DE1959394A1 - Vorrichtung und Verfahren zur osmotischen Zerlegung von Fluidgemischen oder Loesungen - Google Patents

Description

B.Ii DU PONT DE NEMOTJRS AND COMPANY 10th and Market Streets, Wilmington, Delaware 19 898, V.St.A.

Vorrichtung und Verfahren zur osmotischen Zerlegung von Fluidgemischen oder lösungen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum gleichmässigen Zusammenbringen von Bündeln aus langen, dünnen, selektiv durchlässigen Hohlfasermembranen mit Fluidgemisehen oder Lösungen, um die Gemische oder Lösungen dadurch zu zerlegen, dass die diffusionsfähigen Bestandteile durch die Membran hindurchtreten.

Lange, dünne, durchlässige Hohlfasern, die aus organischen Kunststoffen bestehen, eignen sich für osmotische Trennvorrioh-.tungen, bei denen die Fähigkeit der Pasern ausgenutzt wird, ein Fluid leichter durch die Faserwandungen hindurchzulassen als andere Fluide, Ionen oder Bestandteile. So beschreibt z.B. die USA-Patentaohrift 5 228 877 eine osmotische Trennvorrichtung, bei der sich in einem zylinderförmigen Mantel viele dünne, sew lektiv durchlässige Hphlfasern befinden. Die Fasern erstrecken sich in der Längsrichtung des Mantels durch denselben und durch die beiden mit Kappen verschlossenen Enden des Zylinders hindurch. Das Beschickungsgemisch wird unter Druck dem Inneren des

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Mantels zugeführt, wo der Bestandteil, der abgetrennt werden " soll, durch die Wandungen der Hohlfasern hindurchdringt und im Inneren der Hohlfasern weiter zu einem Sammelgefäss strömt. Der Rest des Fluidgemisches, der sich noch innerhalb des Mantels befindet, wird durch eine Auslassöffnung aus dem Mantel abgezogen. ·

Eine osmotische Vorrichtung anderer Art, die von selektiv durchlässigen Fasern Gebrauch macht, ist in der britischen Patentschrift 1 019 881 beschrieben. Diese Vorrichtung arbeitet ebenso wie diejenige gemäss der oben genannten USA-Patentschrift, jedoch mit einer anderen Anordnung der Fasern in dem Mantel. Die Hohlfasern erstrecken sich nicht der Länge nach durch den Zylinder hindurch und ragen nicht an beiden Enden des Zylinders aus demselben heraus, wie es bei der Vorrichtung gemäss der genannten USA-Patentschrift der Pail ist, sondern sie erstrecken sich der länge nach durch den Zylinder und sind dann so umgebogen, dass sie der länge nach durch den Zylinder zurücklaufen und ihre beiden Enden aus dem gleichen Ende des Zylinderförmigen Mantels herausragen. Mit anderen Worten: Die Hohlfasern sind in dem Mantel U-förmig umgebogen, der gebogene Teil der Pasern befindet sich am einen Ende des Zylinders, während die Pasern mit ihren beiden Enden aus dem anderen Zylinderende herausragen.

Jedoch lässt sich durch die Art und Weise, wie das Pluidgemisch oder die Lösung in den die Hohlfasern oder Röhren enthaltenden Mantel eingeführt wird, keine Strömung des Pluidgemisches oder der Lösung erreichen, die den maximalen Kontakt zwischen dem Fluid und den Pasern oder Röhren ermöglicht. Natürlich ist ein maximaler Kontakt wünschenswert, da der Wirkungsgrad der gewünschten Trennung davon abhängtj die wirksame Verteilung der Beschickung innerhalb der vollständig zusammengesetzten Vorriohtung derart, dass das Fluid mit dem grösstmögliohen Teil der äusseren Oberfläche der Hohlfasern zwecks Diffusion des gewünschten Bestandteils in Berührung kommt, ist bereits seit lan-

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OR 4651/4651-1 gem ein Problem.

Bei den bisher bekannten osmotischen Trennvorrichtungen mussten die Hohlfasern dicht in einen Mantel gepackt sein, wobei sich der zum Zuführen der Beschickung unter Druck bestimmte Bauteil in der Nähe eines Endes des Faserbündels befand (eine typische Beschickung ist in der Natur vorkommendes Wasser, das gelöste Salze, wie Natriumsulfat, Natriumchlorid, Magnesiumchlorid, Magnesiumsulfat oder viele andere Salze in verschiedenen Mengenverhältnissen, enthält, oder ein Gasgemisch). Im Falle solcher wässriger Lösungen diffundiert das Wasser schneller durch die Hohlfaserwandungen als die gelösten Salze. Aus den offenen Enden der Hohlfasern strömt gereinigte wässrige Lösung aus, und der Rest der Lösung, der von den Faserwandungen abgewiesen worden ist, ist an gelösten Salzen angereichert und strömt aus dem Mantel gewöhnlich an einer.von der Eintrittsöffnung entfernt gelegenen Stelle aus. Solche osmotischen Vorrichtungen sind mit Durchmessern von wenigen Zentimetern bis zu 30 und 35 cm gebaut und erprobt worden, und noch grössere Vorrichtungen werden in Betracht gezogen. Zu den für die osmotischen Hohlfaservorrichtungen vorgeschlagenen Werkstoffen gehören Polystyrol, Polyäthylen, Polyäthylenterephthalat, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid , Polyhexamethylenadipinsäureamid, Polyacrylnitril, Äthylcellulose, Cellulosepropionat, Mischpolymerisate aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen, Mischpolymerisate aus Acrylnitril und Vinylchlorid sowie Mischpolymerisate aus Butadien und Styrol. Der Wirkungsgrad von sehr kleinen osmotischen Vorrichtungen mit sehr dünnen Hohlfasern ist gewöhnlich wesentlich höher als derjenige von ähnlichen, aber grösseren Vorrichtungen, die von solchen Hohlfasern Gebrauch machen. Dieser Abfall im Wirkungsgrad ist darauf zurückzuführen, dass es schwierig ist, die Vorrichtung so zu bauen, dass die äussere Oberfläche der dünnen Hohlfasern mit Sicherheit in der Vorrichtung mit der Beschickung in Berührung kommt. Die verfügbare Oberfläche in einer osmotischen Vorrichtung von der Art, wie

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sie in der USA-Patentschrift 3 339 341 "beschrieben ist, ist sehr hoch und erreicht bei einer Vorrichtung mit einem Durch-

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messer von 30 cm Werte von 8000 bis 9300 m . In der gleichen Patentschrift sind auch die idealen Strömungsbedingungen für osmotische Vorrichtungen dieser Art angegeben, wobei angenommen wird, dass die Strömung hauptsächlich in den schmalen Kanälen zwischen den nebeneinanderliegenden äusseren Oberflächen der Hohlfasern, stattfindet. In der Praxis herrschen aber aus mehreren Gründen keine idealen Strömungsbedingungen. Einige Strömungskanäle können sich durch Fremdstoffe, ,verformte Fasern oder aus anderen Ursachen verstopfen. Durch offene Kanäle an der Seite des Bündels kann eine Strömung vom Einlass zum Auslass ohne richtigen Kontakt der Beschickung mit der Faseroberfläche stattfinden. Wenn die Strömung zu stark beschränkt wird, kann die Salzmenge in den engen Strömungskanälen so stark ansteigen, dass Salz ausfällt, wodurch die Strömung weiter behindert und die Schwierigkeit des Aufrechterhaltens einer guten Strömungsverteilung verstärkt wird.

Alle diese Schwierigkeiten werden durch die Erfindung beseitigt, da gemäss der Erfindung eine vollständige Strömung der Beschickung durch die ganze Länge der engen Kanäle zwischen den Hohlfasern nicht mehr erforderlich ist, sondern eine Querströmung durch das Faserbündel verursacht wird. Dies wird auf zwei verschiedene Arten bewerkstelligt. Gemäss dem ersten Merkmal der Erfindung ist innerhalb des Faserbündels ein durchlochtes Rohr angeordnet, dessen Durchlochungen Auslass- oder Einlassöffnungen an verschiedenen.Stellen desjenigen Teils des Rohres darstellen, der sich innerhalb des Hohlfaserbündels befindet. Vorzugsweise bildet das Rohr einen Abflussweg für denjenigen Teil der Beschickung, der von den Hohlfasern abgewiesen wird, und ist in der Mitte des Faserbündels oder doch wenigstens innerhalb seines äusseren Urafanges angeordnet. Das Rohr kann an einem Ende oder an seinen beiden Enden an der osmotischen Vorrichtung befestigt sein, sofern nur für den.Abfluss des von der

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-Faseroberfläche abgewiesenen Teils der Beschickung aus der Innenseite des Mantels gesorgt ist. Das durchlochte Rohr wird nachstehend entweder als solches·oder als Ablaufauslassrohr oder Ablaufsammelrohr bezeichnet, wobei unter "Ablauf" der von den Membranfasern abgewiesene Teil der Beschickung verstanden wird.

Gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die Notwendigkeit des Entlangströmens der Beschickung längs der engen Kanäle zwischen den Hohlfasern dadurch umgangen, dass zwischen der Innenwand des Mantels und der äusseren Oberfläche der die Fasern umgebenden langgestreckten Hülle ein ringförmiger Raum vorgesehen ist. Dieser Ringraum, der ein leerer Raum ist, stellt im wesentlichen eine Zone des Druckabfalls auf einen niedrigen Druck dar. Die in den Mantel durch einen-Einlass eintretende Beschickung ist bestrebt, den ringförmigen Raum auszufüllen, bevor sie in das Faserbündel eintritt. Der auf die in den Mantel eingeführte Beschickung ausgeübte Druck treibt die in dem ringförmigen Raum befindliche Beschickung dann nach innen (quer durch das Hohlfaserbündel) zu den Auslassöffnungen, die in Abständen über die Länge des Auslassrohres hinweg angeordnet sind. Bei dieser Anordnung findet nur eine minimale Strömung längs der Kanäle zwischen den Hohlfasern statt. Eine gleichmässige radiale Strömung wird dadurch herbeigeführt, dass die Auslassöffnungen längs des durchlochten Auslassrohres in gleichmassigen Abständen angeordnet sind. Auf diese Weise kommt ein maximaler Kontakt zwischen der Beschickung und den Fasern zu-, stände.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur osmotischen Zerlegung von Fluiden mit

(A) einem langgestreckten, fluiddichten Hantel mit einem offenen ersten Ende, einem durch den Mantel selbst verschlossenen zweiten Ende und einer fluiddichten gegossenen Wand, die das erste Ende verschliesst, ■

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(B) einer Vielzahl von Hohlfasern, die in Form eines Bündels von einem Halteorgan, und zwar vorzugsweise von einer\langgestreckten, biegsamen, porösen Hülle, deren Längsausdehnung etwa die gleiche ist wie diejenige des Faserbündels, zusammengehalten werden, sich im wesentlichen über die ganze Länge des Mantels erstrecken, in der Nähe des zweiten, geschlossenen Mantelendes U-förmig umgebogen sind und mit ihren beiden Enden fluiddicht in die gegossene Wand eingebettet sind und durch dieselbe hindurchragen, ,

(C) einem das erste, offene Mantelende verschliessenden äuss'eren Verschlussorgan, das zusammen mit der gegossenen Wand eine Kammer begrenzt, in die die Hohlfasern mit ihren offenen Enden einmünden,

(D) einer Leitung, die das Innere des Mantels mit dem ausserhalb des Mantels befindlichen Raum verbindet, und

(E) einer durch das äussere Verschlussorgan führenden Leitung, durch die Fluid aus der von dem äusseren Verschlussorgan und der gegossenen Wand begrenzten Kammer ausströmen kann, gekennzeichnet durch

{]?) ein vielfach durchlochtes Rohr, das sich durch mindestens ein Ende des Mantels fluiddicht hindurch erstreckt, innerhalb des Hohlfaserbündeis ungefähr längs der Mittelachse desselben angeordnet ist und sich im wesentlichen über die Länge des BündeiLs erstreckt,

wobei die Durohlochungen des durohlochten Rohres rings um den Umfang desselben und in dem Teil des Rohres, der innerhalb des Hohlfaserbündels verläuft, auch in der Längsriohtung des Rohres in Abstanden angeordnet sind, und

das Rohr so gebaut und angeordnet ist, dass sein Inneres mit dem Inneren des Mantels nur über die von den Durchlochungen gebildeten öffnungen in Verbindung steht, mit der von dem äusseren Versohlussorgan und der gegossenen Wand begrenzten Kammer jedoch keine Verbindung hat.

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Torzugsweise ist das Faserbündel in dem Mantel so angeordnet, dass es von den Innenwänden des Mantels auf Abstand steht.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen.

Pig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer osmotischen Trennvorrichtung gemäss der Erfindung. ·

Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform einer osmotischen Trennvorrichtung gemäss der Erfindung.

Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer osmotischen Trennvorrichtung gemäss der Erfindung.

Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer osmotischen Trennvorrichtung gemäss der Erfindung.

Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer osmotischen Trennvorrichtung gemäss der Erfindung.

Fig. 6 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsformi einer osmotischen Trennvorrichtung gemäss der Erfindung.

Fig. 7 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer osmotischen Trennvorrichtung gemäss der Erfindung.

Fig. 8 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer osmotischen Trennvorrichtung gemäss der Erfindung.

Fig. 9 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer osmotischen Trennvorrichtung gemäss der Erfindung.

Fi£. 10 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer osmotischen Trennvorrichtung gemäss der Erfindung.

Fig. 11 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer oemotischen Trennvorrichtung gemäss der Erfindung.

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Fig. 12 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer osmotischen Trennvorrichtung gemäss der Erfindung.

• In Fig. 1 "bis 7 sind verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung gemäss der Erfindung dargestellt, die sich nur auf das durchlochte Rohr, aber nicht auf den ringförmigen Raum beziehen. Bei diesen Vorrichtungen haben sämtliche Ausführungsformen einige Teile gemeinsam. Zu diesen gemeinsamen Teilen (vgl. Fig. 1) gehört ein Hohlfaserbundel aus einer grossen Anzahl einzelner

Hohlfasern 10, die sich innerhalb des Mantels 15 befinden» An einem Ende des Mantels sind die Fasern so umgebogen, dass beide Faserenden durch den gegossenen Wandblock 12 hindurchragen und * bei 11 in die Kammer 18 einmünden. Die Kammer 18 wird von dem äusseren Verschlussorgan 28 gebildet, das so gebaut ist, dass; es an Teile der gegossenen Wand 12 und des Mantels 15 anstösst, und das durch Flansche 26 und Schraubenbolzen 27. starr an dem Mantel befestigt ist.. Der Dichtungsring 13 und der O-Ring 14 bewirken eine fluiddichte Abdichtung.

Bei. der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird die Beschickung bei 16 unter Druck in den Mantel 15 eingeleitet und kommt mit den Aussenwandungen der Hohlfäsern 10 in dem Faserbündel in Berührung. Die Beschickung strömt vom Einlass 16 zur Auslassleitung 17 am Auslassende des durchlochten Rohres 19, strömt aber auch radial quer durch das Faserbündel von senkrechten Kanälen zwischen den Fasern zu den Austrittslöchern 21, 22, 231 24 und 25, die längs des Rohres 19 angeordnet sind. De,r ganze Ablauf (das ist der Teil der Beschickung, der nach dem Durchgang des hindurehdiffundierenden Teils durch die Faserwandungen hinterbleibt) muss durch diese Löcher austreten und gelangt so zum Auslass 17, von wo er durch, eine {nicjit dargestellte) Entspannungsvorrichtung die Vorrichtung "bei Atmospharendruök (oder einem anderen gewünschten Druck) verlässt· Das durch die Faaerwandungen hindurchdiffundierte Produkt strömt duroh das Innere der Hohlfasern, tritt duröib. äie offenen

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Faserenden 11 in die Kammer 18 aus und verlässt die Kammer durch den Auslass 20. Die Fluidströmung in dieser Vorrichtung kann als Gegenstrombewegung bezeichnet werden, weil die Strömung der Beschickungslösung in dem Mantel in entgegengesetzter Richtung erfolgt wie die Strömung des Produktes in den Hohlfasern. Wie bereits erwähnt, ist der gegossene Wandblock mit 12,. ein Dichtungsring mit 13 und ein O-Ring mit 14 bezeichnet. Grosse und Anzahl der Durchlochungen in dem Rohr 19 sowie die Lage derselben auf dem Rohr müssen so gewählt werden, dass die Strömung gelenkt und eine gleichmässige Ausnutzung sämtlicher Fasern begünstigt wird; wenn sämtliche Durchlochungen die gleiche Grosse haben, sollen in der Nähe der Einlassöffnung 16 weniger Durchlochungen vorgesehen sein als an weiter von der Einlassöffnung entfernten Stellen, um den Kontakt der Beschickung mit den Wandungen der Fasern 10 auf der ganzen Länge des Faserbündels herbeizuführen. Für den gewünschten Druckabfall zwischen der Eintrittsöffnung 16 und der Austrittsöffnung 17 des Rohres 19 wurde für Durchlochungen mit einem Durchmesser von 1,6 mm die folgende Gleichung abgeleitet:

».■ ₍₁₎

worin N" die Anzahl der Durchlochungen, l/Min, die Strömungsgeschwindigkeit des Ablaufs

in Liter "je Minute und .

ΔΡ den Druckabfall an den Durchlochungen in dem

durchlochten Ablaufrohr in kg/cm bedeuten. '

Die obige Gleichung ist auf verdünnte wässrige Lösungen in einer osmotischen Vorrichtung mit einer Packungsdichte von etwa 50 # (Anzahl der Fasern mal Querschnittsfläche einer einzelnen Faser, berechnet auf Grund ihres Aussendurchmessera, dividiert duroh die Querschnittsfläche des Mantels, berechnet aus seinem Innendurchmesser) bei Verwendung von Hohlfas.ernmit eifern Aussendurchmesser von 54 μ anwendbar. In einer solohen Vorrichtung

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soll der Druckabfall zwischen dem Einlass 16 und dem Ablaufaus-

2 *

lass 17 zwischen 0,7 und 14 kg/cm liegen.

Zur Bestimmung eines günstigen Planes für die Lage der Durchlochungen'auf dem durchlochten Rohr kann man sich der folgenden Gleichung bedienen:

^Ya = ^Yobs. + ^Δτ ,

in der Y ■, den beobachteten Umwandlungsgrad (Volumen des/diffundierten Produkts, dividiert durch das Volumen der Beschikkung) für die Hohlfaserwandungen in einer Vorrichtung der oben beschriebenen Art,

Ψ Y_ den tatsächlichen Umwandlungsgrad in der gleichen Vorrichtung a

unter der Annahme, dass ein Teil der Beschickung zwischen den Pasern kanalförmig hindurchgeströmt und mit den Faserwandungen nicht in Berührung gekommen ist, und

Δγ die Differenz bedeutet, die die Unwirksamkeit infolge des Kanaleffekts darstellt.

