterharz oder anderen Bindemitteln imprägniert sind·

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3. Das Sgiralmodells Bine rechteckige Membran vird auf eine andere Membran derselben Größe mit einer dazwischenliegenden Scheidewand aus einem biegsamen Kunststoff -geflecht gesetzt· Sie beiden Membranen werden dann an drei Seiten aneinander befestigt» und die Anordnung wird in spiralförmiger Veise mit einem anderen Traggeflecht aufgerollt» um die aufgerollten Membranflächen zu trennen« Das salzhaltige Behandlungsgut wird in ein Ende des Spiralrohres hineingedrückt, frisehes Wasser fließt durch die Membranen« und das Erzeugnis fließt entlang dem Innea raum zwischen den Membranen, entlang aufgespulten Oberflächen und durch die offene Seite hinaus.

4. Pas_Hehlfaseraodell£ Sin Bündel mikrekapillarer Röhrchen (Durohmesser ungefähr 25 Mikron) wird in ein Druckgefäß eingesetzt, und das salzhaltige Aufbereitungsgut wird unter Druck an der Außenseite der Faserröhrchen eingeführt« Dm« Produkt durchdringt die Röhrchen. Obwohl das Röhrchenmaterial «feie sehr geringe Durchlässigkeit aufweist, wird dies ausgeglichen durch die sehr große Oberfläche, die in solchen dünnen Röhrchen rerfügbar ist. . -

Diese herkömmlichen Arten Ton Oakehrosmose-Modellen haben alle viele Nachteile, die insbesondere mit der Notwendigkeit zusammenhängen, die Membranen entweder durch mechanische oder chemische Reinigung zu warten und sie wegen der Beschädigung durch Kesselstein oder chemischen Angriff im Betrieb zu ersetzen.

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Bei den Flachplatten-Modellen und den Spiralmedell-Systemen ist die Wartung ein besonders lang vieriger Vorgang» da die ganze Anordnung zum Reinigen oder zum Reparieren freigelegt verden muß, und es kein Verfahren gibt, um fehlerhafte Membranen zu lokalisieren·

Das Röhrenmodell ist der Wartung zugänglich, da Jeder Abschnitt individuell überprüft und von dem Rest der Voxiohtung zum Ersatz der Membrane isoliert verden kann· Mach bisheriger Auffassung hat jedoch die rohrförmige Anordnung den

Nachteil, aperrig in der Größe au sein (durch die Vervendung

sie relativ großer und starrer Tragrohre), und erfordert große Zahlen spezieller Hochdruck-Rohrleitungsstüoko aram Zuaammenbau· Zusätzlich erfordert die meohania ehe Vorbereitung dar Membranrohre viele Arbeitsstunden beim Membrangießen, Membranrohrwickeln, Einsetzen dar Rohranordnung in die Träger-Druckrohre und beim Inbetriebsetzen der vollständigen Rohranordnung· All» diese Schritte müssen vor dem Einfügen dos Modells in die Gesamtanordnung vorbereitend ausgeführt verden·

Das Hohlfasarsystem hat beträchtliche Nachteile vegen der Schwierigkeit, es Jeder Art von Reinigung oder Spülung zu unterziehen· Daher macht das Verstopfen der Hochdruck seite des Modelles durch Schlamm oder andere Ablagerungen den vollständigen Ersatz des Rohrbündels erforderlich. Der vollständige Ersatz ist auch erforderlich, wenn irgendeine bedeutende Anzahl von Fasern ausfällt. Weiterhin vird die Nützlichkeit des Hohlfasersystemes auch dadurch herabgesetzt, da3 cü© Faser in einem Druckgefäß für hohe Drücke untergebracht vor-

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den muß. ' .. 7 „

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Si· herkömmliche Technik zum Bilden poröaer Membranenflächen für Qakehrosmosevorrichtungen war allgemein begrenzt auf Gießvergänge, welche aus dem mechanischen Bestreichen einer flüssig rergossenen Lösung entweder auf eine flache Formplatte oder in einem starren Rohr zur Bildung eines Filmes bestehen, wobei dann der Film einer Lufttrocknung und/oder dem Eintauchen in Wasser ausgesetzt wurde· Das mechanische Bestreichen der flüssig Tergossenen Lösung muß innerhalb eines starren und undurchlässigen Rohrträgers erfolgen, wenn eine rohrförmige Membran angestrebt ist· Die rohrf örmige Membran muß dann von dem rohrförmigen Träger entfernt werden, der zum Gießen verwendet wird und später in einem porösen,rohrförmigen Träger Verwendung in Omkehrosmoseverfahren wieder eingesetzt wird·

Gemäß der Erfindung kann eine durchlässige, rohrf örmige Membran innerhalb eines porösen, rohrförmigen Trägers gebildet werden, ohne die komplizierten herkömmlichen Verfahren erforderlich zu machen« Die Erfindung gestattet es, daß Umkehrosmos θ-Membrane η hergestellt und ihre Reinigung innerhalb einer zus anmenge fügt en Anordnung ausgeführt wird und ermöglicht weiterhin die Regenerierung eines Membranfilmes innerhalb des Trägerrohres, wenn dies erforderlich ist«

Die derart ausgeführte und allgemein beschriebene Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Bildung eines rohrförmigen Gliedes, welches durch folgende Verfahreneschritte gekennzeichnet ist»

Einführen einer filmbildenden Flüssigkeit in einen rohrförmigen Träger, Pressen der Flüssigkeit durch den rohrförmigen Träger

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mit einer unter Druck gesetzten Gassäule, um einen Flüssigkeitefilm an der Innenwand des rohrförmigen Trägers zu bilden, und Aushärten des Flüssigkeitsfilmes, um ein rohrförmig es Glied zu bilden·

Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Bildung einer Anordnung, die bei umkehrosmose-Verfahren verwendbar und durch folgende Schritte gekennzeichnet ist« Einführen einer fUmbildenden Flüssigkeit an einem Ende eines porösen, rohrförmigen Trägers, axiales Pressen der Flüssigkeit entlang dem rohrförmigen Träger mit einer unter Druck gesetzten Grassäule, um einen Flüssigkeitsfilm auf der Innenwand des rohrförmigen Trägers zu bilden, und Aushärten des Flüssigkeitsfilmes, um eine durchlässige, rohrförmigθ Membran innerhalb eines porösen, rohrförmigen Trägers zu bilden·

Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Reinigung Ton salzhaltigem Wasser, welches die Bildung eines Aufbaues einschließt, der gekennzeichnet ist durch eine durchlässige, rohrförmige Membran innerhalb eines porösen, rohrförmigen Trägers gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren und durch das axiale Hindurchpressen von salzhaltigem Wasser unter Druck entlang dem Innenraum des Aufbaus, um auf der Außenseite des rohrförmigen Trägers durch Umkehrosmose Wasser mit einer geringen Salzkonzentration BHFi*elezu£ewinnen· Wenn die Membran gegen Kesselsteinbildung oder aus anderen Gründen eine Wartung erforderlich macht, wird sie lediglich entfernt und eine neue Membran dafür eingesetzt, indem wieder eine filmbildende Flüssigkeit in den porösen rohrförmigen,Träger eingeführt wird, und die Fltissie-

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kalt durch den rohrförmigen Träger mit einer unter Druck gesetzten GasβKuIe hindurch««drückt wird» um einen Flüssigkeitsfilm auf der Innenwand des rohrförmigen Trägers zu bilden und indem der Flussigkeitsfilm ausgehärtet wird, um eine durchlässige, rehrförmige Membran innerhalb eines porösen, rohrf5rmigen Trägere zu bilden· Die Reinigung ven salzhaltigem Wasser wird dann wieder eingeleitet, indem Wasser mit hohem Salzgehalt entlang dem Innenratm des Aufbaus unter Druck eingeleitet wird, um Wasser mit einem niedrigen Salzgehalt auf der Außenseite des rohrförmigen Trägers duxfti Umkehrosmose zu gewinnen»

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Bildung eines rohrförmigen Gliedes, die gekennzeichnet ist durch (a) eine rohrfVrmige Stilt ze inrichtung zum Stützen des rohrförmigen Gliedes während des Formierungs-Vorganges, (b) eine Einrichtung zum Zuführen einer filmbildenden Flüssigkeit zum Inneren der rohrförmigen Trageinrichtung, (c) eine Einrichtung, um eine Gassäule axial entlang dem Inneren der porösen, rohrförmigen Trageinrichtung hindurehzudrücken, um die Flüssigkeit axial entlang dieser rohrförmigen Trageinrichtung hindurehzudrücken und einen Flüssigkeitsüberzug auf der*Innenwand der rohrförmigen Trageinrichtung zu bilden, und (d) eine Einrichtung, um ein flüssiges und/oder gasförmiges Härtungsmittel axial entlang dem Inneren der rohrförmigen Trageinrichtung hindurchzuleiten, um die Flüssigkeitsschicht auszuhärten und. ein rohrförmiges Glied zu bilden·

