DE1953417B - Vorrichtung zum Durchführen einer umgekehrten Osmose - Google Patents

Description

chen Anwendungsfall sei die Gewinnung von Obstsorten genannt.

Man hat bereits versucht, die erwähnten Abstandsringe aus Metall herzustellen, da ein solcher Werkstoil geeignet ist, dem Druck standzuhalten, der auf de Innenflächen der Abstandsringe durch das unter einem hohen Druck stehende Flud aufgebracht wird. Jedoch sind solche Abstandsringe ziemlich kostspielig, und wenn mit Hilfe der Vorrichtung eine ausreichende Produktionsleistung erzielt werden soll, kann die Vorrichtung z. B. drei Abschnitte umfassen, von denen jeder 50 Abstandsringe enthalt. Wegen dieses Nachteils wurde bereits versucht, aus Kunststoff hergestellte Abstandsringe zu verwenden, doch hat es sich gezeigt, daß solche Ringe dem erhöhten Innendruck der Vorrichtung nicht standhalten. Vielmehr werden die Ringe gereckt bzw. aufgeweitet, so daß sich ihr Durchmesser vergrößert. Um eine solche Dehnung oder Reckung der Ringe auszugleichen bzw. zu vermeiden, hat man schon versucht, die gesamte _ao Vorrichtung in einer Umschließung aus Stahl anzuordnen, die jedoch ebenfalls sehr kostspielig ist und deren Verwendung zu Schwierigkeiten beim Abführen des Fludes führt, das die Membranen passiert und in die Membranträger einströmt.

Die Erfindung sieht nunmehr eine Vorrichtung vor, bei der jeder Abstandsring als Formstück ausgebildet ist, das mit der Führungsplatte zusammenhängt, welche zwischen den beiden durch den Abstandsring voneinander getrennt gehaltenen Membranen angeordnet ist, und bei der innerhalb des Abstandsrings ein Kranz von Löchern vorgesehen ist, die sich durch die Führungsplatte erstrecken. Durch diese Konstruktion wird erreicht, daß jeder Abstandsring zusammen mit der zugehörigen Führungsplatte eine radähnliche Konstruktion bildet, bei der der Abstandsring die Felge des Rades und die Führungsplatte den Radkörper bildet. Es hat sich gezeigt, daß die durch den Radkörper ermöglichte Versteifung in radialer Richtung ausreicht, um jede übermäßige Änderung des Ringdurchmessers zu verhindern, wenn der Ring dem hohen Druck des in der Vorrichtung zu behandelnden Fludes ausgesetzt wird, obwohl das Vorhandensein der sich innerhalb der Felge bzw. des Abstandsrings in der Führungsplatte vorgesehenen Löcher zu einer gewissen Schwächung führt. Diese Löcher sind jedoch erforderlich, damit das Flud von der Membran auf der einen Seite der Führungsplatte zu der Membran auf der anderen Seite der Führungsplatte gelangen kann.

Um einen Stapel von Filterelementen od. dgl. miteinander zu verspannen, ist es bekannt, an jedem Ende des Stapels eine Stirnplatte anzuordnen und die Abmessungen dieser Stirnplatten so zu wählen, daß die Stirnplatten über den Umfang des Stapels hinausragen. Die vorspringenden Ränder der Stirnplatten sind mit Löchern versehen, so daß der Stapel mit Hilfe mehrerer sich längs der Außenfläche des Stapels erstreckender Zugschrauben verspannt werden kann. Bis jetzt wird die Anwendung einer solchen Konstruktion bei Vorrichtungen der hier in Frage kommenden Art als erforderlich betrachtet. Es hat sich jedoch gezeigt, daß es dann, wenn bei einer Ausführungsform der Erfindung jeder Abstandsring auf seinen voneinander abgewandten Seiten mit in der Umfangsrichtung verlaufenden Wulsten od. dgl. versehen ist, möglich ist, die Abstandsringe mit Hilfe von stirnseitig angeordneten Flanschen mit abdichtender Wirkung gegen die Membranen zu drücken, wobei diese Flansche mit Hilfe einer einzigen Schraube zusammengezogen werden, die sich zentral durch die FUhriingsplatten und die Membranen erstreckt, so daß sich eine einfache Konstruktion ergibt.