Pur osmotische Vorrichtungen verschiedener Grossen, die ähnlich wie die Vorrichtung gemäss Pig. 1 ausgebildet sind^. aber kein durchlochtes Rohr aufweisen, erhält man die folgenden Werte für Δγ, wenn die Vorrichtungen mit verdünnten wässrigen Lösungen

gespeist werden: .... .

Durohmesser der osmotischen Vorrichtung, cm ΔΥ, i»

1-0*2 15,25 35,6

Verwendet man die Vorrichtung gemäss Fig. 1 mit einem Manteldurchmesser von 35»6 cm., so lässt sich Δγ auf 8 bis 10 $> herabsetzen, was einer 70- bis 63-prozentigen VerbesserAing hinsiohtlioh der Herabsetzung der Unwirksamkeit infolge des Kanal- effekta entsprioht. ..... _:

11	,7
13
27	,0.

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Die Durchlochungen in dem mittig angeordneten durchlochten Ablaufrohr sind in einer osmotischen Vorrichtung der in Fig. 1 dargestellten Bauart vorzugsweise folgendermassen angeordnet:

1. Eine Durchlochung befindet sich ganz am Ende des Rohres an dem durch die gegossene Wand begrenzen Ende der Vorrichtung.

2. Auf den nächsten 5 bis 10 # der Länge des Rohres befinden sich keine Durchlochungen.

5. Auf der übrigen Länge des Rohres innerhalb des Faserbündels sind 20 bis 50 i» der Gesamtzahl der Durchlochungen gleichmässig über die ersten 60 $ dieser Länge verteilte

4. Die übrigen 80 bis 50 i<> der Durchlochungen sind gleichmässig über die letzten 40 fo dieser Länge verteilt.

Die gleichmässige Anordnung der Durchlochungen ist nicht wesentlich; in der Tat ist sogar eine allmählich dichter werdende Anordnung der Durchlochungen nach dem dem Beschickungseinlass abgewandten Ende des durchfochten Rohres hin von Vorteil; die gleichmässige Verteilung der Durchlochungen erleichtert·jedoch die Herstellung.

Die oben beschriebene Anordnung der Durchlochungen hat die Wirkung, dass eine ausreichende Querströmung (Strömung der eintretenden Beschickung senkrecht zur Längsachse der Hohlfasern) erzwungen wird, so'dass in dem oberen Teil des Faserbündels eine Durchmischung in radialer Richtung (eine Richtung senkrecht zur Länge der Fasern) erfolgt, wodurch die Wirkung nicht mit den Fasern in Berührung kommender Strömungswege und strömungsloser Bereiche in axialer Richtung (längs der Faserachse) vermindert wird. Die Aufgabe besteht Jedoch darin, die grösstmögliche Strömungsmenge gleichzeitig mit der oben erwähnten radialen Burehmischung in axialer Richtung durch die Strömungswege zwischen den Hohlfasern hindurchzutreiben. Auf diese Weis© wird die grösstmögliche Faseroberfläche in wirksamer Weiee ausge-

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nutzt. Die einzelne Durchlochung am Ende des durchlochten Rohres verhindert die Bildung eines strömungslosen Bereichs in der Gegend, wo die Hohlfasern in den gegossenen Wandblock 12 eintreten* '

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform wird die Beschickung unter Druck durch den Einlass 31 in den Mantel 15 eingeleitet und kommt mit den Wandungen der Hohlfasern TO in . Berührung. Die Beschickung strömt dann vom Einlass 31 zum Ende des durchlochten Rohres 39 in der Nähe der Durchlochungen 44» strömt aber auch radial durch das Faserbündel zu den Durchlochungen 4i» 42, 43 und 44» Der ganze Ablauf strömt durch diese Durchlochungen und dann durch den Auslass 33 und verlässt das Gefäss bei dem gewünschten Druck nach dem Durchgang durch eine (nicht dargestellte) Druckentspannungsvorrichtung.

Die Vorrichtung gemäss Fig. 2 unterscheidet sich von der in Pig. 1 dargestellten Vorrichtung dadurch, dass sich das durchlochte Rohr 39 durch den gegossenen Wandblock 12 hindurch erstreckt. Durch die offenen Enden 11 der Hohlfasern gelangt das Diffüsionsprödukt in die Kammer 40 und strömt dann durch Leitung 34 aus. Der Dichtungsring 13 und der O-Ring 14 sorgen für eine fluiddiehte Abdichtung.

Bei der Ausführungsform gemäss Figo 3 wird die Beschickung unter Druck durch den Einlass 51 dem Mantel 15 zugeführt und kommt mit den Wandungen der Hohlfasern 10 in Berührung» Die Beschickung strömt dann vom Einlass 51 zu den Durchlöehungen 61', 62/ 63 lind 64 und von dort durch das Innere des durehlochteh Rohres 59 zum Auslass 53· Dieses ist eine GieiGhstroinbewegung, da das Fluid, an der Aüssenseite der Fasern in der gleichen Richtung strömt wie in den Fasern* in diesem Falle.lsi die Anordnung der Durchlochungen in dem durchlochten Rohr entgegengesetiat derjenigen gemäss Fig. 1 > indem eine grosser© Anzahl von Duröhlöohungen aii dein durch die gegossene Wand 12 begrenzten Ende der Vorrichtung angehäuft ist» Auch diese Anordnung genügt

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aber der Regel, dass in der Nähe der Beschickungsstelle weniger Durchlochungen und am anderen Ende des Rohres eine grössere Anzahl von Durchlochungen vorhanden sein sollen. Das Diffusionsprodukt strömt aus den offenen Hohlfaserenden 11 in die Kammer 50 und verlässt die Vorrichtung bei 54» Die Abdichtung erfolgt durch den Dichtungsring 13 und den O-Ring 14. Das äussere Verschlussorgan ist bei 28 dargestellt.

Pig. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung. Hier wird die Beschickung dem Mantel 15 durch Leitung 71 zugeführt und strömt nach Kontakt mit der Aussenseite der Hohlfasern 10 des Bündels durch die Durchlochungen 81, 82 und 83 in dem durchlochten Rohr 79 und aus dem letzteren über die Austrittsöffnung 73 durch eine (nicht dargestellte) Druckentspannurigsvorrichtung aus,; Diese Vorrichtung unterscheidet sich von derjenigen gemäss Fig. 3· dadurch, dass das durchlochte Ablaufsammeirohr 79, wie in ?ig._: 2, an dem Ende der Vorrichtung befestigt ist, an dem sich die gegossene Wand 12 befindet. Die Anordnung der Durchlochungen ist die gleiche wie in Figo 3. Das Diffusionsprodukt strömt aus den offenen Hohlfaserenden 11 in die Kammer 70 und verlässt die Vorrichtung durch den Auslass 74. Auch in diesem Falle sind ein äusseres Verschlussorgan 28, ein Dichtungsring 13 und ein O-Ring 14 vorgesehen.

Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung, bei der das durchlochte Rohr 99 an beiden Enden der Vorrichtung befestigt ist, so dass der Ablauf aus den Auslassen 93 und 105 des Rohres 99 ausströmt. Die

Beschickung wird dem Mantel 15 durch die leitung 91 zugeführt, und die Anordnung der Auslassdurchlochungen 101, 102, 103 und 104 auf dem durchlochten Rohr 99 ist die gleiche wie in Fig. 2. Die Strömung erfolgt im Gegenstrom. Das Diffusionsprodukt gelangt durch die offenen Hohlfaserenden 11. in die Kammer 100 und strömt von dort aus der Vorrichtung durch den Auslass 94 aus. . Das äussere Verschlussorgan ist bei 28, der Dichtungsring bei 13 und der O-Ring bei 14 dargestellt.

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Gemäss Fig. 6 ist das durchlochte Rohr 119 wiederum an "beiden. Enden der Vorrichtung befestigt, wie in Fig. 5. Die Beschickung wird jedoch dem Mantel 15 durch den Einlass 111 zugeführt, und die Strömung erfolgt im Gleichstrom. Die Löcher 121, 122, 123 und 124 in dem durchlochten Rohr sind, wie in Fig. 4 dargestellt,, angeordnet, Der Ablauf strömt aus der Vorrichtung durch das Rohr 119 über die Auslässe 113 und 125 durch (nicht dargestellte) Druckminderventile ab. Das Diffusionsprodukt gelangt aus den offenen Hohlfaserenden 11 in die Kammer 120 und verlässt von dort die Vorrichtung durch den Auslass 114· Auch hier ist ein äusseres Verschlussorgan 28, ein Dichtungsring 13 und ein O-Ring 14 vorgesehen.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist das durchlochte Rohr 139 an beiden Enden der Vorrichtung befestigt. Die Beschickung wird dem Mantel 15 durch den Einlass 131 in der Mitte des Faserbündels zugeführt, so dass die eine Hälfte der Strömung im Gleichstrom und die andere im Gegenstrom erfolgt. Diese Vorrichtung weist drei Reihen zu je 4 Löchern auf,· die in gleichmässigen Abständen direkt gegenüber der Beschickungsöffnung bei 143 angeordnet sind. Von den übrigen Durchlochungen liegt die eine Hälfte auf der einen Seite bei 141 und 142 und die andere Hälfte auf der anderen Seite bei 144 und 145. In jeder Hälfte sind 50 bis 20 fo der Durchlochungen in Form von in . gleichmässigen Abständen angeordneten Reihen zu je 4 Löchern, beginnend mit der dem Mittelpunkt am nächsten gelegenen Lochreihe, ausgebildet, und 50 bis 80 fa der Durchlochungen sind in gleichmässigen Abständen über den Rest des durchlochten Teils des Rohres innerhalb des Faserbündels verteilt. Das Diffusions*- produkt tritt durch die offenen Hohlfaserenden 11 in-die- Kammer 140 ein und verlässt die Vorrichtung bei 134, während der von den Fasern abgewiesene Ablauf durch die Durchlochungeh in dem Rohr strömt und die Vorrichtung über die Auslässe 135 und 146 durch (nicht dargestellte) Druckminderventile verlassti Auch diese Vorrichtung weist eine gegossene Wand 12, ein äusseres

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Verschlussorgan 28, einen Dichtungsring 13 und einen O-Ring 14 auf. ■'■■...

