DE2120334A1 - Einrichtung zum Abscheiden eines Lösungsmittels aus einer Lösung durch umgekehrte Osmose - Google Patents
Einrichtung zum Abscheiden eines Lösungsmittels aus einer Lösung durch umgekehrte OsmoseInfo
- Publication number
- DE2120334A1 DE2120334A1 DE19712120334 DE2120334A DE2120334A1 DE 2120334 A1 DE2120334 A1 DE 2120334A1 DE 19712120334 DE19712120334 DE 19712120334 DE 2120334 A DE2120334 A DE 2120334A DE 2120334 A1 DE2120334 A1 DE 2120334A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- membrane
- solution
- solvent
- treated
- pressure vessel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002904 solvent Substances 0.000 title claims description 36
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 title claims description 17
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 71
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 21
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 11
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 6
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 5
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/08—Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/06—Tubular membrane modules
- B01D63/062—Tubular membrane modules with membranes on a surface of a support tube
- B01D63/063—Tubular membrane modules with membranes on a surface of a support tube on the inner surface thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/24—Specific pressurizing or depressurizing means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
A 1243
PATENTANWÄLTE
Dr.-lng. HANS RUSCHKE
DipJ.-!ng.IH.'N/. AGULAR
BEKLlM 33
Auguste-Viktorla-StraS· 68
Auguste-Viktorla-StraS· 68
Aqua-Che m, Inc., Waukesha / Wisconsin (V.St.v.A.)
Einrichtung zum Abscheiden eines Lösungsmittels aus einer Lösung durch umgekehrte Osmose
Gegenstand der Erfindung ist eine Membraneinheit, die zum Abscheiden einer flüssigen Lösung durch umgekehrte Osmose benutzt
wird.
Die Erfindung betrifft im besonderen eine Abstützung für eine halbpermeable Membran in einer zur Durchführung einer umgekehrten
Osmose bestimmten Einrichtung und braucht an sich nicht widerstandsfest für die bei der umgekehrten Osmose auftretenden
Drücke zu sein, so dass die Abstützung aus billigen und nicht sehr festen Materialien hergestellt werden kann, ao dass
keine so große Materialmenge benötigt wird, wie dies beiden
bisher bekannten Einrichtung erforderlich war.
109846/1303
Der immer größer werdende Bedarf an verhältnismäßig reinem Wasser für häusliche und industrielle Zwecke und die Verschmutzung
der Gewässer durch Abfallprodukte und Abwasser der Industrie hat in den vergangenen Jahren dazu geführt, Verfahren und Einrichtungen herauszufinden und zu entwickeln, mit denen Flüssigkeiten
gereinigt werden können, z.B· Meerwasser, Brackwasser und verschiedene industrielle Abwasser. Einige Verfahren und
Einrichtungen zum Abscheiden von Lösungsmitteln sind außerordentlich kostspielig und erfordern hohe Investitionen für die Anlage
sowie hohe Wartungskosten, so dass die Forschung auf ein billiges Verfahren zum Abscheiden des Lösungsmittels gerichtet war,
nämlich auf die umgekehrte Osmose»
Bei der Absoheidung mittels umgekehrter Osmose wird eine
Flüssigkeit, ζβΒ· Meerwasser, Brackwasser, eine Aufschlämmung
oder eine kolloidale Suepension mit einer halbpermeablen Membran in Berührung gebracht und der Einwirkung eines Druckes ausgesetzt,
der höher ist als der osmotische Druck in der Flüssigkeitslösung. Infolgedessen strömt ein verhältnismäßig reines Lösungsmittel
durch die Membran und wird „je nach Wunsch gesammelt oder abgeführt,
während die flüssige Lösimg selbst konzentriert wird, da ein !Teil des Lösungsmittels entfernt wird.