Es sei bemerkt, daß das zu behandelnde Flud mngs jeder Führungsplatte abwechselnd nach außen und innen strömt und wiihrend jeder solchen radialen Strömung die der Führungsplatte zugewandten Membranen überstreicht und daß sich die Strömungsrichtung des Fludes umkehrt, wenn das Flud die Löcher der Führungsplatte durchströmt. Bei einer anderen Ausfllhrungsform der Erfindung kann die Dicke der Führungsplatten von der zentralen öffnung zum Aufnehmen der Spannschraube aus nach außen in Richtung auf den Abstandsring zunehmen. Wenn die Führungsplatte in allen ihren Teilen die gleiche Dicke hätte, würde das Flud wegen seiner radialen Strömungsrichtung abwechselnd zunehmende und wieder abnehmende Querschnitte durchströmen. Wenn man jedoch die Dicke der Führungsplatte in der erwähnten Weise variiert, kann man diese Tatsache mindestens teilweise ausgleichen, so daß die Geschwindigkeit, mit der das Flud über die Membranen strömt, im wesentlichen konstant gehalten werden kann. Man kann die Strömungsbedingungen weiter verbessern, wenn man gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung jede Führungsplatte zwischen dem Abstandsring und der zentralen öffnung mit einem gewellten Querschnitt versieht.

Um das Entweichen des Fludes durch die zentrale Öffnung der Führungsplatte längs der Spannschraube zu verhindern, kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Kante der zentralen Öffnung auf der der Hauptströmungsrichtung zugewandten Seite als scharfe Schneide ausgebildet sein. In diesem Fall ergibt sich nur eine sehr schmale Berührungsfläche zwischen der zentral angeordneten Spannschraube und dem Rand der zentralen öffnung, so daß bei einer engen Passung zwischen der Spannschraube und der zentralen öffnung ein hoher spezifischer Berührungsdruck und damit auch die gewünschte Abdichtungswirkung erzielt wird.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Randfläche im Bereich der Kante der zentralen öffnung jeder Führungsplatte im Vergleich zu dem verbleibenden Teil der Führungsplatte eine geringere Dicke aufweisen, und in diesem Bereich kann ein Satz von radial verlaufenden Vorsprüngen vorgesehen sein, durch die die Führungsringe für die Membranen und die zugehörigen durchlässigen Unterstützungen abgestützt werden; die Führungsringe haben einen V-förmigen Querschnitt, und ihr Innendurchmesser ist größer als der Durchmesser der zentralen Spannschraube.

Bei dieser Konstruktion kann das Flud jeweils von einer Membran zur nächsten Membran strömen, d. h. zwischen den Vorsprüngen einer Führungsplatte nach innen, durch die Spalte zwischen den Innenflächen der Führungsringe und der Außenfläche der Spannschraube und dann zwischen den Vorsprüngen der nächsten Führungsplatte nach außen. Gleichzeitig bewirken die Vorsprünge, daß die Führungsringe gegen die Membranen und die Membranen gegen die zugehörigen Unterstützungen gedrückt werden, so daß das Flud nicht um die Ränder der Membranen herumströmen kann.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließen einer Druckleitung zum Zuführen des zu können die Membranunterstützungen an der zentra- behandelnden Fludes zu dem betreffenden Teil der len Öffnung mit einem massiven Ring versehen sein, Vorrichtung versehen. Der Zwischenflansch 9 weist dessen radiale Breite größer ist als die radiale Breite einen entsprechenden Auslaßkanal 17 zum Ansichliedes radialen Flansches der Führungsringe. Hierdurch 5 ßen einer Entnahmeleitung für das konzentrierte Flud wird weiter dazu beigetragen, das Entweichen des auf. Ferner ist ein nicht in der Zeichenebene liegen-Fludes, das anderenfalls in der erwähnten Weise mög- der, dem Einlaßkanal 15 entsprechender Einlaßkanal Hch wäre, zu verhindern, da das Flud über die Flan- in dem Zwischenflansch 9 ausgebildet, damit das sehe hinausragende Teile der Membranen gegen den unter Druck stehende Flud dem mittleren Teil der ringförmigen Teil der massiven Ringe der Membran- io Vorrichtung zugeführt werden kann. Der Zwischenunterstützungen drückt, die über die Flansche so hin- flansch 8 weist einen dem Auslaßkanal 17 des Zwiausragen, daß die Membranen gegen die massiven schenflansches 9 entsprechenden Auslaßkanal 18 und Ringe der Membranunterstützungen gedrückt werden einen nicht dargestellten, dem Einlaßkanal 15 des und die Membranen daher als Dichtungen zur Wir- Zwischenflansches 7 entsprechenden Einlaßkanal auf. kung kommen. 15 Dieser nicht dargestellte Einlaßkanal speist den drit-