Pig. 8 bis 12 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung gemäss der Erfindung, die sowohl von dem durchlo.chten Rohr .als auch von dem ringförmigen Raum Gebrauch machen. Pig. 8 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Ein Hohlfaserbündel, das aus vielen einzelnen Hohlfasern 10 besteht, befindet sich innerhalb des Mantels 15. Die Pasern sind von einer biegsamen porösen Hülle 30 umgeben. Am einen Ende des Mantels sind die Pasern so umgebogen, dass beide Enden einer jeden Paser durch den gegossenen Wandblock 12 hindurchreichen und bei 11 in die Kammer 18 einmünden. Die Kammer 18 wird von dem äusseren Verschlussorgan 28 gebildet, das so gebaut ist, dass es an Teile der gegossenen Viand 12 und des Mantels -15 anstösst, und das durch Plansche 26 und Schraubenbolzen 27 starr an dem Mantel befestigt ist. Pur fluiddichte Abdichtung ist durch den Dichtungsring 13 und den O-Ring 14 gesorgt. Die Beschickung wird dem Mantel 15 bei 16 unter Druck zugeführt und strömt durch den Ringraum 29 zwischen der äusseren Paserbündelhülle 30 und der Innenwand ,des Mantels 15. Sobald der Ringraum 29 mit Beschickung gefüllt ist, strömt die Beschickung radial (senkrecht) durch das Paserbündel, wie.es durch die Pfeile angedeutet ist, von denen einige mit 31» 32 und 33 bezeichnet sind, zu den Auslassdurchlochungen des durchlochten Rohres .19» von denen einige mit 21, 22, 23» 24 bzw. 25 bezeichnet sind. Der ganze von den Paserwandungen abgewiesene Ablauf muss durch die Durchlochungen und mithin durch den Auslass 1? abströmen» von wo er die Vorrichte;h: über ein (nicht dargestelltes) Druckminderventil bei Atmosphärendruok (oder einem anderen gewünschten Druck) verlässt» Das Diffusionsprodukt, das durch die Paserwandungen hindurohgetreten ist, strömt durch das Innere der Eohlfaeern, tritt bei 11 in die Xamiaea? 18 ein und verlässt die Kamdurch den Auslass 20»

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Die Kombination aus dem ringförmigen Raum und den in gleichmäs-

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sigen Abständen angeordneten ,Durchlochungen hat die Wirkung, dass eine Querströmung (Strömung der eintretenden Beschickung senkrecht zur längsachse der Hohlfasern) erzwungen wird und eine Vermischung der Beschickung in dem Mantel in radialer Richtung (senkrecht zur Längsrichtung der Pasern) zustande kommt, wodurch die.Wirkung nicht mit Pasern in Berührung kommender Strömungswege und strömungsloser Bereiche in axialer Richtung (längs der Faserachsen) vermindert wird. Auf diese Weise wird die grösstmögliche Faseroberfläche in wirksamer Weise ausgenutzt. Eine Verstopfung, die in einem Kanal zwischen Hohlfasern in einer nicht mit dem durchlochten Rohr oder dem ringförmigen Raum ausgestatteten osmotischen Trennvorrichtung auftreten könnte, würde eine Verminderung des Wirkungsgrades zur Folge haben, da die Paserwandüngen unterhalb des Punktes des Stillstandes oder der Verstopfung nicht mit der Beschickung in Berührung kommen würden. Die in der Vorrichtung gemäss. der Erfindung erzwungene radiale Strömung führt jedoch zu einer Bewegung der Beschickung quer durch das Faserbündel hindurch, so dass der Punkt des Stillstandes umgangen wird.

Der Mantel der Vorrichtung kann Jede geeignete Querschnittsform aufweisen und aus beliebigen, mit den zu verarbeitenden Stoffen verträglichen Werkstoffen von genügender Festigkeit hergestellt werden. Vorzugsweise· ist der Mantel zylinderförmig ausgebildet. Zylinderförmige metallische Gehäuse, z.B· Stahlrohre, sind zu- . friedenstellend, da sie.sich leicht herstellen und zusammensetzen lassen* Der Durchmesser des rohrförmigen Mantels kann von weniger als 2,5 cm bis zu einem Mehrfachen dieses Betrages, z.B· 25 oder 25 cm, und die Länge von etwa 30 cm bis zu einem Vielfachen dieses Betrage«, z*B, 3 oder 4 m, variieren.

Eine Möglichkeit für die Anordnung" der Hohlfasern ergibt sich aus der Tatsache, dass sich in einen etwa 15 cm weiten und 2,4 is langen Mantel etwa 12 Millionen Hohlfasern derart packen lassen, dass sie eine wirksame MembranoberfiSohe (Auösenwandun-

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2 gen) von etwa 1860 m ergeben. ■

Die Hohlfasern können durch Schmelzspinnen durch kreisförmige Spinndüsenöffnungen hergestellt werden, wie es in der französischen Patentschrift 990 726 und der britischen Patentschrift 859 814 beschrieben ist. Hohlfasern von Textilfasergrösse. werden vorzugsweise durch Schmelzspinnen von Kunststoffen, z.B.. Polyhexamethylenadipinsäureamid, mit einer Sehneckenschmelzvorrichtung, einer Sandfilterpackung und einer Mantel-Kern-Spinndüse von der in der USA-Patentschrift 2 999 296 beschriebenen Art hergestellt. Pasern von geeigneter Grosse erhält man mit Spinndüsen mit Plattenlochdurchmessern von ungefähr 1,02 mm und Einsatzdurchmessern von ungefähr 0,89 mm, indem man die Temperatur der Schmelzvorrichtung, der Sandpackung und der Spinndüse, die Luftkühlung und die Geschwindigkeit des Aufwikkelns entsprechend einstellt.

Die erfindungsgemäss verwendbaren Hohlfasern haben im allgemeinen Aussendurchmesser von etwa 10 bis 250 μ (vorzugsweise 15 bis 150 μ) und Wandstärken von etwa 2 bis 75 μ (vorzugsweise 5 bis 40 μ). Im allgemeinen sollen die Pasern mit kleineren Aussendurchmessern dünnere Wandungen haben, so dass das Verhältnis der Querschnittsfläche der Innenbohrung der Faser zur Gesamtquerschnittsfläche innerhalb des Aussenumfanges der Paser etwa 0,12:1 bis 0,60:1 beträgt. Vorzugsweise beträgt dieses Verhältnis etwa 0,18:1 bis 0,45*1·'Die; Zusammensetzung der Fa- · sern wurde bereits erörtert. Vorzugsweise bestehen die Pasern

aus Polyamid, das durch Behandeln mit protonenbildenden Säuren (wie Ameisensäure) oder lyotropen Salzen und dergleichen modifiziert ist.

Es wurde gefunden, dass die vorteilhafteste Anordnung der Hohlfasern in dem Mantel diejenige ist, bei der die PasernU-förmig umgebogen sind, wie es in den Abbildungen dargestellt ist, so dass beide Faserenden aus dem gleiohen Ende des Mantels heraus ragen. Eine solche Anordnung lässt sich erreichen, indem man

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die Hohlfasern in Form eines Endlosfadengarns erspinnt, welches zu einem Strang der gewünschten Länge und Breite gewickelt wird (die sich nach der Länge und Breite des Mantels richten). Die Herstellung von Strängen ist in der USA-Patentschrift 3 339 341 beschrieben. Die Stränge werden mit Hilfe von Haken verstreckt und gedehnt, und über den gedehnten Strang wird eine biegsame poröse Hülle (oder mehrere derartige Hüllen) gezogen, um das weitere Hantieren des Faserbündels zu erleichtern.

Die biegsamen porösen Hüllen, die über die losen Stränge gezogen werden, können aus-jedem geeigneten Werkstoff bestehen, sei es ein natürlicher, ein aufgebauter oder ein synthetischer Werkstoff, der die erforderliche Festigkeit aufweist und mit dem zu verarbeitenden Fluidgemisch, dem Kunststoff, aus dem die Hohlfasern bestehen,-dem Werkstoff der gegossenen Wand und den übrigen Stoffen verträglich ist, mit denen die Hülle in Berührung kommen kann. Die Hüllen können jede beliebige praktische Bauart aufweisen, sofern sie nur porös und biegsam sind. Vorzugsweise sollen die Hüllen aus festem, abriebbeständigem Material bestehen oder so gebaut sein, dass sie imstande sind, mindestens in der peripheren Querabmessung zu schrumpfen oder sich zu verkürzen, so dass sie eine gleichmässige Halte- und Verdichtungswirkung auf das eingeschlossene Fadenbündel seiner ganzen Länge nach ausüben. Eine bevorzugte Bauart ist eine Hülle aus auf der Rundstrickmaschine hergestelltem Textilstoff, z.B. aus Baumwollfäden, oder ein Polyestergewebe; eine solche Hülle ist imstande, sich in der Quer-Umfangsrichtung erheblichzusammenzuziehen, wenn sie in Längsrichtung unter Spannung gesetzt wird. Diese Hülle ist von besonderem Vorteil; denn wenn auf eine solche, ein Faserbündel umgebende Hülle ein Zug ausgeübt wird, um das Fadenbündel in einen rohrförmigen Mantel hineinzuziehen, so führt diese Zugkraft auch zu einer gleichmässigen Verdichtung und Querschnittsverminderung des Bündels über die ganze Länge des Bündels hinweg, so dass sich dieses leichter in dem Mantel in die richtige Lage bringen lässt, ohne die Fä-

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den des Bündels abzuflachen oder sonstwie zu beschädigen. Die Hüllen können aus Gewebe oder Vliesstoff bestehen, oder sie können ausgestanzte oder ausgeschnittene zylinderförmige Rohre oder Tüllrohre sein. Es ist wünschenswert, dass die Hülle imstande ist, gleichmässig zu schrumpfen oder ihren Radius oder Umfang zu vermindern.

