DE2118116C2 - Verfahren zum Auskleiden eines rohrartigen Membranträgerkörperkanals mit einer Osmosemembran - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach derr. Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Auskleiden eines in einem porösen Membranträgerkörper gebildeten rohrartigen Kanals mit einer halbdurchlässigen Membran für die umgekehrte Osmose.

Ein Verfahren dieser Galtung is; aus der US-PS 44 358 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird der an einem Schlauch aufgehängte Verdrängerkörper von unten nach oben durch den Kanal hindurchgezogen, wobei der Schlauch einerseits zum Ziehen des Verdrängerkörpers und andererseits zum Zuführen der Gießlösung in den Kanal dient, die aus einer unmittelbar oberhalb des Verdrängerkörpers gelegenen Austrittsöffnung aus dem Schlauch in den auszukleidenden Kanal austritt.

Dieses bekannte Verfahren ist verhältnismäßig umständlich, da zunächst der an dem Schlauch hängende Verdrängerkörper von oben nach unten in den Kanal eingeführt werden muß, bevor die Auskleidung des Kanals durch Hindurchziehen des Verdrängerkörpers von unten nach oben durch den Kanal bei gleichzeitiger Zuführung der Gießlösung durch den Schlauch beginnen kann, und da außerdem die zur Ausführung dieses Verfahrens erforderliche Vorrichtung mit dem. den Verdrängerkörper tragenden Schlauch, einem den Schlauch speisenden Gießlösungsvorratsbehälter und

einer Zugwinde bestehende Vorrichtung ziemlich aufwendig ist Außerdem besteht die Gefahr, daß durch die über den Schlauch auf den Verdrängerkörper ausgeübte Zugkraft eine nachteilige Beeinflussung der Zentrierwirkung des Verdrängerkörpers und somit der Gleichmäßigkeit der Schichtdicke der hergestellten Membran eintritt.

Ein im wesentlichen ähnliches Verfahren ist auch schon aus der US-PS 34 46 359 bekannt, wobei dort jedoch die Membran nicht unmittelbar in einem Kanal eines porösen Membranträgerkörpers, sondern zunächst für sich allein in einem glatten Gießrohr hergestellt wird, indem ein Verdrängerkörper an einer Zugschnur von unten nach oben durch das zuvor mit seinem unteren Ende in eine Gießlösung eingetauchte Gießrohr hindurchgezogen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfacheres Verfahren der eingangs genannten Gattung zum unmittelbaren Auskleiden eines Kanals in einem porösen Membranträgerkörper mit einer halbdurchlässigen Membran zu finden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung beispielsweise näher erläutert, in welcher

F i g. 1 im Längsschnitt einen Membranträgerkörper mit mehreren rohrartigen Kanälen während der Auskleidung mit halbdurchlässigen Membranen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, und

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie H-II in Fig. 1 zeigt.

Der dargestellte offenporige Membranträgerkörper 11 besteht aus miteinander verbundenen, mit Harz überzogenen Füllteilchen und weist eine Anzahl von rohrartigen Kanälen 12 auf. die zur Aufnahme der Speiseflüssigkeit dienen. Der eigentliche Membranträgerkörper ist von einem ihr, verstärkenden Mantel 17 aus dünnem Metall oder Kunststoff versehen, der mit Anschlüssen 18 und 19 versehen ist.

Die Zeichnung zeigt den Membranträgerkörper nach dem Einbringen der Gießlösung in die einzelnen Kanäle, wobei im linken Kanal 12 der ursprüngliche Gießlösungspfropf 13 dargestellt ist, wohingegen die drei anderen Kanäle während der Hindurchbewegung jeweils eines selbstzentrierenden Verdrängerkörpers 15 dargestellt sind. Die Verdrängerkörper 15 werden, beispielsweise lediglich aufgrund der Schwerkraft, mit ihrer abgerundeten Spitze voraus gleichzeitig durch die einzelnen, die Gießlösungspfropfen 13 enthaltenden Kanäle 12 von oben nach unten hindurchbewegt, so daß sie den jeweiligen Gießlösungspfropf 13 vor sich herschieben und an den Kanalinnenwänden jeweils eine ununterbrochene filmartige Membranschicht 16 bilden.

Die verwendbaren Gießlösungen enthalten austreibbare bzw. auslaugbare organische Lösungsmittel und auslaugbare, porenerzeugende Quellmittel, die bewirken, daß beim Verdampfen und Auslaugen der Lösungsmittel aus der Membranschicht 16 eine osmotische Membran entsteht.