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der ten Teil der Vorrichtung, und schließlich ist der Zwi-

Erfindung werden im folgenden an Hand schemati- schenflansch 6 mit einem den Auslaßkanälen 17 und

scher Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher 18 entsprechenden Auslaßkanal 19 versehen,

erläutert. Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich,

Fig. IA, IB und IC zeigen jeweils in einem 20 daß die drei Teile oder Abschnitte der Vorrichtung

axialen Schnitt eine Hälfte einer erfindungsgemäßen parallel geschaltet sind.

Vorrichtung, wobei jedoch nur die zum Verständnis Jede der Scheiben 10 ist als einteiliges Spriizform-

der Erfindung wesentlichen Teile dargestellt sind; teil aus Kunststoff hergestellt, und gemäß F i g. 3 bis 6

F i g. 2 ist ein axialer Schnitt durch einen Teil der umfaßt jede Scheibe einen äußeren Ring 22, der der

Vorrichtung, bei der die verschiedenen Bauteile der 25 Felge eines Rades ähnelt. Der Ring 22 ist in Fig. 5

Deutlichkeit halber auf einer zentralen Spann- im Querschnitt in einem größeren Maßstab darge-

schraube der Vorrichtung in größeren Abständen stellt. An den inneren Rand des Rings 22 schließt

voneinander dargestellt sind; sich eine Führungsplatte 23 an, die einen Radkörper

F i g. 3 zeigt einen Teil einer mit einem Abstands- bildet und nahe ihrem äußeren Rand mit mehreren

ring kombinierten Führungsplatte für die Vorrich- 30 auf einem Kreis liegenden, in Umfangsabständen ver-

tung nach F i g. 1A bis 1C; teilten Löchern 24 versehen ist. In ihrer Mitte weist

Fig. 4 ist ein vergrößerter Teilschnitt längs der die Führungsplatte 23 eine gemäß Fig. 4 durch eine

Linie IV-IV in F i g. 3; dünne Lippe 25 abgegrenzte öffnung mit einer schar-

F i g. 5 und 6 zeigen Ausschnitte der Darstellung fen Kante 26 auf, welch letztere bei der zusammen-

in F i g. 4 in einem noch größeren Maßstab; 35 gebauten Vorrichtung mit dem zentralen Spannbol-

F i g. 7 zeigt eine Hälfte einer Membrantragplatte zen 1 in Berührung steht. Die Lippe 25 trägt auf

für die Vorrichtung nach F ig. IA bis IC; einem Kreis in Umfangsabständen verteilte Vor-

F i g. 8 zeigt im Grundriß in einem größeren Maß- Sprünge 27, die Durchlässe 28 für das Flud abgren-

stab einen Teil der Tragplatte nach F ig. 7; zen. Die oberen Flächen der Vorsprünge 27 stehen

F i g. 9 zeigt die Rückseite des in F i g. 8 dargestell- 40 allgemein in Fluchtung mit den Flachseiten der beten Teils der Membrantragplatte nach F i g. 7. treffenden Führungsplatte 23.