Sobald der Faserbündelstrang sich in der Hülle oder den Hüllen befindet, wird ein Ende des Stranges in eine Form eingebracht, und ein erstarrungsfähiges Harz wird um dieses Ende des Stranges herum zu einer gegossenen Wand oder einem gegossenen Block verformt. Ein geeignetes Formharz von guter Festigkeit ist ein Gemisch aus einem mit Butylg^ycidyläther modifizierten Epoxyharz, einem modifizierten aliphatischen Aminaddukt und Phosphorigsäuretriphenylester. Nach dem Erstarren.wird der einzementierte Strang aus der Form herausgenommen« Die zementierte oder gegossene Wand kann dann zerschnitten werden, wie es in der USA-Patentschrift 3 339 341 beschrieben ist, so dass die offenen Enden der Hohlfasern mit der Aussenluft in Verbindung stehen.

Der gegossene Wandblock kann durch einen' darin eingegossenen Metallrahmen in Form eines Speichenrades oder einer sonstigen Gestalt verstärkt werden, indem man diesen Rahmen in die zur Herstellung des Blockes dienende Form einbringt und dann das erstarrungsfähige Harz in die von dem Rad gebildete Form giesst und härtet. AIa erstarrungsfähige Harze kann man die verschie-, densten Kunststoffe? wie Polyester, Phenolharze, Melaminharze, Siliconharze und andere Kunstharze, verwenden; Epoxyharze werden aber bevorzugt. Der gegossene Wandblook wird dann als ein Ganzes hantiert, wobei die einzelnen Hohlfaserbündel zwecks leichterer Handhabung zu einem grossen Bündel zusammengefasst werden, Gegebenenfalls kann der gegossene Wandblock mit einer robusten Metallkappe von gleichem Durohmesser hinterlegt werden_t die der Wand eine höhere Festigkeit verleiht, so dass sie dem

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Beschickungsdruck in dem Mantel der osmotischen Vorrichtung widerstehen kann. Die Metallkappe ist von der Oberfläche, aus der die offenen Enden der Hohlfasern herausragen, durch einen Raum, wie z.B. ein Sieb, getrennt, damit das Diffusionsprodukt ungehindert aus den Paseröffnungen zur Auslassleitung der Produktsammelkammer strömen kann. Diese Bauart führt zur Materialersparnis bei der Herstellung des Wandblockes aus einem Epoxygiessharz, weil der Metallrahmen und/oder die metallische Rückplatte dem Aufbau Festigkeit verleiht. Auqh wird die zur Verfügung stehende Oberfläche der Hohlfasern besser ausgenutzt, da ein viel geringerer Teil derselben in den gegossenen Wandblock einzementiert ist und ein grösserer Teil für die osmotische Trennung zur Verfügung steht. Der gegossene Wandblock ist von grösserem Durchmesser als der den eigentlichen Körper'der Vorrichtung bildende Mantel; die Verbindung zwischen Block und Mantel kommt durch ein flanschförmiges oder angeschweisstes Reduzierstück zustande. Der.Mantel hat eine solche Grosse, dass das Hohlfaserbündel als Ganzes dicht in den Mantel hineinpasst, so dass die Seitenwände das Faserbündel abstützen und die offenen Beschickungskanäle zwischen den aneinander angrenzenden Hohlfaserwandungen wirksam beschränken» Die umgebogenen Enden der zu dem Bündel zusammengefassten Fasern (an der der Epoxyharzwand abgewandten Seite) können in den Haßte! hineingezogen werden, und das andere Ende des Mantels kann durch Anschweissen oder Flanschverbindung an dem äusseren Versehlussorgan befestigt werden.

Vor dem Einsetzen des Faserbündeis in den Kante! ikQw&en Sie Fasern mit protonenbildenden Säuren oder lyotropen Salzen behandelt werden» wie oben beschrieben«

Ferner wird vor dem Einsetzen des Faserbündel© iii cteii Mantel das dureblochte Rohr der Länge nach etwa in der Mittelachse indas Faserbündel eingesetzt* Vorzugsweise wird bei der Herstellung des Bündels eine Hülle von der gleichen Bauart wie üt» oben beschriebenen, das- Bündel umgebenden Hüllen, aber von

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kleinerem Durchmesser, längs der Mittelachse in das Faserbündel eingelegt. Diese Hülle erleichtert das Einsetzen des durchlochten Rohres, da das Rohr sich dann ohne Schwierigkeit in die Hülle einsetzen und unter Verwendung der Hülle als Führung in das Faserbündel einschieben lässt. Die Hülle kann bleibend in' den gegossenen Wandblock eingegossen oder an dem Rohr selbst befestigt werden.

Das durchlochte Rohr kann jede beliebige länge haben. Vorzugsweise erstreckt es sich über nahezu die ganze Länge des Faserbündels in das letztere hinein. Für Vorrichtungen von technischer Grosse, d.h. mit Durchmessern von 1o bis 35 cm oder mehr, können die Rohre Durchmesser von 6,4 bis 25 mm haben oder noch weiter sein, v^enn grossere Faserbündel verwendet werden. Die Austrittsöffnungien in dem Rohr brauchen nur einen Durchmesser von 1 bis 200 μ zu haben, können aber auch bei grösseren Vorrichtungen Durchmesser von 0,4» 3,2 oder gar 6,4 mm aufweisen. Die Durchlochungen in dem Rohr müssen so klein und an Zahl so gering sein, dass sie den Abfluss von dem Bündel zur Innenseite des Rohres hin begrenzen. Beim Durchgang von Fluid von dem Bündel durch die Durchlochungen zur Austrittsöffnung des Ablaufauslassrohres findet ein gewisser Druckabfall statt. Diese Druckdifferenz übt eine Saugwirkung aus, die bestrebt ist, die Strömung über die ganze Länge des Bündels hinweg auszugleichen, und die den gleichmässigen Kontakt in der ganzen Vorrichtung fördert. Vorzugsweise befinden sich die Durchlochungen in gleichmässigen Abständen über den Teil des Rohres hinweg, der, sich in dem Faserbündel befindet, und sind von gleichmässiger Grosse, um die gleichmässige Strömung der Beschickung in radialer Richtung durch alle Teile dös Faserbündels hindurch zu unterstützen. Die Anzahl der Durchlochungen ist durch kein Maximum oder Minimum beschränkt,. Das Rohr kann aus jed^m beliebigen korrosionsbeständigen Werkstoff, z.B· aus Inertem Kunst stoff, Faserglas, Keramik oder Stahl, gefertigt sein. Wenn die Durchlochungen klein sind und naoh Mioron messen, kann daa Rohr

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aus linearem Niederdruck-Polyäthylen (rait Porengrössen von 35 bis 100 μ) oder aus gesintertem rostfreiem Stahl (mit Porengrössen von 1 bis 200 μ) bestehen.

Die Pasern des Bündels sollen fest um das durchlochte Rohr herum gepackt sein. Wenn jedoch zwischen einzelnen Pasern offene Räume vorhanden sind, wird der Wirkungsgrad der Trennvorrichtung nicht sonderlich beeinträchtigt, da die Strömung radial verläuft.

Vorzugsweise ist das Faserbündel dicht mit einer biegsamen Hülle umwickelt (man kann jedoch auch Metall, Textilstoffbandj Bindfaden oder Drahtnetz verwenden) und wird fest an das durchlochte Austrittsrohr angedrückt, so dass es mit diesem zusammen eine ziemlich steife Einheit bildet, wobei der äusserste Teil des Fadenbündels von der Innenwand des Mantels auf einem Abstand von etwa 0,8 bis 19 mm steht, so dass ein entsprechend breiter Ringraum freibleibt. Im Interesse der besten leistung können die Abstände der Durchlochungen variiert werden, indem man sie auf die Abnahme der treibenden Kraft einstellt, die durch den erhöhten Druck im Inneren der Hohlfasern verursacht wird. Ausgezeichnete Ergebnisse erhält man, wenn man 36 bis 40 fo der Durchlochungen in dem obersten Drittel des Auslässrohres, 32 bis 34 $ der Durchlochungen in dem mittleren Drittel und 28 bis 30 fo der Durchlochungen in dem unteren Drittel des Rohres unterbringt, wenn die Ablaufströmung in dem Rohr von _; oben nach unten verläuft. Da die Beschickung, ganz gleich, WO₁ sie zugeführt wird,_das Hohlfaserbündel yöllständig uaid gleichmassig umgibt, macht die Lage der Beschickungsöffnung für den Betrieb der Vorrichtung keinen Unterschied. Die Beschickungsöffnung kann an jeder Stelle des Mantels gelegen sein, oder die Beschickung kann durch ein konzentrisches Rohr zugeführt werden, sofern sie nur in den Ringraum und nicht ins Innere des Faserbündela eingeführt wird. · ■".,

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Bei der durch die Vorrichtung gemäss der Erfindung^ erzeugten radialen Strömung muss der Strömungswiderstand in dem Ringraum im Vergleich zu dem Strömungswiderstand in dem Faserbündel klein sein, oder, um es anders auszudrücken: der Druckabfall (die Differenz zwischen dem Druck der Beschickung an der Zuführungsstelle und dem Druck an der betreffenden Stelle) muss in dem Ringraum kleiner sein als in dem Faserbündel. Da ferner die Strömung an den Stellen des höchsten Druckabfalls stattfindet, ist der Druckabfall an den Auslassöffnungen des durchlochten Auslassrohres am höchsten. Wenn man also die Grosse und den Abstand zwischen den Auslassöffnungen regelt, so lässt sich dadurch die Fluidströmung lenken und unter Kontrolle halten.