Die ausgeübten Drücke hängen natürlich größtenteils von der zu behandelnden Flüssigkeitslösung ab und sind in einigen Fällen
ziemlich hoch. Z.B· beträgt der osmotische Druck des Meerwassers P ungefähr 24» 5 kg/cm , so dass die umgekehrte Osmose des Meerwassers
bei Drücken von ungefähr 70 kg/cm erfokgt. Die Membran
muss daher so abgestützt werden, dass sie bei diesen hohen Betriebsdrücken nicht zerreißt·
Für solche Membrane wurden bisher viele verschiedene Arten von Abstützungen vorgeschlagen, beispielsweise wird eine rohr- ,
förmige Membran innerhalb eines perforierten Metallrohres verwendet,
das im allgemeinen aus nichtrostendem Stahl hergestellt wird, um eins Korrosion zu vermeiden. Nach einem anderen Vorschlag
werden folienartige Membrane mit einer Abstützung aus einem massiven Block eines Porösen Materials, z*B„ aus einem
gesinerten keramischen Material mit einer Dicke verwendet, bei der das Material den bei der umgekehrten Osmose angewendeten
109846/1303
Drücken widersteht, flach einem dritten Vorschlag werden rohrförmige
Membrane innerhalb eines Rohres verwendet, das durch Aufwickeln von Glaefaserschnüren auf einem Dorn hergestellt und mit
einem Harn: imprägniert wird, so dass das Rohr porös und trotzdem
widerstandsfest für die Betriebsdrücke bei der umgekehrten Osmose ist. flach einem weiteren anderen Vorschlag wird für eine
rohrförmige Membran ein Abstützrohr verwendet, das aus einem verhältnismäßig preiswerten Metall hergestellt und mit einem
in der Längsrichtung gerillten Kunststoffeinsatz ausgekleidet
wird, wobei sowohl das Abstützrohr als auch der Einsatz nicht perfordert sind, so daes das Sammeln des Lösungsmittel durch die
Rillen am Kunststoffeinsatz ermöglicht wird, die in einfacher
Weise nach dem herkömmlichen Strangpressverfahren erzeugt werden können.
Von den obengenannten Vorschlägen sind die ersten beiden Vorschläge verhältnismäßig schwierig durchzuführen. Im besonderen
machen die Kosten für den nichtrostenden Stahl und für die Perforierung die Verwendung eines solchen Rohres für die genannten
Zwecke wirtschaftlich undurchführbar. Die Verwendung eines porösen
Blockes für die Abstützung einer Membran ist wegen der Massigkeit des Aufbaus nachteilig.
Der dritte Vorschlag war von einigem nutzen; jedoch haben
die Kosten für die Herstellung der empfindlichen Rohre, bei denen eine gegossene und mit der Innenseite der Rohre verbundene Membran
verwendet wird, deren Gebrauch begrenzt· Außerdem weisen die Einrichtungen nach den ersten drei Vorschlägen einen gemeinsamen
.Nachteil auf. Da das Lösungsmittel durch die Poren oder
Perforationen ins ¥reie strömt und gesammelt wird, so kann das Gebiet leicht verunreinigt werden.
Der vierte Vorschlag verspricht zurzeit den größten Erfolg, da nach diesem Vorschlag eine Membran in der Kunststoffauskleidung
verwendet wird, welche Membran nach einiger Zeit ausgedient hat und danach entfernt und ersetzt wird. Diese Maßnahme weist
einen wesentlichen Vorzug gegenüber den aus Glasfasersträngen gewickelten porösen Rohre auf, die in der I&xis beseitigt werden,
wenn die Membran nicht mehr wirksam ist. Ein weiterer Vorzug ist darin zu sehen, dass das Lösungsmittel in einem abgeschlossenen
109846/1203
Raum zwischen der Membran und der Kunststoffauskleidung gesammelt
und damit eine Verunreinigung vermieden werden kann«, Selbst bei Verwendung eines aus einem billigen Metall hergestellten und
nicht perforierten Rohres mit einer Kunststoffauakleidung bilden jedoch die Kosten für das Rohr und die Auslleisung einen wesentlichen
Anteil der Ausstattungskosten.