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Eine andere Ausgestaltung der Erfindung betrifft ein Modell, das bei Umkehr ο amose -Verfahren verwendbar und gekennzeichnet ist durch mehrere gestapelte, schraubenförmige Wicklungen eine« porösen, rohrförmigen Tragers, vebei jede der Wiek luz^en eine rohrförmige Membran aufweist, 'die konzentrisch an

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ihrer Innenfläche anhaftet und sieh die Membran im wesentlichen über die ganze Länge der Wicklungen erstrecken« eine Einlassleitung zur Zufuhr einer Flüssigkeit mit hoher Salzkonzentration an einem Punkt in Inneren jeder der rohrfumigen Membranen, und eine AuslaBleitung zur Aufnahme der Flüssigkeit, die entlang dem Inneren der rohrförmigen Membran an einen zweiten im Abstand von dem ersten Punkt gelangt·

Die Erfindung betrifft auch eine Udcehresme se-Einrichtung, die gekennzeichnet ist durch eine poröse, rohrförmige Einrichtung zum Stützen einer durchlässigen Membran, eine Einrichtung» um intermittierend eine filmbilde nie Flüssigkeit in die rohrförmige Einrichtung einzuführen, eine Einrichtung, um intermittierend eine Gassäule durch rohrförmige Einrichtung hindurchzupressen, um eine Flüssigkeitsschicht auf der Innenwand der rohrförmigen Einrichtung zu bilden, eine Einrichtung > um intermittierend ein flüssiges und/oder gasförmiges Bärtungsmittel axial entlang der rohrförmigen Einrichtung hindurchzupressen, um die Schicht der gegossenen Flüssigkeit auszuhärten und eine rohrföxmige Membran zu bilden, eine Einrichtung, um eine wasserhaltige Lösung hohen Salzgehaltes unter Druck zum Inneren der rohrförmigen Membran zuzuführen, eine Einrichtung, um Wasser geringen Salzgehaltes an der Außenseite der porösen, rohrf ösnigen Einrichtung zu sammeln, und eine Ein-

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richtung ι um Intermittierend die rohrförmige Membran zu lösen«

Bs versteht sich, daß sowohl die vorangehende, allgemeine Beschreibung als auch die folgende, detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd sind, 'die Erfindung aber nicht beschränken·

Bevorzugte AusführungsbeispieIe der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert; es stellen dar

Fig· 1 einen Querschnitt eines rohrförmigen Trägers mit einer darin gemäß der Erfindung gebildeten rohrförmigen Membran}

Fig· 2 einen Querschnitt eines anderen rohrförmigen Trägers mit einer darin gemäß der Erfindung gebildeten rohrförmigen Membran;

Fig· 3 ein Signalflußbild für die Einrichtungen, um dt e Membranformierung und die Regenerierung in einer Unkehrosmose-Entsalzungsanlage zu bewirken;

Fig· 4 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Entsalzungsmodelles und

Fig· 5 einen Querschnitt einer aufgewickelten Länge des rohrförmigen Trägermateriales gemäß Fig· k mit einer darin konzentrisch ausgerichteten rohrförmigen Membran·

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OÖlGlNAL IMSPECTED

Der Ausdruck "permeabel" bezeichnet In dieser Anmeldung dl· Fähigkeit der rohrförmigen Membranen, einen ausgewählten Wasser st rom aus wässrigen Lösungen durda sie hindurch zuzulassen.

Der Ausdrude «porös" bezeichnet die Fähigkeit^rohrförmiger Träger, den Durchgang wässriger Lösungen durch sie zuzulassen· Venn für Zusammensetzungen Prozentsätze angegeben sind, handelt es sich um Gewichtsprozentsätze, sofern nichts anderes angegeben ist.

Die Hydr ocratierverfahren nach der Erfindung ergeben die Formierung eines festen rohrförmigen Gliedes aus einer Vielzahl von flüssigen Materialien, die durch einen rohrförmigen Träger durch eine unter Druck gesetzte Gassäule hindurchgepreßt werden können, um einen Flüssigkeitsfilm auf der Innenwand des rohrförmigen Trägers zu bilden, der danach ausgehärtet wird, um ein festes rohrförmiges Glied zu bilden. Im weiteren Sinne umfassen diese Verfahren die Formierung von festen Flüssigkeits und/oder gasdurchlässigen und. undurchlässigen Schichten auf den Innenwandungen permeabler und niohtp ernte ab ler rohrförmiger Träger. Daher kann das hydrodynamis ehe Verfahren zur Formierung eines rohrförmigen Gliedes verwendet werden, Leitungen mit einer herkömmlichen filmbildenden Flüssigkeit, bei-

asspielsweise Farbe _;aus pbalthaltigern Mates! al» und synthetischem, organischen, po|nneriseh«n Material, auszukleiden, das ausgehärtet werden kann, um ein· fest· Schicht zu bilden·

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Es sei angemerkt» daß dl· durch das hydrodynamisch· Verfahr« gebildeten rohrförmigen Glieder unabhängig τοη dem rohrförmigen Träger, in dem sie gebildet werden, verwendbar sind· Beispielsweise kann ein rohrförmiges Glied in einem rohrförmigen Träger gebildet und daraus entnommen und unabhängig τοη dem rohrförmigen Träger oder in einen anderen rohrförmigen Träger eingesetzt, rervendet werden·

Bei einer speziellen Anwendung gestattet das Hydroformier-TOrfahren die Herstellung τοη Qnkehrosmose-Membranen innerhalb poröser» rohrförmiger Träger· Die sich dabei ergebenden Anordnungen können so ausgebildet werden, dafl sie nur ein sehr kleines Volumen gegenüber dem Raum der aktiven Membranen beanspruchen _v die sie liefern·

Bei den Torliegenden hydrodynamischen Verfahren werden rohrförmige Glieder gebildet, indem eine filmbildende Flüssigkeit duroh einen rohrförmigen Träger hindurchgeblasen wird· Sie Flüssigkeit wird innebalb des rohrförmigen Trägers eingeführt, und eine Gassäule wird verwendet, um die Flüssigkeit axial entlang dem Innenraum des Trägers hindurchzupressen· Sin Teil der filmbildenden Flüssigkeit bleibt auf der Innenwand des rohrförmigen Trägers und wird nachfolgend gehärtet, um ein festes, rohrförmiges Glied zu bilden·

Die wichtigen physikalischen Eigenschaften der vergossenen Flüssigkeit, die beim Hydroformieren verwendet wird, schließen Viskosität und Oberflächenspannung ein·

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Der Betrag der -vergossenen Flüssigkeit, die auf der Innenwand des rohrförmigen Trägers als ein FiIa Terbleibt, wird als direkte Funktion der Viskosität der Flüssigkeit und der linearen Geschwindigkeit der Flüssigkeit und als umgekehrte Funk·· tion der Oberflächenspannung der Flüssigkeit angesehen· Sie Viskosität ist auch eine wichtige ligenschaft der GIeO-flüseigkeit, weil sie eine beträchtliche Auswirkung auf die Fließgeschwindigkeiten und Drücke hat, die bei dem Hydrofβrmierrorgang erreicht werden müssen·

Durch die Verwendung Ton Gasblasen-Drücken ist es mBglich, selbst sehr viskose Flüssigkeiten duroh einen rohrförmigen Träger hindurchzupressen· Gießflüssigkelten mit einer Ober·· flächenspannung von etwa 20 bis 4o dyn/cm erzeugen brauchbare Filme, da dieser Bereich eine gute Kombination der Verbreitung der Flüssigkeit über die ganze Oberfläche und des Anhaftens des Filmes an allen Bereichen gestattet«

Die Dichte oder das spezifische Gewicht der filmbildenden Flüssigkeit ist Ton Bedeutung, wenn eine folgende Flüssigkeitssäule verwendet wird, um die Gassäule oder Blase durch den rohrförmigen Träger hindurchzupressen· Das spezifische Gewicht der filmbildenden Flüssigkeit sollte so nahe wie möglich bei dem spezifischen Gewicht der folgenden Flüssigkeitssäule gehalten werden, um die graTitätsbedingte Formänderung des Flüssigkeitsfilmes während des Durchganges der folgenden Flüssigkeitssäule entlang dem Film mkiimal zu machen·

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Ee wird in dem vorliegenden Fall vorgezogen, daß die filmbildende Flüssigkeit einen filmbildenden Bestandteil und ein flüssiges Trägermaterial aufweist, das den filmbildenden Bestandteil löst oder suspendiert« .Das Trägermaterial wird ausgesucht, um seine Entfernung von dem filmbildenden Bestandteil nach der Bildung des Filmes auf der Innenwand des rohrförmigen Träger? zu gestatten· Die Entfernung des Trägermaterial^ s kann durch Verdampfen erfolgen, aber vorzugsweise wird eine Säule auslaugender Flüssigkeit durch den durch Hydroformierung gebildeten ringförmigen Film geleitet, um das Trägermaterial von dem filmbildenden Bestandteil auszulaugen· Die bei diesem Verfahren verwendete, laugende Flüssigkeit sollte natürlich ejn Lösungsmittel für das Trägermaterial, aberkein Lösungsmittel für den filmbildenden Bestandteil sein.