Als die Membranschicht bildendes polymeres Material kann ein Zelluloseälher- oder Zelluloseesterderivat, beispielsweise Zelluloseazetat, Zelluloseazetat-Butyrai, Zellulosepropionat oder Äthylzellulose Anwendung finden. Als Quellmittel sind Triäthylphosphat, Tetrahydrofurfurylphosphat und im wesentlichen in Wasser

lösliche flüssige Amide, ζ, Β. Formamid, Dimethylformamid, Methylformamid oder Äthylformamid geeignet Als organische Lösungsmittel können Azeton, Methyläthylketon, Äthylalkohol und Methylalkohol verwendet werden.

Die Schichtdicke der jeweils frisch gegossenen filmartigen Membranschicht und die Zeit, während welcher diese Schicht der Kapillarwirkung durch die Trägerkörperporen ausgesetzt ist, hängen von der Bemessung des Verdrängerkörpers 15 ab. Die Schicht- i, dicke ergibt sich aus der Differenz zwischen dem Außendurchmesser des Verdrängerkörpers 15 und dem Innendurchmesser des Kanals 12, wohingegen die Einwirkungszeit der Kapillarwirkung auf die filmartige Schicht von der Bewegungsgeschwindigkeit, des Verdrängungskörpers abhängt Diese Bewegungsgeschwindigkeit hängt ihrerseits durch den Spielraum zwischen ihm und der Kanalinnenwandung, der Länge des den größten Querschnitt aufweisenden Teils des Verdrängerkorpers 15, seinem Gewicht, der Menge der vor :<, ihm hergeschobenen Gießlösung und von der Viskosität der Gießlösung ab.

Der Außendurchmesser des Verdrängerkörpers 15 ist zweckmäßigerweise etwa zwischen 0,5 mm und 3,1 mm kleiner als der Innendurchmesser des Kanals 12. Bei größerer Durchmesserdifferenz neigt die hergestellte Schicht zum Fließen, während bei kleinerer Durchmesserdifferenz die Gefahr besteht, daß die Schicht an einzelnen Stellen nicht mehr vollständig in sich geschlossen ist.

Es ist zweckmäßig, vor Beginn des Gießvorgangs und auch während desselben die Kanäle 12 des Membranträgerkörpers mit Azeton oder einem anderen organischen Lösungsmittel zu sättigen, das bei der Herstellung der Gießlösung verwendet werden kann. Dadurch wird die Verdampfungsrate des Lösungsmittels und das Austrocknen der Gießlösung während des Gießvorgangs verringert

Am Ende ihrer Hindurchbewegung durch die Kanäle 12 können die Verdrängerkörper 15 mit der überschüssigen Gie3lösung in einem Behälter aufgefangen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verlahren zum Auskleiden eines in einem porösen Membranträgerkörper gebildeten rohrartigen Kanals mit einer halbdurchlässigen Membran für die umgekehrte Osmose, indem eine Gießlösung in Form eines die Kanalinnenwand benetzenden Gießlösungspfropfes in das eine Kanalende eingefüllt und anschließend ein Verdrängerkörper mit selbstzemrierender Form und einem um die doppelte Membrandicke gegenüber dem Kanaldurchmesser kleineren Außendurchmesser durch den vertikal orientierten Kanal hindurchbewegt wird, so daß er den Gießlösungspfropf vor sich herschiebt und dabei die Gießlösung in Form einer f'lmartigcn Schicht an der Kanalwand verteilt, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbringen der Gießlösung in den Kanal durch Eintauchen eines Kanalendes in die Gießlösung unter gleichzeitiger Beaufschlagung des anderen Kanalendes mit Vakuum erfolgt und daß, nachdem der Membranträgerkörper so umgedreht worden ist, daß sein eingetauchtes Ende nach oben ragt, der Verdrängerkörper durch sein Eigengewicht von oben nach unten durch den Kanal hindurchbewegt wird

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper unter Mitwirkung eines Gasdrucks durch den Kanal hindurchgetrieben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Hindurchtreiben des Verdrängerkörpers clurcl: den Kanal ein mit einem organischen Lösungsmittel gesättigtes Druckgas verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vo^r dem Einfüllen der Gießlösung ein organisches Lösungsmittel, welches zur Hersiellung der Gießlösung verwendet werden kann, in d>;n Kanal eingebracht wird.