Die Erfindung sieht daher eine bessere Abseheidungseinrichtung
unter Anwendung der umgekehrten Osmose vor, die wirtschaftlicher hergestellt werden kann, als die bisher bekannten Einrichtungen
.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Membran-
* anordnung mit rohrförmigen und nur für einige Zeit verwendbaren
Membranen zusammen mit flüssigkeitsundurchlässigen, dünnwandigen Abstützrohren vorgesehen, die aus einem Kunststoff oder
einem ähnlichen Material hergestellt werden können. Diese Abstütz-·
rohre brauchen im besonderen bei der umgekehrten Osmose nur widerstandsfest für Drücke von ungefähr 0,7 bis 4»2 kg/cm zu
sein. Um die Rohre als Abstützmittel benutzen zu können, werden die Rohre in ein Druckgefäß eingesetzt und füllen dieses im
wesentlichen aus. Das Druckgefäß ist mit einem Einlass für die Flüssigkeitslösung, die abgeschieden werden soll, und mit einem
Auslass für die abgeschiedene Flüssigkeitslösung versehen. Ferner ist ein Auslass für das Lösungsmittel vorgesehen. Im Druckgefäß
sind dem Einlass und dem Auslass sowie den rohrförmigen Membranen Leitungsmittel so zugeordnet, dass ein Strömungspfad
vom Einlass zum Auslass für die unter einem hohen Druck stehende Flüssigkeitslösung hergestellt wird. Am Strömungspfad sind Mittel
vorgesehen, die den Druck der enthaltenen Flüssigkeitslösung zur Außenseite der flüssigkeitsundurchlässigen Rohre leiten,
wodurch im wesentlichen der Druck ausgeglichen wird, der von der Flüssigkeitslösung auf das Innere der Membran und auf deren
Außenseite durch den mechanischen Kontakt des Abstützrohres ausgeübt wird. Bei einer Ausführungsform.der Erfindung besteht
dieses Mittel aus einer Leitung, die mit dem Strömungspfad der Flüssigkeit nahe am Auslass für die Flüssigkeitslösung und mit *
dem Baum im Druckgefäß in Verbindung steht, in dem sich die Röhre befinden. Die Flüssigkeitslösung wird daher unter eitlem
109846/1303
212Ü334
höhen Druck in die Hohlräume zwischen der Außenseite der Rohre
im Druckgefäß eingeführt.
Infolgedessen beträgt der Druckunterschied als Folge der Druckverluste im Strömungspfad von der Innenseite der Membran
aus zur Außenseite des Abstützrohres am Einlass nicht mehr als 0,7 bis 4,2 kg/cm , so dass billige Abstützrohre benutzt werden
können.
Die Erfindung sieht eine Einrichtung zum Abscheiden eines Lösungsmittels aus einer Lösung durch umgekehrte Osmose vor, die
aufweist eine halbpermeable Membran, die an der einen Seite der Einwirkung der unter Druck stehenden Lösung ausgesetzt wird,
während an der zweiten Seite das die Membran durchdringende Lösungsmittel gesammelt werden kann, Mittel, die an der zweiten
Seite der Membran angeordnet sind und das die Membran durchdringende Lösungsmittel empfangen und zu einer Sammelstelle leiten,
und Mittel, die die unter Druck stehende Lösung unter einem den osmotischen Druck übersteigenden Druck zu der genannten einen
Seite der Membran und zu den das Lösungsmittel weiterleitenden Mitteln gegenüber der Membran leiten, wobei der Druck auf die
das Lösungsmittel leitenden Mitteln im wesentlichen gleich dem Druck auf die Membran ist, so dass das das Lösungsmittel leitende
Mittel die Membran gegen ein Zerreißen abstützt.
Die Erfindung sieht ferner eine Membrananordnung vor, die bei der Abscheidung eines Lösungsmittels aus einer Speiselösung
durch umgekehrte Osmose verwendet wird und aufweist ein Druckgefäß, eine Anzahl von im Druckgefäß angeordneten Membranzellen,
von denen jede Zelle mit einer halbpermeablen Membran und mit einem flüssigkeitsundurchlässigen und das Lösungsmittel leitenden
Mittel versehen ist, welches Mittel an einer ersten Seite das die Membran durchdringende Lösungsmittel empfängt und zu
einem Lösungamittelauslass leitet, während an einer zweiten Seite Mittel vorgesehen sind, die einen Empfangsraum im Druckgefäß
bilden und außerhalb jeder Membranzelle, sowie Mittel, die die zu behandelnde Speiselösung zur Innenseite jeder Membranzelle
leiten, und Mittel, die den leitenden Mitteln zugeordnet sind, wobei der Druck von der Speiselösung aus zum Empfangsraum übertragen
wird, und wobei die auf jede Zelle einwirkenden inneren
1Q98A6/1303
-e- 212033A
und äußeren Drücke im wesentlichen ausgeglichen werden.
Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In der beiliegenden Zeichnung ist die
Fig.1 ein Schnitt durch eine Membrananordnung nach der Erfindung,
Pig#2 eine zum Teil als Schnitt gezeichnete schaubildliche
Darstellung einer Membrananordnung, wobei gewisse Teile der besseren Übersicht wegen weggelassen wurden, und die
Pig.3 ein Querschnitt durch die Membrananordnung im wesentlichen
nach der Linie 3-3 in der Fig.1,
P Die J?iga1 seigt eine erfinduagsgemäße Membrananordnung mit
einem als Ganges mit 10 bezeichneten Druckgefäß, das die Form
eines verhältnismäßig großen und aus einem glasfaserve^-stärkten
Harz hergestellten Eohres aufweisen kann. An dem einen Ende fies
Druckgefäßes 10 ist ©ine Kappe 12 vorgesehen, die an der Gebrauchs
stelle von einem Ring 14 festgehalten und mit einem Dichtungsring
16 abgedichtet wlr-fU Die Endkappe 12 ißt mit den Kanälen
18 versehens die die zu bcliaMelnd® J?lüssigkeitslösung
zwischen mehrere Membransellen. leiten, wie später noch beschrieben
wird <,
An der Innenseite der Kappe 12 ist eine Abdichtungshalterung
20 vorgesehen, die die einzelnen Membranzellen so abdichtet,
dass die Flüssigkeitslösung sich mit dem durch die Membrane
strömenden Lösungsmittel nicht vermischen kann. Einwärts von der Abdichtungshalterung 20 ist eine Zwisehenwandung 22 vorgesehen,
die das gereinigte Lösungsmittel einer Sammelleitung zuführt, wie später noch beschrieben wird« Schließlich ist einwärts von
der Zwiachenwandung 22 ein Kopfstück 24 vorgesehen, das die
Enden der Membranabstützrofere 26 aufnimmt.
An dem nach der ?ig.1 am weitesten links gelegenen Ende des
Druckgefäßes 10 ist ein Einlass- und Auslassbauteil 28 angeordnet,
das an der Gebrauchs stelle von einem Hing 30 gleich dem Ring 14 festgehalten wird. Ferner ist am Bauteil 28 ein Dichtungsring
32 vorgesehen, der die unte ν Druck etehenda !Flüssigkeit
im Druckgefäß 10 zurückhält und des Dichtungsring 16 glei*ht·
109846/1303
212033A
In das Bauteil 28 ist eine Einlassrohrleitung 34 eingesetzt, in die die zu behandelnde Flüssigkeit unter einem den osmotischen
Druck der FlüssigkeitsiÖsung übersteigenden Druck eingelassen
wird· Meerwasser z.b·, dessen osmotischer Druck ungefähr
24,5 kg/cm beträgt, würde in die Membrananordnung durch die
Rohrleitung 34 unter einem Druck von 70 kg/cm eingelassen werden.
Das Bauteil 28 ist ferner mit einer Auslassleitung 36 versehen,
durch die die konzentrierte Flüssigkeitslösung abgelassen werden kann. Das Bauteil 28 ist schließlich mit einer Gewindebohrung
38 versehen, an die eine geeignete Anlage zum Verwerten oder Beseitigen des zurückgewonnenen Lösungsmittels der
Flüssigkeitslösung angeschlossen werden kann. An das innen gelegene Ende der Gewindebohrung 38 schließt sich eine Rohrleitung
40 an, die sich in das Druckgefäß hineinerstreckt und das Lösungsmittel aus einem noch zu beschreibenden Strömungspfad
aufnimmt.