In den Zeichnungen erkennt man eine Spann- Wie erwähnt, ist ein Membranträger 11 zwischen schraube bzw. einen Gewindebolzen, auf den Zug- je zwei Scheiben 10 angeordnet, und jeder Membrankräfte mit Hilfe von Muttern 2 und 3 aufgebracht träger 11 und die den Membranträgern benachbarten werden können, die auf die beiden Enden des Ge- 45 Filterpapierblätter 12 und die Membranen 13 werden windebolzens aufgeschraubt werden. An der inneren gemäß Fig. 2 an den Rändern ihrer zentralen Öff-Stirnfläche jeder der Muttern 2 und 3 liegt ein Stirn- nungen von zwei Führungsringen 30 und 31 umflansch oder Ring 4 bzw. 5 an. Jeder dieser Stirn- schlossen. Der Innendurchmesser dieser Führungsflansche bringt die Spannkraft auf einen Zwischen- ringe ist größer als der Durchmesser des zentralen flansch 6 bzw. 7 auf. Auf dem Gewinde- oder Spann- 50 Spannbolzens 1. Wenn die Teile der Vorrichtung mitbolzen sind zwei weitere Zwischenflansche 8 und 9 einander verspannt sind, sind daher Durchflußspalte angeordnet, und zwischen je zwei der Zwischen- 32 am Umfang des Spannbolzens und auf der Innenflansche liegt ein Teil oder Abschnitt der Vorrich- Seite von axial verlaufenden Flanschen 33 der Führung. Jeder Abschnitt umfaßt einen Stapel aus 50 rad- rungsringe 30 und 31 vorhanden. Bei der Betriebsähnlichen Scheiben 10, zwischen denen ebenfalls 55 stellung der Teile der Vorrichtung liegen die Vor scheibenförmige Membranträger 11 angeordnet sind. Sprünge 27 der Scheiben 10 an den radial verlaufen Wie aus Fi g. 2 deutlich ersichtlich, ist auf jeder Seite den Flanschen der Führungsringe an, so daß die Fun jedes Membranträgers 11 ein scheibenförmiges Filter- rungsringe die inneren Ränder der Membranen um papierblatt 12 angeordnet, und in Anlage an jedem der Filterpapierbehälter gegen die inneren Rande Filterpapierblatt 12 ist eine halbdurchlässige Mem- 60 der Membranträger 11 drücken, bran 13 vorgesehen, die ebenfa"'.3 scheil införnig Eine Hälfte einer Platte für einen Membranrräge ist. ist in F i g. 7 dargestellt. Die Platte ist aus einer

In F i g. 1A bis 1C sind von jedem Abschnitt der Kunststoff geformt und weist gemäß F i g. 8 auf ihre Vorrichtung jeweils nur vier Scheiben 10 dargestellt, einen Seite sehr schmale Schlitze 35 auf, die im Quei

und es sei bemerkt, daß die nicht gezeigten Scheiben 65 schnitt V-förmig sind, so daß sie auf der andere

zwischen den dargestellten Scheiben angeordnet sind. Seite der Platte um ein Mehrfaches breiter sind, wi

Der Zwischenflansch 7 ist mit einem Einlaßkanal es in F i g. 9 durch die Strecke α angedeutet ist. Di

15 mit einem Gewindebohrungsabschnitt 16 zum An- gemäß F i g. 8 und 9 durch die Schlitze 3S abgegrer«

7 8

ten Lamellen 36 sind gemäß F i g. 7 durch Verstei- Flächeneinheitsdrucks wird an dieser Stelle eine aus-

fungsrippen 37 verbunden, deren obere Flächen in reichende Abdichtung gegen das Entweichen des

Fluchtung mit der in F i g. 8 gezeigten Seite der Platte Fludes erzielt.