Allgemein kann ein rohrförmiges Glied nach der Erfindung in irgendeinem rohrförmigen Träger geeigneten Durchmessers gebildet werden· Es ist jodoch offensichtlich für den Fachmann, daß das Fehlen scharfer Richtungswechsel in dem rohrförmigen Träger zur Bildung eines einheitlicheren rohrförmigen Gliedes führen wird.

Der rohrförmige Träger sollte fähig sein« Hydroformierdrücke und normale Betriebsdrücke auszuhalten· Es ist jedoch möglich» um den rohrförmigen Träger eine Verstärkungshülse anzuordnen, um ihn zu befähigen, den Hydroformierdrücken zu widerstehest so daß eine eigene Widerstandsfähigkeit gegen Torsion während des Hydroformiervorganges kein kritisches Erfordernis

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Während die speziellen, nachstehend beschriebenen und in den Beispielen erläuterten Hydroformierverfahren die Bildung rohrförmiger Glieder in rohrförmigen Trägern mit einem relativ kleinen Durchmesser beschreiben, ist das allgemeine Verfahren nach der Erfindung geeignet, um rohrförmige Glieder zu bilden« die größere Außendurchmesser innerhalb der rohrförmigen Träger mit entsprechend größeren Durchmessern aufweisen« Im allgemeinen sind die einzigen wirksamen Begrenzungen in bezug auf den Durchmesser der rohrförmigen GlJe der, die gebildet werden können, die Gravitätswirkungen» und diese können zu einem gewissen Grade überwunden werden, indem die formierende Blase mit hohen Geschwindigkeiten und unter vertikaler Orientierung des rohrförmigen Trägers durch diesen hindurchgelangt·

Gemäß dem vorliegenden Verfahren wird die fumbildende Flüssigkeit durch den rohrförmigen Träger mit einer unter Druck gesetzten Gassäule hindurchgepreßt, um einen Flüssigkeitsfilm auf der Innenwand des rohrförmigen Trägers zu bilden· Im allgemeinen kann das Gas, das dazu verwendet wird, um die Flüssigkeit durch den rohrförmigen Träger zu blasen, irgendein Gas oder eine Gasmischung sein, die chemisch nicht mit der Gießflüssigkeit reagiert, um die Blasvorgänge zu hindern* Bei vielen Gießvorgängen kann Luft zufriedenstellend verwendet werden, um die Gießflüssigkeit durch den rohrförmigen Träger hindurchzudrücken ·

Allgemein ist es wünschenswerter, eine kurze Gassäule oder Gasblase zu verwenden als eine lange Gassäule· Dies setzt die Gravitätswirkungen auf den Film der Gießflüssigkeit vor ihrem Erhärten herab. Beispielsweise können Blasenlängen

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von 2,5** cm und veniger -verwendet werden, um ein rohrf örmiges Glieit zu bilden.

Die Geschvindigkeitt mit der die Gießflüssigkeit durch den rohrförmigen Träger hindurohgedrückt wird, beeinflußt die Dicke de· T±lm der Gießflüssigkeit, der auf der Innenwand des rohrförmigen Trägers gebildet wird« Man hat herausgefunden, daß bis zu gewissen Geschwindigkeiten Zunahmen in der Blasgeachwindigkeit (der Geschwindigkeit der Säule des unter Druck gesetzten Gases durch das Rohr) eine vergrößerte Wandstärke des abgelagerten rohrförmigen Gliedes erzeugen« Danach beeinflussen weitere Steigerungen der Blasgeschwindigkeit die Dicke der abgelagerten Membran nicht wesentlich«

Experimentelle Studien Ton Taylor, wiedergegeben in "Flüssigkeitsmechanik», Band 10, Seiten 161 bis 164, I96I und Fair Brother und Stubbs, wiedergegeben in J« Chan« Soc«, Seite 527, (1935) zeigei· daß der Bruchteil m der Eüssigkeit, die in einem Rohr verbleibt, das mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllt ist, abhängt von der Geschwindigkeit; U einer Gassäule in einem Rohr, sowie von der mittleren Geschwindigkeit TJ der Flüssigkeit am Ende des mit Flüssigkeit gefüllten Rohres gemäß der Beziehung 1

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Bei der letzten Stufe des allgemeinen Verfahrens nach der Erfindung wird der Flüssigkeitsfilm ausgehärtet, um eine feste rohrförmige Membran zu bilden« Diese Aushärtungsstufe

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beginnt vorzugsweise sofort nach dem Durchgang der unter Druck gesetzten Gassäule durch den rohrförmigen Träger· Die sofortige Härtung vermindert die gravitätsbedizigte Verformung de« FItLssigkeitsfilmes, der auf dem Inneren des rohrförmigen Trägers gebildet wird.

Nach der Bildung des Flüssigkeitsfilmes auf den Innenwänden des Trägers bleibt die Flüssigkeit im flüssigen Zustand und hat die Neigung, unter der Wirkung der Schwerkräfte zu fließen, um ein Rohr ungleichmäßiger Wandstärke zu bilden· Es ist daher anzustreben, den Flüssigkeitsfilm auszuhärten, bevor die Gravitätswirkungen diesen unerwünschten Fluß bewirken· Bs können eine Vielzahl von Trocknungs-, Erhitzunga-*und Polymerisationsverfahren, die in der Flüssigkeit sschlcht-Technik bekannt sind, verwendet werden, um das rohrförmige Glied auszuhärten·

Ss wurde herausgefunden, daß ein besonders wirksames Verfahren zur Härtung rohrfSrmiger Glieder, die nach dem Verfahren nach der Erfindung hergestellt sind, darin besteht, der Gasblase, die den Film bildet, mit einer Flüssigkeit zu folgen, die das Aushärten des rohrförmigen Flüssigkeitsfilmes einleitet· Venn beispielsweise eine Flüssigkeit mit einem filmbildenden Bestandteil und einem Trägermaterial verwendet wird, ist es anzustreben, eine Säule laugender Flüssigkeit des vorherbeschriebenen Typs durch das Innere des rohrförmigen Flüssigkeitsfilmes direkt nach der Ga ·- säule hindurch zupressen· Sine besondere Anwendung des

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Verfahrens nach der Erfindung liegt in der Formierung eines Gefüges, daß für Osmose-Umkehrverfahren verwendbar ist. Es var bisher schwierig oder unmöglich} in einem einzigen Vorgang ein Gefüge zu bilden, das eine permeable, rohrförmige Membran aufweist, die konzentrisch innerhalb eines porösen, rohrförmigen Trägers ausgerichtet ist. Auch waren bekannte Gießtechniken nidi t verwendbar, um ein rohrförmiges Glied innerhalb eines gekrümmten, biegsamen, rohrförmigen Trägers zu gießen.

Allgemein sollten die bei dem Verfahren zur Bildung der Gefüge für Umkehr-Osmose verwendeten rohrförmigen Träger ausreichende mechanische Stabilität aufweisen, um den hohen Drücken zu widerstehen, die auf sie während des Hydroformiervorganges und der Verwendung bei der Entsalzung ausgeübt werden können; sie sollten hinreichend porös sein, daß nur ein unbeträchtlicher Druckabfall entlang des Rohres während der Entsalzungsvorgänge auftritt j ^Ssollten Porengrößen aufweisen, die klein genug sind, so daß nur ein unbeträchtlicher Anteil der Trägerflüssigkeit durch die Poren während der Hydroformierung fließt.

Die porösen Tragerrohre sollten korrosionsbeständig und gegenüber Salzwasser beständig sein und in wenigstens einem Material relatL ν unlöslich sein, das ein Lösungsmittel für die fcydroformierte Membran ist. Die Trägerrohre können aus verschiedenen Materialien einschließlich rostfreien Stahles, Fieberglaslaminaten von Epoxyharz und/oder PoIy-

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ester oder geflochtenen Glasfasern bestehen· Sowohl starre als auch biegsame rohrförmige Träger kennen bei dem Verfahren verwendet werden· Rohrförmig« Träger mit einen Innendurchmesser τοη 6 sun oder veniger worden angestrebt zur Bildung τοη Umkehrosmose-Vorrichtungen· Bevorzugte poröse rohrfönnige Träger sind Trägerrohre mit 6-3 mm Saendurchmesser, die aus Materialien bestehen , die im vorhergehenden Absatz aufgeführt sind·

Die Figuren 1 und 2 stellen de Querschnitt zweier Ge füge dar, die erfindungsgemäß hergestellt worden sind und für t&nkehrosmose-Vorrichtungen verwendbar sind· Fig« I stellt einen porösen, Arförmigen Träger 10 dar» in dem eine per-' meable, rohrförmige Membran 12 gebildet ist.