Vom Bauteil 28 aus ist mit Abstand von diesem weiter einwärts eine Endkappe 44 angeordnet, wobei eine Hochdruckzone 42
gebildet wird, welche Endkappe 44 der Endkappe 12 gleicht mit der Ausnahme, dass ein Einlass für die Flüssigkeitslösung und
ein Auslass für das Lösungsmittel vorgexehen ist.
Einwärts von der Endkappe 44 ist eine Abdichtungshalterung 46, eine Zwischenwandung 48 und ein Kopfstück 50 vorgesehen,
welche Bauteile den bereits beschriebenen Bauteilen 20, 22 und 24 gleichen.
Zwischen den Kopfstücken 24 und 50 liegt ein ein Raum 52
zur Aufnahme der Flüssigkeit, der im wesentlichen von den Abstützrohren 26 ausgefüllt wird, jedoch zwischen den Rohren Hohlräume
aufweist, die die unter Dn1Ck stehende Flüssigkeitslösung
aufnahmen, so dass auf die Außenseite der Rohre 26 ein Druck ausgeübt wird, wie später noch beschrieben wird·
Wie in der Fig·2 dargestellt, ist die Endkappe 44 mit einer
ersten Bohrung 54 mit einer Innennut 56 versehen, in die ein Dichtungsring oder dergleichen eingesetzt werden kann, welche
Bohrung einen nach innen vorstehenden Teil der Einlassrohrleitung
34 aufnimmt. Die Endkappe 44 weist ferner eine zweite,
109846/1303
die Rohrleitung 4-0 aufnehmende und eine dritte Bohrung 60 auf,
die auf die Auslassxohrleitung 36 ausgerichtet ist* Außerdem
sind verschiedene Kanäle 61 vorgesehen, die demselben Zweck dienen wie die Kanäle 18 in d-er 3?ig.1.
Die Abdichtungshaiterung 46 ist in der Mitte mit einer Bohrung
62 versehen, die eine einen Dichtungsring aufnehmende Nut 63 aufweist, welche Bohrung die Bohrleitung 40 aufnimmt, und
ferner sind mehrere Bohrungen 64 vorgesehen· Diese Bohrungen 64 weisen Innennuten 66 zur Aufnahme von Dichtungsringen auf und
nehmen die flüssigkeitsündurchlässigen Enden 68 der Membraneinheiten
70 auf. Die Kanäle 61 werden in bezug auf die Bohrungen 64 so angeordnet, dass zwischen den rohrförmigen Membranzellen
ein gewünschter Strömungspfad ge schaffen wird, wobei Jede Zelle von einem Abstützrohr 26 und einer Membraneinheit 70
gebildet wird» Die Membraneinheiten 70 sind an sich bekannt und wirken mit den Abstützrohren 26 so zusammen, dass das reine lösungsmittel
zu der Seite zwischen der Membraneinheit 70 und dem zugehörigen Abstützrohr 26 geleitet und von den Killen 71 an der
Innenseite des Abstützrohres 26 oder an der Außenseite der Membraneinheit 70 (nicht dargestellt) zu den Enden der Zwischenwandungen
22 und 48 geleitet wird. Die Abstützrohre 26 unterscheiden sich der Festigkeit und dem Aufbau nach wesentlich von den
zurzeit im Gebrauch befindlichen Abstützrohren.
Im besonderen können die Abstützrohre 26 aus einem dünnwandigen, billigen und korrosionsfesten Material hergestellt werden,
z.B. aus einem Kunststoff, und brauchen nur widerstandsfest für einen Druckunterschied an der Inne 1 und Außenseite von ungefähr
0,7 bis 4t2 kg/cm zu sein.
In jedem Falle erstrecken sich die flüssigkeitsundurchlässigen Enden 68 der Membraneinheiten über die Enden der Abstützrohre 26 hinaus in die Abdichtungshaiterung 46 hinein und werden
. von der Abdichtung 66 erfasst, die eine Abdichtung gegen hohe Drücke bewirken. Das die Membran jeder Membraneinheit durchdringende
Lösungsmittel strömt an der Seite zwischen der Membran- ν
einheit 70 und dem zugehörigen Abstützrohr 26 entlang, bis das Lösungsmittel schließlich die Zwischenwandung 22 oder 48 .
erreicht.