stehen und deren Dicke kleiner ist als die Dicke der Wie erwähnt, werden die drei Teile der Vorrich-Platte, so daß die unteren Flächen der Rippen gegen- 5 rung in axialer Richtung zusammengehalten bzw. über der in F i g. 9 gezeigten Flachseite der Platte miteinander verspannt, um die erforderliche Dichnach unten bzw. innen versetzt sind, wie es in F i g. 9 tungswirkung an den äußeren und inneren Rändern bei 38 angedeutet ist. Zwei der in F i g. 7 bis 9 dar- der Membranen mit Hilfe der Dichtungswulste 42 gestellten Platten bilden zusammen einen Membran- und der Führungsringe an den massiven Abschnitten träger 11, wobei die Platten so aufeinandergelegt ίο der Membranträger herbeizuführen. Der zur Erziesind, daß die breiten Öffnungen der Schlitze 35 ein- lung dieser Dichtungswirkung benötigte axiale Druck ander zugewandt sind und die Schlitze der beiden wird durch die beiden Muttern 2 und 3 aufgebracht. Platten nahezu im rechten Winkel zueinander ver- Zunächst wird die Vorrichtung mit Hilfe einer belaufen. Somit sind die schmalen Öffnungen der kannten Einrichtung verspannt, die in F i g. 1 C mit Schlitze 35 nach außen gerichtet, und daher bilden 15 gestrichelten Linien angedeutet ist. Nachdem der die einander entsprechenden Flachseiten der zwei- Stirnflansch 4 und die zugehörige Mutter 2 in der aus teiligen Platte einen Träger für zwei zugeordnete Fig. 1 A.ersichtlichen Weise angeordnet worden sind, Filterpapierblätter 12 und zwei Membranen 13. So- wird gemäß F i g. 1 C ein Jochteil 50 auf das äußere mit wird jede Membran durch die breiten Lamellen Ende des Spannbolzens 1 aufgeschraubt. Auf dem 36 zuverlässig abgestützt, und die Membranen über- 20 radial über den Stirnflansch 5 hinausragenden Teil brücken nur die engen Schlitze 35. des Zwischenflansches 7 wird dann ein Ringkolben

Jede Membrantragplatte weist im Bereich ihrer 52 angeordnet, der in einem ringförmigen Zylinder

zentralen Öffnung für den Spannbolzen 1 einen mas- 53 in einem ringförmigen Teil 54 eines hydraulischen

siven Ring auf, und wenn zwei solche Platten zusam- Stößels arbeitet, und ein Druckring 45 wird zwischen

mengefügt werden, um in der beschriebenen Weise 25 dem Stößel 54 und dem Jochteil 50 vorgesehen,

einen Membranträger zu bilden, sind die massiven Durch Zuführen eines hydraulischen Druckmittels zu

Ringe gleichachsig und aufeinanderliegend angeord- dem ringförmigen Zylinder 53 wird der Spannbol-

net. In Fig. IA bis IC und in Fig. 2 ist jeder zen 1 gereckt, so daß man die Mutter 3 anziehen

Membranträger der Deutlichkeit halber als einstük- kann, um den Stirnflansch 50 in feste Anlage an dem

kiges Bauteil dargestellt, doch sei erneut bemerkt, 30 Zwischenflansch 7 zu bringen. Nach dem Entfernen

daß jeder Membranträger zwei der vorstehend be- der hydraulischen Montagevorrichtung bleibt die auf

schriebenen Platten umfaßt. Entsprechend sind die den Spannbolzen 1 aufgebrachte Zugspannung nahe-

beiden massiven Ringe jedes Membranträgers in zu vollständig erhalten.