Fig· 2 stellt einen zusammengesetzten rohrförmigen Träger und eine rohrförmige Membrananordnung dar, die einen festen* rohrförmigen Träger 16 aufweist, der eine Reihe radial gebohrter Löcher 18 besitzt, die für den Ausfluß des Wassers vorgesehen sind« Sin in hohem Maße wasserperöses Rohr 14 wird innerhalb eines rohrförmigen Trägers 16 durch einen anfänglichen Hydroformierprozeß gebildet· Anschließend w±d. eine permeable, rohrförmige Membran 12 Innerhalb des porösen Rohres 14 durch Hydro formierung gebildet, wobei dieses als Träger für die permeable Membran 12 dient.

Eine Vielzahl ven Oießflüaslgkeiten kann bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden, um Gefüge su bilden,

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ORJGJNAIINSPECTED

die in Hnkehrosmo se -Verfahre η verwendbar sind.· Die Gießflüssiglceiten, dl· in den Patentschriften 3 133 132, 3 133 137» 3 170 867 und 3 130 488 aufgeführt sind, werden beispielsweise genannt·

Die am meisten anzustrebenden Gießflüssigkeiten weisen ein Cellulosederivat und ein flüssiges Trägermaterial auf, das die gefügemädige Ausbildung der permeable η Membran aus dem Cellulosederivat nach der Entfernung der Trägerlösung gestattet* Die bevorzugten, filmbildenden Cellulosederivate, die bei dem Verfahren verwendet werdest , umfassen Derivate der Form»

CHOR₂-CHOR₃

wobei R₁, R₂ und R» Glieder einer Gruppe sind, die aus Alley 1-gruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und Radikalen der Form CRrO besteht, wobei Rj, eine Alkylgruppe mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen ist« Spezielle Beispiele derartiger Cellulosederivate sind Celluloseacetat, GelluXoseacetat-Butyrat, CeIIulosepropionat und Äthylcellulose,

Der flüssige» bei dem vorliegenden Verfahren verwendete Träger sollte mit dem Cellulosederivat zusammenarbeiten, um Poren in dem rohrförmigen Film der Gießflüssigkeit zu bilden, so daß eine permeable Membran erzeugt wird, wenn der Träger von dem Cellulosederivat entfernt wird. Der Träger Ifenn aus einer

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wässrigen Lösung Ton Essig-säur β oder im ve serf; liehe* we·** ■ serfreier Sss ig-säure bestehen· Der Trägerlann auch ein organisches Lösungsmittel sein, in dem porenbildender, organischer Bestandteil oder ein Salz gelöst ist«

Der Träger enthält vorzugsweise ein organisches Lösungsmittel, wie Aceton, Dimethylformamid, Methyläthylketon, Äthylalkohol, Methylalkohol, und Mischungen dieser Lösungsmittel« Aceton ist besonders geeignet als Trägermaterial·

Das Gewichtsrerhältnis des organischen Lösungsmittels zu dem Cellulosederivat liegt normalerweise in der Größenordnung von etwa 2/1 oder 6/1, wobei ein Verhältnis von 3/1 vorgezogen wird·

Zur Zeit bevorzugte Gießflüssigkeiten zur SJLdung von Umkehrosmose-Membrane η umfassen ternäre Systeme von Aceton, Formamid und Celluloseacetat* Diese bevorzugten Zusammensetzungen haben eine Viskosität von etwa 100 bis 1000 poise und eine Oberflächenspannung von etwa 30 bis 40 dyn/cm. Optimale Zusamme nsetzungeiventhalten etwa 25 % Celluloseacetat, 45 % Aceton und 30 i» Formamid·

Nachdem die Gießflüssigkeit vorbereitet und in einen porösen, rohrförmigen Träger eingeführt worden ist, wird sie axial ^₁-entlang dem rohrförmigen Träger mit einer unter Druck, ge— __; setzten Gassäule hindurchgedrückt, um einen Flüssigkeitsfilm auf der Innenwand des rohrförmigen Träger« in einer Weise zu

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bilden, dl· oben vollständig beschrieben ist« Venn jedoch. dl· Gassäule oder Gasblase zu kurz ist, kann sie verschwinden» bevor die angestrebt* Länge der rohrförmigen Membran gebildet worden ist. Der Grund für das Verschwinden der Gasblase ist nicht klar festgestellt worden« aber es wird, angenommen» daß sich das Gas in der filmbildenden Flüssigkeit auflöst.

Bei der letzten Stufe des Verfahrens wird der Film der Gießflüssigkeit gehärtet, um ein Gefüge zu bilden, das eine permeable Membran aufweist, die konzentrisch innerhalb eines porösen, rohrförmigen Trägers angeordnet ist« Wenn die bevorzugten filmbildenden Flüssigkeiten mit Cellulosederivaten und einem Trägermaterial verwendet werden, kann diese Härtungsstufe ausgeführt werden, indem eine Menge kalten Wassers verwendet wird, um die Gasblase entlang dem rohrförmigen Träger zu treiben und dann fortzufahren, das kalte Wasser durch die rohrförmig· Anordnung zu treiben, bis das Gelieren des Cellulosederivates erreicht worden ist und die Trägerlösung entfernt worden ist. Diese Kaltwasserzugabe beansprucht gewöhnlich etwa 15 bis 30 Minuten, wenn Wasser von k bis 15°C verwendet wird· In jedem Fall kann Wasser b is zu Raumtemperatur verwendet werden, um das Cellulosederivat zu gelieren«

Danach wird angestrebt, die Salzrückstands-Geschwindigkeit der rohrförmigen Membran zu steigern» indem auf der Innenseite der CeI lulose-Rohrmembran eine aktive Schicht gebildet wird· Diese Schicht kann gebildet werden, Indem eine Säule •in·· fcrhitaten, gasförmigen oder flüssigen Mittels, beiepiels-

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weise Wasser oder Luft, bei ent sprechend kontrollierter Temperatur entlang dem Inneren der rohrförmigen Membran zugegeben wird· Bevorzugte, schichtbildende Bedingungen werden erreicht, indem die Membran mit einer Wasserschloß t von 70 bis 90⁰C für 10-30 Min. in Kontakt gebracht wird. Danach wird das System wieder mit einem abschließenden, kalten Wasserstrom abgespült·

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Hydro formierve rf ahrens nach der Erfindung und zur Verwendung in einem Reihenverfahren für die Entsalzung von Wasser ist in Fig. 3 dargestellt· Die Vorrichtung enthält einen schraubenförmigen, porösen, rohrförmigen Träger 20 mit Einlaßleitungen 22 und Auslaßleitungen 24, die mit dessen Innenraum verbunden sind.

Gemäß der Erfindung sind Einrichtungen vorgesehen, um eine filmformierende Flüssigkeit in das Innere des rohrförmigen Trägers einzuleiten. Bei diesem Beispiel umfaßt diese Einrichtung einen unter Druck stehenden Flüssigkeitsbehälter 26, der mit einem Rührgerät 28, einer Quelle von Hochdruckgas 30 und einer Flüssigkeitsversorgungsleitung 32 versehen ist, die mit den Enlaßleitungen 22 über Absperrventile 34 verbunden ist, so daß die Flüssigkeit dem Inneren des rohrförmigen Trägers 20 intermittierend zugeführt werden kann.

Ein Absperrventil 36 ist in der Eüssigkeitszuführleitung 32 ebenso wie eine Leitung 38 mitedrßm Prüf ventil versehen, so daß Proben der fumbildenden Flüssigkeit entnommen und. geprüft werden können. Die Hochdruck-Gasleitung 30 ist mit dem oberen

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BAD RlGWM

is

Teil des Behälters 26 über Ventile 29 und. 31 verbunden und. wird verwendet, um die filmbildende Flüssigkeit in den rohrförmigen Träger 20 zu drucken.

Gemäß der Erfindung ist eine Einrichtung vorgesehen, um eine Gassäule axial entlang dem Inneren des porösen, rohrförmigen Trägers 20 zu pressen, und die filmbildende Flüssigkeit axial entlang dem rohrförmigen Träger durchzupressen und eine Flüssigkeit s schicht auf der Innenwand der porösen, rohrförmigen Einrichtung zu bilden· BaL dem Ausführungsbeispiel umfaßt diese Einrichtung einen Zylinder 42 für unter hohem Druck stehendes Gas, der über Ventile 29 und Λ3 mit der die Gasblasen bildenden Leitung kk verbunden ist· Umgekehrt ist die die Gasblase bildende Leitung mit der Flüssigkeitsversorgungsleitung 32 verbunden· Diese Anordnung gestattet die intern ittierende Bildung einer Glasblase hinter einer Säule einer filmbildenden Flüssigkeit innerhalb eines rohrförmigen Trägers 20.