109846/1303
212033A
Beide Trennwandungen sind einander gleich ausgestaltet, so dass nur eine Zwischenwandung beschrieben zu werden braucht.
Die Zwischenwandung 48 ist mit mehreren öffnungen 80 versehen,
die auf die betreffenden Abstützrohre 26 ausgerichtet sind und einen etwas größeren Durchmesser als der Innendurchmesser
der Abstützrohre aufweisen, so dass die an den Abstützrohren entlangströmende Flüssigkeit am Umfang einer jeden öffnung
80 herum aufgenommen werden kann, während die Mitte jeder Öffnung von der Membraneinheit 70 besetzt wird. Andererseits
kann auch die eine Kante jeder öffnung 80 mit einer kleinen Aufweitung versehen werden.
Die öffnungen 80 sind durch kleine an der Zwischenwandung
vorgesehene Rillen 82 mit einander verbunden, die eine Verbindung zwischen den öffnungen 80 und einer in der Mitte angeordneten
Öffnung 84 herstellen, die auf die Auslas si eitung 40 für das reine Lösungsmittel ausgerichtet ist.
Um das Lösungsmittel von der Zwischenwandung 22 aus zur
Auslassleitung 40 leiten zu können, ist außer den Abstützrohren 26 ein Rücklaufrohr für das reine Lösungsmittel vorgesehen,
das auf die Rohrleitung 40 ausgerichtet ist. Infolgedessen kann
das der in der Mitte gelegenen öffnung 84 zugeführte reine Lösungsmittel
durch das Rohr 86 zur Auslassleitung 40 strömen. Es wird darauf hingewiesen, dass das Rücklaufrohr 86 im Gegensatz
zu den Abstützrohren 26 eine solche Festigkeit aufweisen muss, dass es widerstandsfe st ist für die bei der umgekehrten Osmose
angewendeten Betriebsdrücke, denen das Rücklaufrohr 86 an der
Außenseite ausgesetzt ist, während das Lösungmittel im Rücklaufrohr unter einem verhältnismäßig niedrigen Druck steht, der
normalerweise einige wenige kg/cm beträgt. Zum Abdichten der
Zwischenwandung 48 gegen den übrigen Teil des Aufbaus ist der Außendurchmesser der Zwischenwandung 48 etwas kleiner bemessen
als der Innendurchmesser des Druckgefäßes 10, und die Zwischenwandung
wird von einem Dichtungsring 88 umgeben, der eine Ab_ dichtung zwischen der Abdichtungshalterung 46 und dem Kopfstück
50 herstellt.
Wie am besten aus den Figuren 2 und 3 zu ersehen ist, sind
109846/1303
-ίο- 212033A
die Endkappe 44* die Abdichtungshaiterung 46 und das Kopfstück
50 am Umfang in Abständen mit nach außen vorstehenden Abstandsnasen 90 versehen, die mit einander Kanäle 92 abgrenzen. Wie aus
der 3Pig«2 zu ersehen ist, stellen diese Kanäle 92 eine Verbindung
her zwischen der Hochdruckzone 42 und dem die Flüssigkeit
aufnehmenden Raum 52. Infolgedessen kann die unter einem hohen Druckstehende und die Einrichtung verlassende Flüssigkeitslösung
in den Baum 52 einströmen, bis dieser gefüllt ist. Auf diese Weise wird ein Mittel geschaffen, mit dessen Hilfe der Druck der
Flüssigkeitslösung im Strömungspfad auf die Außenseite der Abstützrohre 26 übertragen wird. Zwischen der Außenseite der Abstützrohre
26 und der Innenseite der Membrane besteht daher im wesentlichen der gleiche Druck, wobei der Druckunterschied normalerweise
nur etwa 0*7 bis 4f2 kg/cm beträgt, da bei dieser
Ausführungsform der Erfindung die Verbindung zwischen dem die Flüssigkeit aufnehmenden Baum 52 und dem Strömungspfad an einer
nahe am Auslass gelegenen Stelle hergestellt wird, so dass bei der Strömung der Flüssigkeitslösung dur^Ii die Einrichtung ein
geringer Druckabfall auftritt.