F i g. 2 jeweils durch ein einziges schraffiertes Recht- Es sei bemerkt, daß jeder der drei Teile der Voreck 40 angedeutet. Der Innendurchmesser dieser mas- 35 richtung auf ähnliche Weise arbeitet. Daher dürfte es siven Ringe entspricht allgemein dem Außendurch- genügen, die Wirkungsweise nur eines dieser Teile messer der axial verlaufenden Flansche 33 der Füh- zu erläutern.

rungsringe 30 und 31, so daß die Führungsringe die Die zu behandelnde Flüssigkeit, die der Vorrichmassiven Ringe beim Verspannen der Teile der Vor- tung über einen der Einlaßkanäle, ζ. Β. den Einlaßrichtung umschließen. Außerdem drücken die radia- 40 kanal 15, zugeführt wird, fließt von dem Einlaßlen Flansche der Führungsringe 30 und 31 die inne- kanal aus zu dem Ringraum zwischen der inneren ren Ränder der Membranen 13 und der Filterpapier- Stirnfläche des Zwischenflansches 7 und der benachblättcr gegen die massiven Ringe der Membranträger. barten Flachseite der ersten Scheibe 10. Dieser Ring-Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß die massiven Ringe raum ist dadurch abgegrenzt, daß der äußere Ringabder Membranträger etwas breiter sind als die radialen 45 schnitt 22 der Scheibe 10 als Abstandsring wirkt und Flansche der Führungsringe 30 und 31. Daher ragt seine Dicke größer ist als die Dicke des Führungsein in der Umfangsrichtung verlaufender ringförmiger plattenabschnitts 23 der Scheibe. Die Flüssigkeit verAbschnitt jedes massiven Rings nach dem Verspan- teilt sich in dem Ringraum und strömt von ihm aus nen der Teile der Vorrichtung über die radialen Flan- durch die Löcher 24 zur anderen Seite dieser ersten sehe der Führungsringe 30 und 31 radial nach außen 50 Führungsplatte. Danach strömt die Flüssigkeit längs hinaus, und infolgedessen drückt der auf die Außen- der Außenfläche der benachbarten Membran 13 nach flächen der Membranen 13 wirkende Druck des innen, dann über die zwischen den Vorsprüngen 27 Fludes die Membranen gegen die radial vorspringen- verlaufenden radialen Kanäle 28 zu den Spalten 32 den Teile der massiven Ringe. Daher wirkt der ring- zwischen den Innenkanten der beiden Führungsringe förmige Abschnitt jeder Membran, der dem vorsprin- 55 30, 31 und dem Spannbolzen 1 und dann zwischen genden Teil eines massiven Rings des Membranträ- den Vorsprüngen der nächsten Scheibe hindurch ragers 11 benachbart ist, als Dichtung, um das Entwei- dial längs der nächsten Membran und ebenfalls nach chen des Fludes an dieser Stelle zu verhindern. außen. Der Strömungsweg der Flüssigkeit ist in

Gemäß Fig. 2 ist der äußere Ringabschnitt 22 je- Fig. 2 durch eine mit Pfeilen versehene mäanderför-

der Scheibe 10 auf beiden Seiten mit zwei auch aus 60 mige Linie angedeutet.

F i g. 5 ersichtlichen kreisrunden Wulsten 42 ver- Da die Flüssigkeit unter einem hohen Druck steht sehen. Wenn die Teile der Vorrichtung miteinander und die Innenräume der Membranträger 11 mit der verspannt werden, werden die äußeren Ränder der Umgebung in Verbindung stehen, bildet sich zwi-Membranen 13 gegen die äußeren Teile der Mem- sehen beiden Seiten jeder Membran ein Druckunterbranträger 11 gedrückt, die gemäß Fig. 7 in der 6s schied aus, so daß der für die Durchführung der gegleichen Weise wie die inneren Teile der Membran- wünschten umgekehrten Osmose benötigte Druck träger als massive Ringe 43 ausgebildet sind. Wegen zur Verfügung steht. Die die Membranen passiedes durch die Wulste 42 hervorgerufenen hohen rende Flüssigkeit wird gemäß F i g. 7 in einem ring-

förmigen Kanal 44 längs des äußeren Randes des Membranträgers gesammelt und aus diesem Kanal durch eine radiale Bohrung 45 abgeführt, die sich durch den Ring 43 des zusammengesetzten Membranträgers erstreckt.