Gemäß der Erfindung ist eine Einrichtung vorgesehen, um ein >. gasförmiges oder flüssiges Härtungsmittel axial entlang dem Inneren des rohrförmigen Trägers durchzupressen, um die Schicht der filmbildenden Flüssigkeit zu härten und ein rohrförmiges Glied zu bilden·

Diese Einrichtung umfaßt einen Kaltwasserspeichertank 50» der mit der Quelle hohen Gasdruckes über die Leitung 52 und die Ventile 29 und 5^ verbunden ist· Kaltes Wasser kann unter Druck von dem Speichertank 50 durch das Ventil 56 in die Lei-

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tung 58 gepreßt werden» die mit den Einlaßleitungen 22 des rohrförmigen Trägers 20 verbunden ist· Daher kann eine nachfolgende Flüssigkeitssäule von dem Speichertank 50 zugeführt werden» um die durch die Leitung 44 zu ge führt β Gassäule durch den rohrförmigen Träger zu pressen und die Schicht der filmbildenden Flüssigkeit zu härten·

Die Vorrichtung nach der Erfindung umfaßt auch eine Einrichtung zur endgültigen Aktivierung der inneren Membranhaut· Diese gemäß Fig· 3 ausgebildete Aktivierungseinrichtung ,umfaßt eine auf die Membran wirkende Einrichtung 60 mit einer Heißwasserversorgung 62 und einer Kaltwasserversorgung 64, die beide mit der Pumpe 66 verbunden sind. Die Pumpe 66 ist über das Ventil 67 und die Leitung 68 mit den Einlassen 22 des rohrförmigen Trägers 20 verbunden· Daher können die die Membran beeinflussenden Mittel intemittierend durch das Innere der gemäß diesem Verfahren gebildeten Membranen hindurchgepreßt werden·

Die Vorrichtung nach Fig. 3 umfaßt auch eine Zuführleitung für salzhatt iges Wasser, die mit den Einlaßleitungen 22 über Ventile 72 verbunden ist· Daher kann das salzhaltige Wasser in das Innere der porösen, rohrförmigen Membran eingespeist werden·

Das salzhaltige Zuführwasser fließt entlang dem Inneren der rohrförmigen Membran» und das Produkt-Wasser wird durch, die durchlässigen Wände der rohrförmigen Membran und den porösen, rohr-

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förmigen Träger gepreßt und fällt gravitätsbedingt in ein SaBBielbecken 76· Das gereinigte Wasser kann dann durch die Leitung 77 entfernt werden· Eonzentriertes Salzwasser fließt durch das Innere der rohrförmigen Membran in die Auslaßleitungen 24 durch die Ventile 78 und dann in die Salzwasserleitung 18·

Die Vorrichtung nah Fig. 3 weist auch, eine Einrichtung auf, um die rohrförmige Membran aufzulösen, und zwar mit einem Lösungsmittelspeichertank 84, der über die Leitung 86 und die Pumpe 88 wiederum verbunden ist mit der Gdeßflüs slgkeitsleitung 90« Der Speichertank 84 ist auch über die Leitung 86, die Pumpe 88 und das Ventil 92 mit der Leitung 58 verbunden·

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform kann ein Lösungsmittel für den filmbildenden Bestandteil der Gießflüssigkeit intermittierend zyklisch durch den porösen rohrförmigen Träger 20 geführt werden, um die rohrförmige Membran aufzulösen· Die Membran wird aufgelöst, indem das Lösungsmittel von dem Speichertank 84 durch das Ventilrohr 90, die Leitung 58 und die Einlaßleitungen 22 in und axial entlang dem rohrförmigen Träger 20 gepumpt wird· Das Lösungsmittel und das aufgelöste Membranmaterial werden dann zylisch durch die Auslaßleiturg en 24, die Ventile 94 und die Leitung 96 zurück in den Trägerspeichertank 84 geführt.

Die Vorrichtung nach Fig· 3 umfaßt auch eine Ablaufleitung 98, die über ein Ventil 100 mit der Leitung 96 verbunden ist,

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a«

um dafür zu sorgen, daß das heiße und kalte zur Härtung **r Membran verwendete Wasser aus dem System entfernt wird· Weiterhin kann während der Anfangsperiode der Auflösung der -verbrauchten Membran Ton dem rohrförmigen Träger 20 jegliches von der Membran angesammeltes Material von dem System über die Leitung 98 entfernt werden.

Beim Betrieb der Vorrichtung nach Pig· 3 zur Entsalzung von Wasser mit einem hohen Salzgehalt wird eine permeable, rehrförmige Membran innerhalb eines rohrförraiges Trägers 20 gebildet· Diese Membran kann formiert werden, indem eine filmbildende Flüssigkeit aus Celluloseacetat-Formamid-Aceton von dem Behälter 26 durch das Ventil 36, die Ventile 34 und die Einlasse 22 in den rohrförmigen Träger 20 eingeführt wird* Das Ventil 36 wird dann geschlossen, um den Strom der filmbildenden Flüssigkeit zu beenden, und die Ventile 3k werden daraufhin geschlossen·

Das Ventil 43 wird dann geöffnet, um den Gasdrude in der Leitung 44 auf einen vorbestimmten Pegel zu bringen, und danach wird es geschlossen·

Eine Wassersäule aus dem Kaltwasserspeichertank 50 wird daraufhin durch die Flüssigkeitszuführleiturg 58 gepreßt. Diese Wassersäule fängt Gasblasen auf der Aufstromseite der Ventile 34, und die Wassersäule zwingt die Luftblasen und die Gießflüssigkeit durch den rohrförmigen Träger 20, wenn die Ventile 34 geöffnet sind, um einen Flüssigkeitsfilm auf der Innenwand, des rohrförmigen Trägers 20 zu bilden.

MP 9:· :? / Ί A 2 β

Ϊ3

Das kalte Wasser vom Behälter 50, welches dann entlang dem Inneren der rohrförmigen Membran gelangt, geliert das Celluloseacetat und entfernt das Acetonformamid-Trägermaterial. Während dieses Vorganges werden die Ventile <?4 an den Auslässen* Zk und das Ventil 100 in der Ablaufleitung 98 geöffnet, um die Vasserträger-Mischung abzusetzen·

Danach vird kaltes Wasser von dem Vorrat 6k entlang dem Inneren der Membran gepumpt, und die Membran ist zum Entsalzen bereit«

Die Ventile 72 neben den Einlassen 22 und die Ventile 78 neben den Auslässen Zk, welche während der Membranformierungsvorgänge geschlossen waren, werden geöffnet, und das salzhaltige Wasser wird unter Druck durch die Leitung 70 in das Innere der rohrförmigen Membran gepreßt· Das gereinigte Wasser mit einem beträchtlich geringeren Salzgehalt als das zugeführte Salzwasser, gelangt durch die Wände der rohrförmigen Membran und die Wände des rohrförmigen Trägers 20 und fällt von den äußeren Flächen des rohrförmigen Trägers 20 in ein Sammelbecken 76«

Einekonzentrierte Salzlösung fließt von den Auslässen Zk durch die Ventile 78 und in die Salzlösungsleitung 80, Wenn die rohrföxmige Membran gewartet werden muß, werden die Ven— tjfile 72 geschlossen, um die Leitung 70 für die Salzwasserzufuhr zu schließen, und die Ventile 78 werden auch ge sch. lossen· Die rohriOrmige Membran wird dann gelöst, indem Lösungsmittel von einem Speichertank 8k durch die Leitung 58, die

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Ventile 34 und entlang dem Inneren der rohrförmigen Membran. gelangt· Die gelöste Membran und das Lösungsmittel können zyklisch, zu dem Speiche rtank 84 geführt oder von dem System durch die Leitung 98 entfernt werden.

Nachdem die rohrförmige Membran gelöst worden ist, kann sie intern rohrförmigen Träger 20 durch das Tor stehend erläuterte Verfahren zur anfänglichen Formierung der rohrförmigen Membran regeneriert werden. Anschließend kann das salzhaltige Wasser wieder unter Druck entlang dem Inneren der iiegeneriert en, rohrförmigen Membran gepreßt werden» um die Qnkeh?- osmose- und Wasserreinigungsvorgänge wieder einzuleiten·

Die Figuren 4 und 5 erläutern eine Ausführung* foam β ines Entsalzungsmodelles gemäß der Erfindung· Dieses Modell umfaßt eine Einlaßleitung 110, mehrere rohrförmige Träger, die durch gewickelte Längen 112 aus porösem, rohrförmigen Trägermaterial gebildet sind und eine Vielzahl permeabler, rohrf örmige r Membranen 113, die konzentrisch mit jeder Länge 112 des porösen, rohrförmigen Materiales ausgerichtet sind· Ein zentraler Flüssigkeitsdurchgang 115 wird innerhalb der Innenfläche der rohrförmigen Membranen 113 gebildet· Jedes Ende des Durchganges 115 ist mit der Einlaßleitung 110 verbunden. Das andere Ende jedes Durchganges 115 und der gewickelten Längen 112 des rohrförmigen Materiales sind mit elner Salzwasserleitung 114 verbunden. Eine salzhaltige Lösung wird in die Einlaßleitung 110 durch die Speiseleitung 116 eingeleitet. Das Hindurchpressen der Salzlösung durch die Länge des Durchgangs 115 führt dazu, daB das Produkt—Wasser durch die Mem-

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Ί y U 8 A 5

bran'und den rohrförmigen Träger fließt und gravitätsbedingt zur Sammlung nach unten fällt. Eonzentrierte Salzlösung fließt am Ende der rohrförmigen Membranen 113 in die Salzlösungsleitung 114 und dann in die Leitung 118.