Infolgedessen brauchen die Abstützrohre 26 nur so fest ausgestaltet
zu werden, dass sie widerstandsfest sind für den bestehenden geringen Druckunterschied, wobei für die meisten
Zwecke eine Widerstandsfestigkeit für einen Druck von ungefähr 0,7 bis 4»2 kg/cm ausreicht. Infolgedessen können zum Herstellen
der Abstützrohre 26 verhältnismäßig billige Materialien in kleineren Mengen verwendet werden, da die Abstützrohre 26
dünnwandiger bemessen werden können als die Abstützrohre, die bisher bei Einrichtungen benutzt wurden, bei denen die umgekehrte
Osmose ausgenutzt wird·
Patentansprüche
103846/1303
Claims (5)
- «-11 —212033APatentansprüche1· Einrichtung zum Abscheiden eines Lösungemittels aus einer zu behandelnden Lösung durch umgekehrte Osmose mit einer halbpermeablen Membran, die an der einen Seite der unter Druck stehenden Lösung ausgesetzt ist, während an der zweiten Seite das die Membran durchdringende Lösungsmittel gesammelt werden kann, mit einem die Membran umgebenden dünnwandigen Abstützrohr, das das die Membran durchdringende Lösungsmittel aufnimmt und zu einer Sammelstelle leitet, gekennzeichnet durch Mittel, die die zu behandelnde Lösung der einen Seite der Membran (70) und dem Abstützrohr (26) an der entgegengesetzten Seite der Membran zuführen, wobei der auf das Abstützrohr einwirkende Druck im wesentlichen gleich dem auf die Membran einwirkenden Druck ist, so dass das Abstützrohr die Membran gegen ein Beißen abstützt.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein langgestrecktes Druckgefäß (10), durch eine Anzahl von langgestreckten, flüssigkeitsundurchläseigen Abstutzrühren (26), die im Druckgefäß angeordnet sind und dieses im wesentlichen ausfüllen, durch einen Lösungsmittelauslass (40) im Druckgefäß, durch Mittel (92), die eine Verbindung zwischen dem Lösungsmittelauslass und der Seite zwischen den Abstützrohren und den zugehörigen Membranen herstellen, durch einen Einlass (34) für die zu behandelnde Lösung im Druckgefäß, durch einen im Druckgefäß angeordneten Auslass für die zu behandelnde Lösung, und durch die rohrförmige Membrane (70) umfassenden Mittel (44), die einen Strömungspfad für die zu behandelnde Lösung zwischen dem Einlass und dem Auslass bilden.109846/1303
- 3« Einrichtung nach Anspruch 2, gekennze-ichnet durch einen iTüssigkeitsdurchlass im Druckgefäß, der vom Einlass, vom Auslass und vom Strömungspfad aus zu einem ilaum im Druckgefäß verläuft, in dem die Rohre gelegen sind, welcher Durch*· lass den Druck der zu behandelnden Lösung auf die Außenseite der Abstützrohre überträgt.