Wenn die Flüssigkeit von innen nach außen strömt, passiert sie radial nach außen divergierende Strömungswege oder Querschnitte. Wenn man die Führungsplatte 23 der Scheibe 10 so ausbildet, daß ihre Dicke von ihrer Mitte aus in Richtung nach außen zunimmt, wird die axiale Breite des Strömungsweges zunehmend kleiner, und hierdurch wird die erwähnte radiale Divergenz mindestens in einem gewissen Ausmaß ausgeglichen. Wenn die Führungsplatten so ausgebildet sind, tritt die Flüssigkeit nach dem Passieren

der Löcher 24 in einen Strömungsweg ein, der ir axialer Richtung eine kleine Abmessung und in dei radialen Richtung eine große Abmessung hat, unc der Flüssigkeitsstrom passiert auf seinem Wege vor außen zur Mitte Strömungswegabschnitte, deren radiale Abmessungen sich verkleinern, während siel ihre axiale Breite vergrößert. Daher ist es möglich eine gleichmäßige und hohe Strömungsgeschwindigkeit längs der Membranen zu erzielen, so daß siel

ίο eine vorteilhafte Wirbelbewegung ausbildet. Um die Entstehung dieser Wirbelbewegung noch zu fördern können die Führungsplatten 23 der Scheiben aui beiden Seiten mit konzentrischen Wellungen verseher sein, die Erhöhunger. 60 und Vertiefungen 61 umfassen, wie es in F i g. 6 gezeigt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Ring (40) umfassen, dessen radiale Breite größer ist als die Breite der radial verlaufenden Schenkel der Führungsring0 (30) 31)<

1. Vorrichtung zum Unterteilen eines Fludes in 5
zwei Teilmengen, die im Vergleich zu dem Aus-

gangsflud eine größere bzw. eine kleinere Menge

eines bestimmten Bestandteils enthalten, wobei
das unter Druck stehende Flud über halbdurchlässige auf durchlässigen Trägern angeordnete io

Membranen geleitet wird, wobei die Membranen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung paarweise angeordnet sind, wobei jeweils zwei zum Zerlegen von Fluden in zwei Teilmengen, von Paare von Membranen durch einen Abstandsring denen im Vergleich zu dem Ausgangsflud die eine im gewünschten Abstand voneinander gehalten Teilmenge eine größere und die andere Teilmenge sind und wobei zwischen je zwei benachbarten 15 eine kleinere Menge eines bestimmten Bestandteils Membranpaaren eine Führungsplatte angeordnet enthält; bei einer solchen erfindungsgemäßen Vorist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder richtung wird das unter Druck stehende Flud über Abstandsring (22) als einstückiges Formteil zu- halbdurchlässige Membranen geleitet, die auf durchsammen mit der Führungsplatte (23) ausgebildet lässigen Unterstützungen angeordnet sind, die Mem- und zwischen zwei Membranpaaren (13) angeord- 20 branen sind paarweise angeordnet, die Membranen net ist, die durch den Abstandsring im gewünsch- jedes Paars werden durch einen Abslandsring im geten Abstand gehalten sind, und daß die Führungs- wünschten Abstand gehalten, und zwischen je zwei platte auf der Innenseite des Abstandsrings mit Membranpaaren ist eine Führungsplatte angeordnet, einem Kranz von durchgehenden Löchern (24) Wenn eine Osmose durchgeführt werden soll, beversehen ist. 35 nötigt man eine Membran, die selektiv in der Weise