Zum klareren Verständnis der Erfindung verden nachfolgend spezielle Beispiele angegeben» Diese Beispiele sind lediglich erläuternd und nicht dazu gedacht, den Rahmen der Erfindung und die dieser zugrundeliegenden Prinzipien in irgendeiner Weise zu begrenzen·

Beispiel 1

Die physikalischen Eigenschaften von filmbildenden Flüssigkeiten aus Celluloseacetat-Aceton-Formamid werden in diesem Beispiel dargestellt. Die folgenden Tabellen stellen die Viskosität der Gießflüssigkeiten mit E 3? 8-10 Grad Celluloseacetat dar.

Muster	Zusammensetzung Gewichtsprozente	Formamid	Azeton	Viskosität
Nr.	Zellulose- Azetat	30	45	(Poise)
1	25	28.6	47.6	290
2	23.8	15	65	83
3	20	36

Die Oberflächenspannung dieser filmbildenden Flüssigkeit ist schwierig zu messen_:wegen der Flüchtigkeit des Acetons, kann

- 32 -

900 Β3Λ 17, -<ix ν

aber durch'ein Verfahren berechnet werden, daa in "Perry¹? Chemical Engineering Handbook, 4· Auflage, Seit· 3-222 beschrieben ist« Die folgende Tabelle stellt die berechnete Viskosität einiger typischer filmbildender, Flüssigkeiten dar»

Zusammensetzung, Gewichts-# 3 4 5 6 7

Zelluloseacetat	30	30	25	20	25	25	30
Formamid	5	10	10	15	30	40.	45
Azeton	65	60	65	65	M Ϊ	35	25
Oberflächen spule rHIFg dyn/cm	24,9	27,3	27,6	29	»7 37t8	44,2	46
Beispiel 2

Bei diesem Beispiel werden filmbildende Zelluloseazetat-Flüssigkeiten in Glasröhren unterschiedlicher Durchmesser bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten hydrodynamisch gebildet , wobei Argongas als Formierungsmedium dient, und sie werden geprüft, um das Verhältnis zwischen ^wm^H, dem Verhältnis der in dem rohrförmigen Träger -verbleibenden Flüssigkeit zu der in den rohrförmigen Träger gefüllten Flüssigkeit und den dimensionslosen Parameter "u.TT" zu bestimmen,

wo u die Viskosität der Flüssigkeit , U die Trans Ja ti ons geschwindigkeit der Flüssigkeit und T die Oberflächenspannung der Gießflüssigkeit ist.

- 33 -909838/U3Ö

Die Verwendete Anordnung bestellt aus einem rohrförmigen Träger, der aus λ3k cm horizontaler Länge eines Glasröhres besteht, das mit einer filmbildenden Flüssigkeit gefüllt ist und an den Enden verbunden ist mit einem Gasbehälter und einem Manometer-Druckventil. Das andere Ende des Rohres ist mit einem Druckausgleichssystem verbunden, welches eine konstante Druckdifferenz an dem Gießflüssigkeits-Absperrorgan, und damit eine konstante Geschwindigkeit der Gidflüssigkeit durch das Bohr aufrechterhält· Der Wert m wird in jedem Falle bestimmt durch · Messung der Länge des gefüllten Teiles 1 des Rohres vor der Prüfung und der Länge des geblasenen Abschnitts JL , danach m =

it -

Die Geschwindigkeit des Gas-Flüssigkeits-Meniskus wird gemessen, indem die Durchgangszeit durch zwei Referenzpunkte auf dem Glasrohr gemessen wird.

Die Gießf lüs sigkeiiywird in das Trägerrohr und der Gasdruck mittels eines unter Druck gesetzten Behälters eingeführt·

Sa werden im Durchmesser von etwa 1/2· Zoll bis 1/8 Zoll veränderliche Glasrohre verwendet, aber bei der in diesen Tests verwendeten Vorrichtung erzeugen die größeren Abmessungenüber 1/4 Zoll - unterschiedliche Ergebnisse bei kleinen Blasgeschwindigkeiten, da Luftblasen dazu neigen, auf der Giefiflüssigkeitsschicht zu schwimmen· Bei Rohren kleineren Durchmessers herrscht die Oberflächenspannung vor, und es werden beständige Ergebnisse erreicht.

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Im folgenden werden Prüfergebnisse für Glasrohre angegeben» die im Durchmesser von etwa 0,29 cm bis 0,05 cm schwanken.

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ORIGJNAL INSPECtED

Diese Ergebnisse zeigen, daß das Verhältnis m der in dem Rohr verbleibenden Flüssigkeit gegenüber der Flüssigkeit in dem gefüllten Rohr einen asymptotischen Wert mit zunehmender translatorischer Geschwindigkeit U erreicht«

Beispiel 3

Ein rohrf örmiges Glie d aus Äthyl cellulose wird durch eine Vorrichtung hergestellt · die im wesentlichen ähnlich der im Beispiel 2 beschriebenen ist und. einen rohrförmigen Glasträger von 3 mm innerem Durchmesser aufweist« Die filmbildende Flüssigkeit enthält Xthylcellulose als filmbildenden Bestandteil und Azeton als Lösungsmittel· Das Blasen der Flüssigkeit durch das Trägerrohr wird ausgeführt, indem eine Stickstoff säule mit einem Druck von 381 mm Quecksilbersäule und einer Translationsgeschwindigkeit von etwa 1 ,5 cm pro Sekunde verwendet wird· Das Aushärten des rohrförmigen Gliedes erfolgt durch Fortsetzen des Stickstoffstromes während, einer Zeit von etwa 20 Minuten«

Beispiel 4

Sin rohrf örmiges Glied aus Celluloseacetat wird durch «ine Vorrichtung erzeugt, die im wesentlichen der in Beispiel 2 beschriebenen gleicht und einen rohrförmigen Glasträger von 3 mm im Durchmesser aufweist· Die Gießflüssigke* enthält Celluloseacetat als filmbildenden Bestandteil und .£»«&£!·» säure-Lösungsmittel« Blasen der Gießflüssigkejfc durch das Trägerrohr erfolgt unter Verwendung einer Stickstoffblase bei einem Druck von 2,<&at und einer Trans la tionsge schwin-

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3?

digkeit τοη etva 1 »Ο cm/sec· Das Aushärten des rohrförmigen Gliedes erfolgt, indem eine Wasserquelle an das Einlaßende des rohrförmigen Trägers angeschlossen und das Aushärtungsmittel hinter die Grasblase und axial entlang dem Inneren des gebildeten rohrförmigen Gliedes während etwa 20 Minuten gepreßt wird«

Beispiel 5

Lange Celluloseacetat-Membranrohre werden durch eine Vorrichtung hergestellt, die im wesentlichen ähnlich derjenigen in Beispiel Z beschriebenen , mit der Ausnahme ist, daß der rohrförmige Glasträger ersetzt wird durch ein langes, schraubenförmig gewickeltes, nichtpermeables Hochdruck-Nylonrohr von 0,078 Zoll Innendurchmesser. Sine Quelle mit Härtungsmittel wird über ein Ventil mit dem Einlaßende des rohrförmigen Trägers verbunden· Die Zusammensetzug der Gießflüssigkeit ist 1 .

Celluloseacetat E 398-10 Grad 25 °h

Formamid 30 %

Aceton 45 #

Viskosität I90 Pdsen

Eine Luftblase wird in das Rohr eingeführt, wobei die Länge der Luftblase unter Luftdruck so eingestellt ist, daß sie sich bei dem Hydroformierdrück auf die gewünschte Länge Von etwa 2,54 cm zusammenzieht» Kaltes Wasser von etwa 10 C aus einem unter Druck gesetzten Gefäß wird an das System an-

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geschlossen, tun die Gasblase durch, den rohrförmigen Träger zu treiben und als Härtungsmittel zu wirken·

Die Geschwindigkeit der Gasblase steht in Beziehung zu dem angewandten Druck. Drücke bis zu 800 atü werden verwendet, und es entstehen dabei Blasengeschwindigkeiten zwischen 0,5 bis 2,0 cm/sθc.

Ein spezieller Betriebsfall enthält folgende Bedingungen!

Betriebsdruck: 40,8 at

Luftblasenlänge bei Luftdruck 30 cm mittlere lineare Geschwindigkeit

der Blase 0,3 cm/see.