Wenn das Rohr sich an Ort und Stelle in dem Bündel befindet, wird das Bündel mit dem umgebogenen Ende zuerst in den Mantel hineingezogen. Das in den gegossenen Wandblock einzementierte Ende des Bündels wird in den Mantel so eingepasst, dass dieses Mantelende geschlossen ist, und dann wird das äussere Verschlussorgan auf den Mantel aufgesetzt. Derjenige Teil des durchlochten Rohres, der aus dem gegenüberliegenden Ende des Mantels herausragt, wird durch Schweissen oder durch Flanschverbindungen und Dichtungsringe an dem Mantel abdichtend befestigt.

Die Herstellung der Vorrichtung, besonders der Fasern, des ge-\ gossenen Endblockes und Verfahren zum Zusammensetzen der Irer- , schiedenen Vorrichtungsteile sind in der USA-Patentschrift 3 339 341 beschrieben.

Die Vorrichtung gemäss der Erfindung kann in bezug auf d.en Erdboden waagerecht, senkrecht oder schräg angeordnet sein. Die Bauart der Vorrichtung, bei der beide Faserenden durch eine einsige gegossene Wand hindurchlaufen, wie sie hier beschriebe» iat_t "bietet ungewöhnliche Vorteile, besonders bei der freramng Ton Gasen, wenn sie in senkrechter Stellung eingesetzt wird.

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Gasförmige Beschiclcungen, aus denen Wasserstoff oder andere Gase abgetrennt werden sollen, enthalten häufig verhältnismässig · . grosse Mengen an Kohlenwasserstoffen mit 1 Ms 10 Kohlenstoffatomen im Molekül. Unter den Bedingungen erhöhten Druckes und allmählichen Entzuges des Wasserstoffs im Inneren der osmotischen Trennvorrichtung (wobei sich die Beschickung ausserhalb der Kunststoffhohlfasern befindet) können sich diese Kohlenwasserstoffe leicht in dem Faserbündel kondensieren, die Strömungskanäle verstopfen und den osmotischen Wirkungsgrad verringern. Bei Betrieb in senkrechter Lage erleichtert die Schwerkraft das AbfHessen des Kondensats von dem Faserbündel zum Boden der Vorrichtung, von wo es sich dann leicht entfernen lässt.

Ähnliche Vorteile ergeben sich, wenn man mit gewissen flüssigen Beschickungen arbeitet, z.B. mit Wasser, das Verunreinigungen in Form von Bicarbonaten oder Sulfaten enthält, oder Wasser, das Gase in Lösung enthält. Unkondensierbare Gase lassen sich leicht aus den Zwischenräumen in den gebündelten Fasern entfernen und von der Oberseite der Vorrichtung abziehen. Der Betrieb der Vorrichtung in senkrechter Stellung mit flüssigen Beschikkungen trägt auch zur Beseitigung der strömungsfreien oder toten Räume in dem Faserbündel bei, weil die Schwerkraft die Strömung durch Stellen hindurchtreibt, an denen es beim Betrieb in waagerechter Stellung zum Absetzen, zum Ausfallen von Salz oder zu anderen unerwünschten Erscheinungen kommen kann. Die strömungs-. lenkenden Vorrichtungen gemäss der Erfindung verbessern die Leistung beim Betrieb sowohl in waagerechter als auch in senkrechter Stellung.

Die Hohlfasern aus behandeltem Polyamid sind imstande, in den meisten Gemeinden mit einer sulfathältigen Brackwasserversorgung mit einem Sulfätgehält Von mehr als 0_tÖ25 Gewichtsprozent !Drinkwasser zu erzeugen. Die Hohlfasern können auch verwendet werden, um die verschiedensten anderen Stoffe aus wässrigen Ge mischen zu entfernen. !Typische Bestandteile» die sioh mit Hilfe

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ZJyJ

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dieser Membranen aus wässrigen flüssigen Gemischen^ abtrennen lassen, sind anorganische Salze mit Anionen, wie Sulfat-, Phosphat-, Fluor-, Brom-, Chlor-, Nitrat-, Ghromat-, Borat-, Carbonat-, Bioarbonat- und Thiosulfationen, und Kationen, wie Na- . trium-, Kalium-, Magnesium-, Calcium-, Ferro-, Ferri-, Mangano- und Cupriionen, organische Stoffe, wie Glucose, Phenole, sulfonierte Aromaten, Lignin, Alkohole und Farbstoffe, und schwer filtrierbare unlösliche Stoffe, wie Viren und Bakterien, z.B. coliartige und gaserzeugende Bakterien. Besondere Anwendungsarten für diese Trennvorgänge sind die Reinigung von Salzoder Brackwasser und Abwässern, die Gewinnung von Mineralien aus Meerwasser, die Wasserenthärtung, künstliche Nieren, Sterilisation, Isolierung von Viren und Bakterien, Blutfraktionierung und Konzentration von Alkaloiden, Glucosiden, Seren, Hormonen, Vitaminen* Impfstoffen, Aminosäuren, Antiseren, Antiseptika, Proteinen, metallorganischen Verbindungen, Antibiotika, Frucht- und Gemüsesäften, Zuckerlösungen, Milch sowie Kaffee- und Tee-Extrakten.

Vorzugsweise werden die hier beschriebenen Hohlfasermembranen verwendet, um V/asser zu reinigen, das anorganische Salze, insbesondere Sulfate oder Phosphate, in Lösung enthält.

Die Geschwindigkeit der Viasserdiffusion in wässrigen Lösungen ist proportional der Differenz zwischen dem angewandten Druck und dem Auslassdruck des Diffusionsproduktes, vermindert um den osmotischen Druck der Lösung. Hohe angewandte Drucke und nie- , drige Auslassdrucke begünstigen daher eine hohe Osmosegeschwindigkeit. Die Geschwindigkeit wird gewöhnlich in l/m Faseroberfläche und Tag ausgedrückt. Die Leistung wird häufig als prozentuale Salzabwei3ung bestimmt, wobei ein hoher Wert eine Reinigung mit hohem Wirkungsgrad bedeutet. Ein anderes, häufig verwendetes Mass für die Leistung ist der Umwandlungsgrad, d.h. der Anteil dee Beschickungevolumens, der als Diffusionsprodukt aus der Vorrichtung austritt. Der Umwandlungflgrad lässt sioh

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QL

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weitgehend durch Steuerung der Ausflussgeschwindigkeit des abgewiesenen Ablaufs beeinflussen.

Infolge des Strömungswiderstandes in dem Faserbündel innerhalb' des Mantels der osmotischen Vorrichtung besteht ein Druckabfall von der Zuführungsstelle bis zu der Stelle, an der der abgewiesene Teil der Beschickung austritt. Im allgemeinen ist es zweckmässig, dass dieser Druckabfall recht niedrig ist, um die mechanische Abnutzung und den Abrieb der Fasern zu vermindern. Gewöhnlich wird zwischen dem Auslass des durchlochten Sammelrohres und der Aussenatmosphäre ein Druckminderungsventil angeordnet.

" In den folgenden Beispielen ist die Beschickung eine wässrige Sulfatlösung der folgenden Zusammensetzung:

0»75 g/1 Natriumsulfat 0,75 g/l Magnesiumsulfat.

Beispiel 1

Es werden Vergleichsversuche mit osmotischen Vorrichtungen von . 10 cm Durchmesser mit den in der nachstehenden Tabelle angegebenen Merkmalen durchgeführt. Das mittig angeordnete, durchlochte Austrittsrohr hat einen Durchmesser von 12,7 mm und besitzt 50 Löcher von 0,8 mm Durchmesser, die auf einer Länge von . 190,5 cm gleichmässig (zwei Löcher rings um den Umfang in Mit-telpunktsabständen von 7,6 cm) verteilt sind. Das Faserbündel ist fest durch ein Textil3toffrohr zusammengebunden, wobei das Textilstoffrohr das Bündel zusammendrückt und es an dem mittleren Rohr festhält. Zwischen dem Faserbündel und dem Mantel befindet sich ein 6,4 mm weiter Ringraum. Es werden die folgenden Werte erhalten:

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Art der osmotischen

Vorrichtung

1. Ohne durchlochtes Rohr und ohne Ringraum

Druckabfall Δ Ρ

von der Beschik-

kungs zuführung

zum Atilaufaus-

lass, kg/o sr

0,53

Umwandlungsgrad von Beschickung zu
Diffusionsprodukt,
Vol.-^

49

Strömungsgeschwindigkeit -Q,

l/m²

und' Tag

2,77

SalzalDwei-
sung, fo

83,0

CA VJl

	I	2.	Mit	durchlochtem Rohr	O	,7
O	IO		und	Ringraura
O	-4				O	,91
CO	3.	Wie	2.
GD				O	,84
CJ	4.	Wie	2.
"■·«»

51

64
75

2,73 2,61 2,52

93,0

90,7

88,0

CjO CD

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Diese Werte zeigen eine 1O-prozentige Verbesserung in der prozentualen Salzabweisung beim gleichen Umwandlungsgrad, wenn durch Einsetzen eines mittleren durchlochten Ablaufsammelrohres und Anordnung eines äusseren Beschickungsringraumes eine radiale Strömung erzwungen wird. Selbst bei nur 50-proζentiger Zunahme des Umwandlungsgrades wird die Salzabweisung von 83,0 #· auf 88 $ verbessert. .