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- wirkt, daß bestimmte Bestandteile einer Lösung, und kennzeichnet, daß jeder Abstandsring (22) auf zwar gewöhnlich das Lösungsmittel, die Membran seinen voneinander abgewandten Stirnflächen mit passieren können, während ein oder mehrere Besieh in der Umfangsrichtung erstreckenden WuI- standteile der Lösung durch die Membran zurückgesten (42) versehen ist, daß die Abstandsringe 30 halten werden. Eine solche Membran wird als eine durch Stirnflansche (4, 5) mit abdichtender Wir- halbdurchlässige Membran bezeichnet, doch wird im kung gegen die Membranen (13) gedrückt wer- folgenden auch lediglich der Ausdruck »Membran« den und daß die Stirnflansche gegeneinander mit benutzt. Wenn eine Membran eine Lösung von dem Hilfe eines einzigen Spannbolzens (1) verspannt Lösungsmittel oder zwei Lösungen mit unterschiedsind, der sich zentral durch die Führungsplatten 35 liehen Konzentrationswerten voneinander trennt, hat (23) und die Membranen erstreckt. eine solche Membran das Bestreben, den Unterschied

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- zwischen den Konzentrationswerten zu verringern, kennzeichnet, daß die Dicke der Führungsplatten und dieses Bestreben führt <' daß sich ein Strom (23) von der zentralen öffnung zum Aufnehmen des Lösungsmittels von de uheren Lösung aus des Spannbolzens (1) aus nach außen in Richtung 4° in Richtung auf die stärker konzentrierte Lösung beauf den Abstandsring (22) zunimmt. wegt. Das Auftreten einer solchen Strömung wird als

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- Osmose bezeichnet.

kennzeichnet, daß jede Führungsplatte (23) zwi- Wenn man den Druck einer konzentrierten Lösung sehen dem Abstandsring (22) und der zentralen erhöht, läßt sich beobachten, daß sich der Mengenöffnung einen auf beiden Seiten gewellten Ab- 45 strom verringert. Wenn man den Druck schrittweise schnitt (60, 61) umfaßt. steigert, erreicht man schließlich einen Druck, bei

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- dem keine Strömung mehr auftritt. Dieser Druck, bei kennzeichnet, daß der Rand (26) der zentralen dem sich ein Gleichgewichtszustand einstellt, wird Öffnung jeder Führungsplatte (23) auf der der als der osmotische Druck bezeichnet. Erhöht man den Hauptströmungsrichtung zugewandten Seite eine 50 Druck über diesen osmotischen Druck hinaus, kehrt scharfe Schneide bildet. sich die Strömung des Lösungsmittels um. Diese Er-

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- scheinung wird als umgekehrte Osmose bezeichnet, kennzeichnet, daß ein sich längs des Randes (26) Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es der zentralen Öffnung jeder Führungsplatte (23) sich um eine Vorrichtung zum Durchführen einer solerstreckender Randabschnitt (25) im Vergleich 55 chen umgekehrten Osmose.

zum verbleibenden Teil der Führungsplatte eine Man kann die Vorrichtung z. B. zum Entsalzen von geringere Dicke hat und auf jeder Seite einen Seewasser benutzen, und wenn dies geschieht, wird Kranz von radial verlaufenden Vorsprüngen (27) der die Membranen passierende Teil des Ausgangsträgt, daß Führungsringe (30, 31) für die Mem- fludes, d. h. das gewonnene Wasser, dem Verbrauch branen (13) und die durchlässigen Membranträ- 60 zugeführt, während der andere Teil, d. h. das Seeger (11) vorgesehen sind, die einen L-förmigen wasser, das im Vergleich zu dem ursprünglich zuge-Querschnitt haben und auf den Kränzen von Vor- führten Seewasser eine erhöhte Salzkonzentration Sprüngen angeordnet sind, und daß der Innen- aufweist, beseitigt wird. Jedoch ist es in manchen durchmesser der Führungsringe größer ist als der Fällen auch erwünscht, eine Lösung, eine Suspension Durchmesser des zentralen Spannbolzens (1). 65 oder eine Emulsion oder ein Gemisch aus solchen

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge- Stoffen stärker zu konzentrieren, und in diesen Fällen kennzeichnet, daß die Membranträger (11) an wird die die Membranen nicht passierende Phase der ihren zentralen öffnungen jeweils einen massiven Verwendung zugeführt. Als Beispiel für einen sol-