Während der Behandlung wird die Luftblase in der Länge reduziert, während sie entlang des rohrförmigen Trägers fortschreitet« Nach ungefähr 6 m verschwindet die Blase offensichtlich· Ungefähr 6 m fehlerfreier, symmetrisch rohrförmiger Membran wird nach der Wärmebehandlung des Rohres bei 80°C während 20 Minuten mit einer Wassersäule herausgezogen« Diese Länge fällt zusammen mit dem Punkt des Verschwindens der Luftblase«

Beispiel 6

Verschiedene zusätzliche Schritte wurden ausgeführt, die das Verfahren der Vorrichtung nach Beispiel 5 mit den Ausnahmen verwenden, daß keine Gasblase benutzt wird und das»

909838/U36 -«

" JCf "

Wasser bei einem Druck von hOß a tv verwendet wird, tun die fumbildende Flüssigkeit durch, den rohrförmigen Träger zu treiben« Durch, dieses Verfahren werden keine Bohre hergestellt. Das gelierte Celluloseacetat wird in unregelmäßigen Strängen mit zufällig verteilten, selir porösen Abschnitten gebildet· Dieses Beispiel zeigt, daß eine Gasblase erforderlich ist, um einheit liehe, rohrförmige Glieder bei den vorliegenden Hydroformierprozessen zu bilden·

Beispiel 7

Das Verfahren nach Beispiel 6 wird mit den folgenden Abweichungen wiederholt!

Betriebsdruck 5**Λ at

Luftblasenlänge bei Luftdruck 90,44 cm

mittlere lineare Geschwindigkeit 2 cm pro Sekunde

Die Luftblase verschwindet nach 9 m_t und es wird ein Rohr von etwa 9 n» Länge gebildet.

Beispiel 8

Xn einem Gjlaskapillaren—Trägerrohr wird ein Membranrohr mit einem Innendurchmesser von ungefähr 0,05 cm gebildet, in dem das allgemeine Verfahren nach Beispiel 6 verwendet wird. Efa. Betriebsdruck von 50 atli und eine mittlere lineare GeschwindigkeüLt der Gasblase von 1 cm pro Sekunde werden ve*· wendet. Dieses Verfahren erzeugt ein gleichförmiges Rohr aus

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Celluloseacetat von etwa 1 m Länge.

Beispiel 9

Die Salzrückstands-Charakteristik der durch Hydroformieren gebildeten Membranrohre wird bei diesem Beispiel erhalten, indem eine rohrförmige Membran geprifft wird, die durch Hydroformieren aus einer filmbildenden Flüssigkeit mit 25 Gew«-$ Celluloseacetat, 47 Gew.-% Aceton und 30 Gew,-% Formamid hergestellt wurde« Die rohrförmige Membran wird dadurch, gehärtet, daß kaltes Wasser etwa 30 Minuten lang durch, das Innere der Membran gelangt. Das Tragrohr und die Membran werden nachfolgend in einem Wasserbad 20 Minuten Ja ng bei 75 C erhitzt, und das Membranrohr wird aus dem Trägerrohr herausgezogen.

Die nicht unterstützte rohrförmige Membran ist dicht um einen festen Kern gewickelt, wobei ein Ende versiegelt und eines offengelassen/st. Die Wicklung wird, in einen Behälter mit destilliertem Wasser getaucht, wobei das offene Ende des Rohres oberhalb des Wasserspiegels hervorragt, und zu einem kleinen Sammelgefäß führt. Der innere Teil des Membranrohres wird, vollständig mit einer Kochsalzlösung bekannter Konzentration gefüllt. Die osmotisch^ übertragung des Wassers durch die Membran in die salzhaltige Lösung führt dazu, daß die Lösung in das Sammelgefäß versetzt wird. Der Betrag der versetzten Lösung wird nach etwa vier Stunden gemessen, und es wird eine Analyse der versetzten Lösung, des Inhalts des Rohres, und des die Membran umgebenden Wassers vorgenommen. Aus dem Salzgleichgewicht des Systems ist es möglich,

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- 4i -

unter den Prüfbedingungen den Koeffizienten des Salzrückstandes für die Membran zu berechnen·

Die Ergebnisse werden in tabellarischer Form nachstehend angegeben·

Gesamte Rohrlänge = 300 cm

Innendurchmesser = 0,125 cm

2
Gesamte Membranfläche = 122 cm

Anfang skonz e nt rat ion von NaCl in dem Rohr β 50.000 ppm Volumen der NaCl-Lösung im Rohr = 3,81 cnr WasserÜbertragung durch Osmose β 13,7 cm in 4 Stunden endgültiges Volumen des äußeren Bades = 36,8 cm Bndkonzentration des NaCl im äußeren Bad = 3100 ppm = 0,35 M endgültige Konzentration4n NaCl in der im Rohr enthaltenen Lösung und osmotisch« Wasserübertragung = 4400 ppm mittlere Konzentration der Lösung im Rohr β 27t200 ppm β 0,465 M

wirksame, die Membran durchdringende Salzkonzentration

der Lösung = (36,8 χ 10~³) χ (5.3 χ 1θ"²) = 0_tl42 M

(13,7 x 10"³)

Rückstand β 0.465 - 0.142

0,465

d.h. 69,5 % Salzrückstand·

- 42 -

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Beispiel 10

Es wird eine Anordnung mit einer permeablen, rohrförmigen! Membran innerhalb eines par ösen* rohrförmigen Trägers gebildet· Die filmbildende Flüssigkeit ist eine Zusammensetzung» die enthältι

Verbindung Gewicht sgrozente

Celluloseacetat 25

Aceton 45

Formamid 30

Der rohrförmige Träger besteht aus porösem, rostfreien Stahl mit einer durchschnittlichen Porengröße von 5 Mikron und einem Innendurchmesser von 3 mm und 1 m Länge· Bs wird eine Luftblase verwendet, um eine rohrförmige Membran zu bilden· Die rohrförmige, durch Blasen gebildete Membran wird formiert und gehärtet, indem eine Säule von Wasser mit 5 C bei 50 atii verwendet wird, um die Gasblase entlang des rohrförmigen Trägers zu treiben, indem weiter kaltes Wasser innerhalb der Membran gelangt, bis sie vollständig geliert hat·

Nachfolgend wird eine Wassersäule bei 75 C durch das Innere der Membran 20 Minuten lang hindurchgetrieben· Danach wird wieder kaltes Wasser auf das Innere der Membran gegeben» Wenn Wasser mit einen Salzgehalt von 5000 ppm axial entlang dem Inneren der porösen Struktur bei einem Druck von 54_f4 at unter Turbulenzbedingungen geschickt wird, tritt Wasser mit einem niedrigeren Salzgehalt durch die poröse Anordnung und

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kann an der Außenseite des rohrförmigen Trägers gesammelt werden. Bas derart gesammelte Wasser hat einen Salzgehalt von 500 ppm·

Beispiel 1Ί

Die rohrfönnige Membran ι . nach Beispiel 11 wird gelöst, indem Aceton in das Innere des Membranträgerrohres gelangt» Die Porosität des gesäuberten, porösen Trägerrohres zeigt sich als die gleiche wie vor der anfänglichen Membranbildung· Sine rohrfönnige Membran wird nachfolgend in dem
rohrförmigen Träger regeneriert, indem die in Beispiel 11 beschriebene Hydroformiertechnik wiederholt wird.

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Claims (1)

1. Pat ent ansprüche

   Λ J Verfahren zum Formen eines rohrförmigen Gliedes, gekennzeichnet durch

   a) das Einführen einer filmbildenden Flüssigkeit in einen rohrförmigen Träger,

   b) das Pressen der filmbildenden Flüssigkeit durch den rohrförmigen Träger mit einer unter Druck gesetzten Gassäule und Bildung eines Flüssigkeitsfilmes auf der Innenwand des rohrförmigen Trägers und

   c) das Aushärten des Flüssigkeitsfilmes·

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Träger porös ist, und die filmbildende Flüssigkeit einen filmbildenden Bestandteil und ein flüssiges Trägermaterial enthält, das von dem Flüssigkeitsfilm entfernt werden kann·

   3· Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit; ein filmbildendes Cellulosederivat und ein Trägermaterial aufweist, das die Formierung einer permeable n Membran aus Cellulosederivat gestattet, wenn das Trägermaterial von dem Cellulosederivat entfernt wird,

   4, Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtungsstufe derart erfolgt, daß axial eine Säule mit Härtungsmittel entlang dem Inneren des rohrförmigen Trägers gelangt.

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   - 45 -

   5· Verfahren zur Bildung eines rohrförmigen Glied» , gekennzeichnet durch

   a) eine rohrf örmige Trägereinrichtung zum Stützen des rohrförmigen Gliedes während des Formierung svorgange s,

   b) eine Einrichtung zur Zufuhr einer filmbildenden Flüssigkeit in den Innenraum der rohrförmigen Trageinrichtung,

   c) eine Einrichtung, um eine Gassäule axial entlang dem Innenraum der rohrförmigen Trägereinrichtung hindurchzupressen, so daß die Flüssigkeit axial entlang der rohrförmigen.Trägereinrichtung hindurchgedrückt und eine Flüssigkeitsschicht auf der Innenwand der rohrförmigen Trägereinrichtung gebildet wird»und

   d) eine Einrichtung, um ein Härtungsmittel axial entlang dem Innenraum der rohrförmigen Trägereinrichtung zu treiben, um die Flüssigkeitsschicht zu härten und ein festes, rohrförmiges Glied zu bilden«

   6« Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Trägereinrichtung ein poröses, biegsames Rohr aufweist, das in kompakter Zylindergestalt gewickelt ist.