Weitere Ausführungsformen der Vorrichtung gemäss der Erfindung '*. sind in Fig. 9 bis 12 dargestellt. Fig. 9'zeigt die gleiche osmotische Trennvorrichtung wie Fig. 8 mit dem Unterschied, dass das durchlochte Auslassrohr aus dem Mantel durch die gegossene Wand hindurch statt am gegenüberliegenden Mantelende austritt.' · Die einzelnen,. U-förmig umgebogenen Hohlfasern, die sich durch · die gegossene Wand 112 hindurch erstrecken, sind in dieser Abbildung nicht im einzelnen dargestellt, sondern die Abbildung zeigt das Hohlfaser bund el, welches die Fasern einschliesst, und '·. die die Fasern umgebende langgestreckte, biegsame Hülle nur in ., Form einer gestrichelten linie, die den äusseren Umriss des Faserbündels 130 darstellt. Das Faserbündel ist von' dem Mantel . ' 115 durch den Ringraum 129 getrennt. Beim Betrieb wird die Beschickung dem Inneren des Mantels durch die Einlasse 116 züge- ·. · führt, von wo sie durch den Ringraum und dann radial durch das Faserbündel zu dem durchlochten Auslassrohr 119 strömt. Von hier gelangt der Ablauf durch die Durchlochungen, die teilweise bei 121, 122 und 123 dargestellt sind, in das Rohr und strömt. ·'* aus dem offenen Ende 117 desselben aus. Das Diffusionsprodukt ι strömt durch das Innere der Hohlfasern und tritt durch die offenen Faserenden bei 111 in die Kammer 118 aus, von wo aus es die Kammer durch die Austrittsleitung 120 verlässt. Das äussere Verschlussorgan 128 und der Mantel 115 werden durch die Flansche 126 und die Schraubenbolzen ,127 zusammengehalten, wöhrend der Dichtungsring 113 und der O-R±ng 114 für die Abdichtung sorgen·

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Pig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung ge- ·' _# mäss der Erfindung, die mit der Ausnahme der in Pig. 8 abgebil-. deten Vorrichtung entspricht, dass das durchlochte Austrittsrohr den Mantel sowohl durch das mit der gegossenen Wand verse-.' hene Ende als auch durch das gegenüberliegende Ende verlässt. '" Ebenso wie bei Pig. 8, sind die vielen einzelnen Hohlfasern in·, dem Mantel so umgebogen, dass sie sich durch die gegossene Wand 212 hindurch erstrecken; die gestrichelten Linien stellen hier jedoch ebenfalls nur den äussersten ,Umriss des Hohlfaserbündels " und der langgestreckten, biegsamen Hülle dar, in der sich das ,·■.* Bündel befindet. Das Faserbündel ist von dem Mantel 215 durch den Ringraum 229 getrennt. Beim Betrieb wird die Beschickung dem Inneren des Mantels durch die Einlasse 216 zugeführt und '. strömt dann längs des Ringraumes und anschliessend radial über* · ·' die Pasern in dem Faserbündel bis zu dem durchlochten Austrittsrohr 219 hinweg, wo der Ablauf in die Durchlochungen eintritt, ."'· die teilweise mit 221, 222 und 223 bezeichnet sind, worauf der Ablauf aus den offenen Enden des Rohres bei 217und 231 ab- · strömt· Das Diffusionsprodukt, das durch die Faserwandungen hin-, durchgedrungen ist, strömt durch die offenen Faserenden in die .,·' Kammer 218 und verlässt dieselbe durch den Auslass 220. Die Flansche 126 und die Schraubenbolzen 127 verbinden das äussere Versohlussorgan 228 mit dem Mantel 115» wahrend der Dichtungs- ' ring 113 und der O-Ring 114 für die Abdichtung sorgen.

Fig. 11 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der Bänder bzw. Gurte aus Metall, Tau, dehnbaren und komprimierbaren elastischen Stoffen dicht anliegend rings um das Faserbündel ' 330 herum gelegt worden sind, wodurch die Einkerbungen 331 gebildet werden. Diese Einkerbungen tragen zur Aufteilung der Strömung länge des bei 329 dargestellten Ringraumes bei. Im übrigen ist der Betrieb der Vorrichtung gemäss Fig. 11 der « ' gleiche wie derjenige der in Fig. 8 dargestellten Vorrichtung· Insbesondere ist die Vielzahl der einzelnen Hohlfasern in dem Paeerbündel bei 330 dargestellt, und das Faserbündel ist von

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dem Mantel 315 durch den Ringraum 329 getrennt. Die Beschickunggelangt bei 316 ins Innere des Mantels und strömt durch den Ringraum und das Faserbündel zu dem durchlochten Austrittsrohr .319» wo es in die Durchlochungen eintritt, die teilweise mit 321, 322 und 323 bezeichnet sind, und dann durch den Auslass 317 ausströmt. Das Diffusionsprodukt, das durch die Faserwan- · düngen hindurchgetreten ist, strömt in die Kammer 318 und kann ■ aus ihr durch Leitung 320 abgezogen werden. Durch die Flansche 326 und die Schraubenbolzen 327 ist das äussere Verschlussorgan 328 an dem Mantel 315 befestigt. Der O-Ring 314 und der Dich- ; . tungsring 313 sorgen für die Abdichtung.

jig. 12 zeigt eine osmotische Trennvorrichtung, die ebenso arbeitet wie die Vorrichtung gemäss Pig· 8, mit dem einzigen Unterschied, dass die Ausführungsform gemäss Pig. 12 mehrere, in diesem Falle drei, gesonderte Faserbündel 430 in dem Mantel 415 aufweist. Jedes Bündel hat in seiner Mitte ein durchlochtes . Austrittsrohr 419» und die Enden der Fasern in einem jeden Bündel erstrecken sich durch die gegossenen Wände 412, die von der Platte 435 starr in der Vorrichtung festgehalten werden.

. In den folgenden Beispielen dient als Beschickung wiederum eine wässrige Sulfatlösung der folgenden Zusammensetzung:

I . 0,75 g/l Natriumsulfat

0,75 g/l Magnesiumsulfat.

Die Lösung wird dem Inneren des Mantels unter einem Druck von " 42 kg/cm zugeführt.

Die hierbei verwendeten osmotisohen. Vorrichtungen haben einen Mantel von 35,6 cm Durohmesser und 2,74 xn Länge» Die Gesamtlänge der Vorrichtung beträgt 3»O5 m·

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Beispiel

Eitle osmotische Vorrichtung von der in Fig. 1 dargestellten Art, bei der jedoch das Rohr 19 fortgelassen ist, wird unter Gegenstrombedingungen untersucht. Dann"wird die gleiche Vorrichtung mit einem in der Mitte angebrachten Rohr 19 versehen, durch das der von den Membranen abgewiesene Ablauf abgezogen wird, und gemäss Mg. 1 geprüft. Die ungefähre Packungsdichte des Hohlfaserbündels beträgt 48 fo. Die aktive Länge des Bündels beträgt 1,88 m und die berechnete verfügbare aktive Ober-

2
fläche 7070 m . Die Ergebnisse für vergleichbare prozentuale Umwandlungsgrade sind in Tabelle Ϊ zusammengestellt. Die 1,6 mm weiten Durchlochungen^in dem Ablaufrohr 19 sind in auf gleichmässigen Abständen stehenden Reihen zu je sechs Löchern rings um das Rohr angeordnet, wobei die Reihen, beginnend. 30,5 cm unter der gegossenen Wand bis zum unteren Ende des U-förmig gebogenen Hohlfaserbündels, in Abständen von 3,8 cm voneinander angeordnet sind. Die Gesamtlänge des Rohres beträgt 2,41 m.

	T	a b e 1	le I	Strömungs geschwin digkeit, ■ 1/m2 und OJ'ag	Abwei- ' sung, i>
	Umwand lungs- grad, $>	Druck abfall ,	3,46 3,63 3,78	81,1 76,2 2,4
Vorrichtung ohne das Rohr 19		4,08 2,95 2,1.1	3,55 3,63	86,-6 83,9
Vorrichtung gemäßβ Fig. 1		1,41 0,7	3,63	76,1
		0,39
30 50 ' 70
30 50
70

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11S 1384

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Aus der Tabelle ergibt sich die Verbesserung in der Gesamtisalz-abweisung bei vergleichbaren Werten für den Umwandlungsgrad und. die Strömungsgeschwindigkeit.

Beispiel 3

Eine osmotische Vorrichtung der in Fig. 1 dargestellten Art einem 2,41 m langen durchlochten Ablaufrohr mit 1,6 mm weiten · Löchern wird erprobt. Eine Durehlöchung befindet sich an der Spitze des Rohres 30,5 cm unter dem durch die gegossen© Wand begrenzten Ende, und die nächsten 107 cm des Rohres weisen Reihen von je 4 um den Rohrumfang angeordneten Löchern in Reihen·-? W abständen von 7,6 cm auf. Die restlichen 76 cm des Rohres sind mit Reihen von tie 4 um den Umfang des Rohres herum aiige ordne teil'., Löchern in Reihenabständen von 5 cm versehen. Diese Vorrichtung· hat eine Packungsdichte von etwa 46 $· Die aktive Länge des serbiindels beträgt 203 cm und die berechnete Oberfläche 7426 m . Die Ergebnisse finden sich in Tabelle II.

.-"■■ ■ ■

Tabelle!! '

Umwandlungs grad, %	Druckabfall, kg/cm	Strömungs geschwindigkeit, l/m und Tag	Salzabwei sung, i»
50	0,7	2,97	89,4
50 ·".:■■.'	3,52	2,57	82,6
50	16,03	2,77	92,8
50	25,31	2,69 ·	91,2
70	1,2 .■>	2,85	85,6
80	1,55·	2,73	85,3
90	0,91	2,97	83,8

Hieraus ergibt sich, dass die Salzabweisung bei vergleichbarem Druckabfall besser ist als bei der Vorrichtung gemäss Beispiel 2, bei der das Ablaufrohr in gleichmäseigen Abständen voneinander stehende Durchloohungen aufweist.

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Bei den obigen AusfüTirungsformen dient das durchlochte Rohr zum Abziehen des Ablaufs aus den osmotischen Trennvorrichtungen gemäss der Erfindung; das Rohr kann jedoch auch als Binlassrohr für die Beschickung verwendet werden, in welchem Falle der von den Membranen abgewiesene Ablauf durch die Leitung in dem Mantel abgezogen wird.

Ferner kann man zwei durchlochte Rohre anstelle des in den Abbildungen dargestellten einen Rohres verwenden, indem man ein · Rohr von etwas kleinerem Durchmesser innerhalb des anderen anordnet. Auf diese Weise können Fläche und Anzahl der Durchloohungen variiert werden, indem man das eine Rohr in dem anderen so dreht, dass die Durohlochungen der beiden Rohre gegeneinander verschoben werden. Weiterhin kann bei dieser mit zwei Rohren versehenen Ausführungsform das innere Rohr ohne Durohlochungen ausgebildet sein, und die Beschickung kann durch dieses Rohr ins Innere des Mantels eingeführt werden* Der Ablauf tritt dann durch die Durohlochungen des ausseren Rohres aus·

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I ■■"■■■ . :

Claims (10)

1. /(1J Vorrichtung zur osmotischen Zerlegung von Fluiden mit · ·

   (A) einem langgestreckten, fluiddichten Mantel mit einem of- ,.. fenen ersten Ende, einem durch den Mantel selbst ver- .·. ·· schlossenen zweiten Ende und einer fluiddichten gegossenen Wand, die das erste Ende verschliesst,

   (B) einer Vielzahl von Hohlfasern, die in Form eines Bündels". .' von einem Halteorgan zusammengehalten werden, sich im wer sentlichen über die ganze Länge des Mantels erstrecken,

   in der Nähe des zweiten, geschlossenen Mantelendes U-fOr-.. , mig umgebogen sind und mit ihren beiden Enden fluiddicht in die gegossene Wand eingebettet sind und durch dieselbe hindurchragen, '- ■■' .

   (C) einem das erste, offene Mantelende versohliessenden aus—* seren Verschlussorgan, das zusammen mit der gegossenen ' ' Wand eine Kammer begrenzt, in die die Hohlfasern mit ihren offenen Enden einmünden, ; \ ..

   (D) einer Leitung, die das Innere des Mantels mit dem ausserhalb des Mantels befindlichen Raum verbindet, und

   (E) einer durch das aussere Verschlussorgan führenden Leitung, durch die Fluid aus der von dem äusseren Verschlussorgan und der gegossenen Wand begrenzten Kammer ' ausströmen kann,

   ■ , ■ ■ ■ * ·

   gekennzeichnet duroh .

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   (F) ein vielfach durchloehtes Rohr (19), das sich durch min-»· destens ein Ende des Mantels (15) fluiddieht hindurch '· ,'· < erstreckt, innerhalb des Hohlfaserhündels (10) ungefähr >"_t ■ längs der Mittelachse desselben angeordnet igt und sich im wesentlichen über die Länge des Bündels erstreckt, . \

   wobei die Durchlochungen (21-25) des durchlochten Rohres . (19) rings um den Umfang desselben und in dem leil des Rohres (19), der innerhalb des Hohlfaserbündels verläuft, auch in der Längsrichtung des Rohres in Abständen angeordnet sind, · ..

   das Rohr (19) so gebaut und angeordnet ist, dass sein Inneres mit dem Inneren des Mantels (15) nur über die . '· * von den Durchlochungen (21-25) gebildeten Öffnungen in '. . Verbindung steht, mit der von dem ausseren Verschluss- '* .; organ (28) und der gegossenen Wand (12) begrenzten Kam- .,' *' mer (18) jedoch keine Verbindung hat, und " ·

   (Cr) gegebenenfalls das Faserbündel (10) in dem Mantel (15) ' / so angeordnet ist, dass es von den Innenwänden des Man- -' tels auf Abstand steht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ,· das durchlochte Rohr (19) sich in den Mantel (15) durch des*-.' · sen zweites Ende hindurch erstreckt und innerhalb des Man- ,....' tels endet. - "

   ■ ■ ■ ·*■'"-,*
3. 3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass < ._ ·. die Leitung (16), die das Innere des Mantels mit dem Raum ausserhalb des Mantels verbindet, in ä.ßv Nähe der gegossenen."' Wand (12) angeordnet ist und die Durchlochungen (21-25) des ' durchlochten Rohres (19) gleiche Durchmesser haben und in Richtung auf das der Leimung (16) abgewandte Ende des Rohres -_# zu in fortschreitend dichteren Abständen angeordnet sind.

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4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das durchlochte Rohr (19) eine Durehlochung an seinem der · ^! gegossenen Wand zugewandten Ende, über die nächsten 5 "bis . .'

   ' 10 fo seiner länge keine Durchlochungen aufweist, 20 bis 50 $ der Gesamtzahl der Durchlochungen gleichmässig über die er-..' sten 60 fo der noch verbleibenden länge des Rohres verteilt '· und 80 bis 50 fo der Gesamtzahl der Durchlochungen gleiehmäs- ' sig über die letzten 40 $ der noch verbleibenden Länge des ·'" Rohres verteilt sind« ι

   ■ ■ · " ■ ■ ■ . ■ " ■*

   ■ ■ ' ■ ' ■ · ■■
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass,

   die Höhlfasern (10) einen Aussendurehmesser von etwa 10 bis; ·. , W 250 μ und eine Wandstärke von etwa 2 bis 75 μ aufweisen.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass

   die Fasern (10) aus Polyamidharz bestehen. ;
7. 7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass '. ·, der zylinderförmig ausgebildete Mantel (15) einen Durchmesser von etwa 2,5 bis 35 cm und das durchlochte Rohr (19) einen Durchmesser von etwa 6,4 mm bis 2,5 cm aufweist. · '
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlochungen (21-25) solche Grossen aufweisen und in.·." solchen Abständen voneinander vorgesehen sind, dass ein im · ·

   . wesentlichen gleicher Druckabfall zwischen dem Druck an der Eintrittsleitung (16) und dem Druck an jeder der Durchlo- '' chungen (21-25) auftritt. < ··'·
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet, dass das durchlochte Rohr (19) sich in den Mantel (15) durch des-, sen zweites Ende hinein erstreckt und innerhalb des Mantels endet, die Durchlochungen etwa den gleichen Durchmesser auf-

   . weisen und in ungefähr gleiehmässigen Abständen rings um den ·' Umfang des Rohres und über die Länge desjenigen Seiles des . Rohres hinweg angeordnet sind, der sich innerhalb des Faser-'.'

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   bündeis (10) befindet.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlochungen (21-25) eine solche Grosse haben und in . '. solchen Abständen voneinander stehen, dass ein ungefähr ■■.,'* gleicher Druckabfall zwischen dem Druck der in den Mantel · '· (15) durch die leitung (16) eingeführten Beschickung und ·· . dem Druck an jeder der Durchlochungen (21-25) auftritt. · ' '

    11· Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteorgan eine langgestreckte, biegsame, poröse Hülle (30) ist, die die Pasern fest zusammenhält. ; V

    12· Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasern Aussendurchmesser von etwa 10 bis 250 μ und '·-. '. Wandstärken von etwa 2 bis 75 μ aufweisen und das Verhält- · ' nis der Querschnittsfläche der Innenbohrung einer jeden Paser zur Gesamtquerschnittsfläche innerhalb des ausseren Um- .; fanges einer jeden Paser etwa 0,12 : 1 bis 0,60 : 1 beträgt/ '.

    13· Verfahren zum Zerlegen von Pluidgemisehen oder Lösungen in ihre Bestandteile, dadurch gekennzeichnet, dass man das ' ·. Pluidgemiech oder die Lösung in eine erste Zone leitet, die einen die Trennvorrichtung umgebenden Ringraum aufweist, das Pluid aus der ersten Zone in eine zweite Zone treibt, die von dem Ringraum begrenzt wird und ein Bündel von vielen . selektiv durchlässigen Hohlfasern enthält, wobei die diffusionsfähigen Bestandteile des Fluidgemisches bzw. der Lösung ^! .., durch die Hohlfaserwandungen hindurchdringen, und dass man den Teil des Pluids, der nicht durch die Faserwandungen hin-' durchdringt, durch auf Abstand voneinander stehende Durchlochungen in ein Auelassrohr treibt, welohes längs der Längsachse des Paserbündels angeordnet ist*

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