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   7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

   von das poröse, biegsame Rohr einen Innendurchmesser nicht mehr als 6 mm aufweist·

   8. Verfahren zum Formen eines Gefüges, das bei Umkehrosmose verfahren verwendbar ist, gekennzeichnet durch

   a) das Einführen einer filmbildenden Flüssigkeit in ein Ende eines porösen, lohrförmigen Trägers,

   b) das Pressen der Flüssigkeit axial entlang dem rohrförmigen Träger mit einer unter Druck gesetzten Gassäule , um einen Flüssigkeitsfilm auf der Innenwand des rohrförmigen Trägers zu bilden und

   c) das Aushärten des Flüssigkeitsfilmes, um eine permeable Membran innerhalb eines rohrförmigen, porösen Trägers zu bilden.

   9β Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die filmbildende Flüssigkeit ein Cellulosederivat und ein Trägermaterial aufweist, das die Formierung einer permeablen Membran aus Cellulosederivat gestattet, wenn das Trägermaterial davon entfernt wird.

   10« Verfahren nach Anspruch 9t dadurch gekennzeichnet, daß das Cellulosederivat Celluloseacetat, und das Trägermaterial Aceton und Formamid enthält.

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   11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die unter Druck gesetzte Gassäule eine Luftblase ist, und die Luftblase axial entlang dem rohrförmigen Träger durch eine unter Druck gesetzte Säule kalten Wassers gepreßt wird, das das Aceton aus.der Schicht der filmbildenden Flüssigkeit herausdrückt und das Celluloseacetat geliert.

   12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Aushärten des Filmes die Verfahrensschritte umfaßt, daß heißes Wasser axial entlang dem innerhalb der

   um rohrförmigen Membran gebildeten Durchgang gelangt, eine aktive Schicht auf der Innenwand, der rohrförmigen Membran zu bilden, und daß nachfolgend das heiße Wasser aus dem Durchgang weggespült wird durch kaltes Wasser.

   13. Reihenverfahren zur Rückgewinnung von Wasser mit einem niedrigen Salzgehalt aus Wasser mit einem hohen Salzgehalt, gekennzeichnet durch

   a) das Einführen einer filmbildenden Flüssigkeit in ein Ende eines porösen, rohrförmigen Trägers, das Hindurchpressen der Flüssigkeit durch den rohrförmigen Träger mit einer unter Druck gesetzten Gassäule, um einen Flüssigkeitsfilm auf der Innenwand des rohrförmigen Trägers zu bilden, und. das Aushärten des Flüssigkeit sfilmes, um ein Gefüge mit einer permeablen Membran zu bilden, die konzentrisch innerhalb eines rohrförmigen Trägers anhaftet,

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   b) das Durchpressen von salzhaltigem Wasser unter Druck axial entlang dem Innenraum des Gefüges, um Wasser niedriger Salzkonzentrat io η durch die permeable Membran und den porösen, rohrförmigen Träger durch Umkehrosmose durchtreten zu lassen und das Rückgewinnen des wenig salzhaltigen Wassers an der Außenseite des Trägers,

   c) das Lösen der Membran, wenn die gewartet werden muß,

   d) das Regenerieren der Membran, indem wieder eine filmbildende Flüssigkeit in den porösen, rohrförmigen Träger eingeführt wird, die Flüssigkeit durch den rohrförmigen Träger mit einer unter Druck gesetzten Gassäule gepreßt wicd, um einen Flüssigkeitsfilm auf der Innenwand des Trägerrohres zu bilden, und das Härten des Flüssigkeitsfilmes, um ein Gefüge mit einer durchlässigen, rohrförmigen Membran zu bilden, die konzentrisch innerhalb eines rohrförmigen, porösen Trägers anhaftet und.

   e) wiederum das Hindurchpressen unter Druck von Wasser mit einem hohen Salzgehalt entlang dem Innenraum des* Gefüges, um Wasser mit einem niedrigen Salzgehalt auf der Außenseite des rohrförmigen Tiägers zu ge- winnen·

   l4. Verfahren nach Anspruch 13, dadurclygekennzeichnet» daß die filmbildende Flüssigkeit ein Cellulosederivat und ein

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   Trägermaterial aufweist, das die Formierung einer permeablen Membran aus Cellulosederivat gestattet, wenn das Trägermaterial davon entfernt wird.

   15· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Cellulosederivat Celluloseacetat atf weist, und das Träger» material Aceton und Formamid enthalte

   16, Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die unter Druck gesetzte Gassäule aus einer Luftblase besteht, und die Luftblase axial entlang dem rohrförmigen Träger durch eine unter Druck gesetzte Säule von kaltem Wasser gepreßt wird, cflL e das Aceton aus der filmbildenden Flüssigkeife herauszieht und das Celluloseacetat geliert·

   . 17i Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtungsstufe das Hindurchgelangen von heißem Wasser axial entlang dem Durchgang umfaßt, der innerhalb der rohrförmigen Membran gebildet wird, um eine aktive Schicht auf der Innenwand der rohrförmigen Membran zu bilden und an schliß s-

   mit
   send das heiße Wasser einer Säule kalten Wassers abzuspülen·

   18. Umkehrosmose-Vor richtung, gekennzeichnet durch

   co a) eine poröse, rohrförmige Trägereinrichtung zum Stützen

   ^iD einer permeablen Membran,

   b) eine Einrichtung, um intermittierend eine filmbildende Flüssigkeit in das Innere der porösen, rohr

   förmigen Trägereinrichtung zu liefern,

   -

   c) eine Einrichtung, um intermittierend eine Ga S3 au Je axial entlang dem Innenraum der porösen, rohrförmigen Trägereinrichtung hindurehzupressen, um die Flüssigkeit axial entlang der rohrförmigen Einrichtung zu fördern und eine Flüssigkeitsschicht auf der Innenwand der porösen, rohrförmigen Trägereinrichtung zu bilden,

   d) eine Einrichtung, um intermittierend ein Härtungsmittel axial entlang dem Innenraum der rohrförmigen Trägereinrichtung hindurchzupressen» um die Flüssigkeitsschicht zu härten und eine rohrförmige Membran zu bilden,

   e) eine Einrichtung, um eine wässrige Lösung mit einem hohen Salzgehalt unter Druck in das Innere der rohrförmigen Membran einzuführen,

   f) eine Einrichtung, um Wasser mit niedrigem Salzgehalt auf der Außenseite der rohrförmigen Trägereinrichtung zu sammeln·

   g) eine Einrichtung, um intermittierend die rohrförmige Membran zu lösen·

   19» Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse, rohrförmige Träger-einrichtung wenigstens ein kompaktes, zylinderförmiges Modell ftefwei»*, «Ja» aus mehreren

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   schraibenförmigen Wicklungen aus biegsamem Trägerrolir aufweist, das aneinander liegend gestapelt ist«

   20. Vorrichtung nach. Anspruch <?, dadurch gekennzeichnet,
   daß das biegsame Trägerrohr einen Innendurchmesser von nicht mehr als 6 mm aufweist·

   21. Modell zur Verwendung in einer Orakehrοsmose-Vorrichtung, gekennzeichnet durch

   a) mehrere gestapelte, schraubenförmige Wicklungen eines porösen, rohrförmigen Trägers, wobei jede der Wicklungen eine permeable, rohrförmige Membran aufweist,
   die konzentrisch an dessen Innenfläche anhaftet, wobei sich die Membranen im wesentlichen über die ganze Länge der Wicklungen erstrecken,

   b) eine Einlaßleitung zur Zufuhr einer Flüssigkeit mit

   einem hohen Salzgehalt an einem Punkt des Innenraums

   -en
   jeder der rohrförmigen Membran und

   c) eine Auslaßleitung zur Aufnahme der Flüssigkeit, die

   an
   entlang dem Innenraum der rohrförmigen Membran einen zweiten Punkt im Abstand, von dem ersten Punkt gelangt.

   22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Wicklungen des rohrförmigen Trägers nicht.größer als ungefähr 6 mm ist.

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   23. Vorriclituiig nach. Anspruch 22, dadurch, gekennzeichnet, daß die rohrförmige Membran aus Celluloseacetat formiert
   ist.

   2k, Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickingen des porösen, rohrförmigen Trägers vertikal übereinandergestapelt sind·

   25· Vorrichtung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine Sammeleinrichtung zum Sammeln der Flüssigkeiten mit einem
   niedrigen Salzgehalt auf der Außenseite der Wickinngen des rohrförmigen Trägers·

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   L e e r s e i t e