- 4. Membrananordnung für die Abscheidung eines Lösungsmittels aus einer zu behandelnden Lösung durch umgekehrte Osmose mit einer Anzahl von Membranzellen, von denen jede Zelleem aus einer halbpermeablen Membran und ein flüssigkeitsundurchlässigen Abstützrohr besteht, das das die Membran durchdringende Lösungsmittel aufnimmt und zu einem Lösungsmittelauslass leitet, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranzellen (70) in einem Druckgefäß (10) angeordnet sind, dass im Druckgefäß außerhalb der Abstützrohre ein Aufnahmeraum (52) vorgesehen ist, dass Mittel vorgesehen sind, die die zu behandelnde Lösung zur Innenseite jeder Membranzelle leiten, und dass den Abstützrohren Mittel zugeordnet sind, die den Druck der zu behandelnden Lösung auf den Aufnahmeraum übertragen, so dass jede Zelle an der Innen- und Außenseite im wesentlichen dem gleichen Druck ausgesetzt wirdβ
- 5. fflembrananordnung nach Anspruch 4,-dadurch gekennzeich-r net, dass die letztgenannten Mittel die zu behandelnde Lösung zum Aufnahmeraum (52) leiten.109846/1303
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US3119570A | 1970-04-23 | 1970-04-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2120334A1 true DE2120334A1 (de) | 1971-11-11 |
Family
ID=21858118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712120334 Pending DE2120334A1 (de) | 1970-04-23 | 1971-04-21 | Einrichtung zum Abscheiden eines Lösungsmittels aus einer Lösung durch umgekehrte Osmose |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3666109A (de) |
AU (1) | AU2743271A (de) |
CA (1) | CA945081A (de) |
DE (1) | DE2120334A1 (de) |
ES (1) | ES195351Y (de) |
FR (1) | FR2090622A5 (de) |
GB (1) | GB1344011A (de) |
IL (1) | IL36569A (de) |
IT (1) | IT989585B (de) |
NL (1) | NL7105369A (de) |
ZA (1) | ZA712285B (de) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3774771A (en) * | 1971-12-09 | 1973-11-27 | Interior | Reverse osmosis module |
FR2181502A1 (en) * | 1972-04-26 | 1973-12-07 | Aqua Chem Inc | Reverse osmosis membrane module - for liq mixts sepn |
NL171535C (nl) * | 1977-10-27 | 1983-04-18 | Wafilin Bv | Inrichting voor membraanfiltratie. |
US4461707A (en) * | 1981-10-30 | 1984-07-24 | Canadian Patents & Development Limited | Ultrafiltration and reverse osmosis tubular membrane module |
US4707268A (en) * | 1982-10-18 | 1987-11-17 | Baxter Travenol Laboratories, Inc. | Hollow fiber potted microfilter |
JPS5986204U (ja) * | 1982-12-01 | 1984-06-11 | ダイセル化学工業株式会社 | 管状型膜モジユ−ル |
US4746430A (en) * | 1985-10-11 | 1988-05-24 | W. R. Grace & Co. | Fluid separation module |
US4808201A (en) * | 1986-09-19 | 1989-02-28 | Perma Pure Products, Inc. | Connector construction for fluid drying tube |
JPH0829228B2 (ja) * | 1988-08-12 | 1996-03-27 | ダイセル化学工業株式会社 | 分離用管状型膜モジュール |
US5348651A (en) * | 1993-03-23 | 1994-09-20 | Aqua-Chem, Inc. | Membrane simulator |
CN100518904C (zh) * | 2004-08-16 | 2009-07-29 | 彼得·哥顿·布朗 | 过滤装置多管端架 |
US20130193083A1 (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-01 | Nathaniel Royce Kamp | Filtration system |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3542204A (en) * | 1967-10-25 | 1970-11-24 | Aqua Chem Inc | Tubular reverse osmosis equipment |
AU413607B2 (en) * | 1969-01-03 | 1971-05-28 | Aqua Chem, Inc | Reverse osmosis desalination equipment |
US3560377A (en) * | 1969-01-21 | 1971-02-02 | Amicon Corp | Apparatus and process for filtering fluids |
IT1215031B (it) * | 1986-06-18 | 1990-01-31 | Perini Fabio | Timoneria con la ruota del timone montata a tergo della struttura disostegno |
-
1970
- 1970-04-23 US US31195A patent/US3666109A/en not_active Expired - Lifetime
-
1971
- 1971-04-07 AU AU27432/71A patent/AU2743271A/en not_active Expired
- 1971-04-07 IL IL36569A patent/IL36569A/en unknown
- 1971-04-08 ZA ZA712285A patent/ZA712285B/xx unknown
- 1971-04-19 GB GB2653971*A patent/GB1344011A/en not_active Expired
- 1971-04-21 DE DE19712120334 patent/DE2120334A1/de active Pending
- 1971-04-21 NL NL7105369A patent/NL7105369A/xx unknown
- 1971-04-22 ES ES1971195351U patent/ES195351Y/es not_active Expired
- 1971-04-23 FR FR7114515A patent/FR2090622A5/fr not_active Expired
- 1971-04-23 CA CA111,238A patent/CA945081A/en not_active Expired
- 1971-04-23 IT IT49924/71A patent/IT989585B/it active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2743271A (en) | 1972-10-12 |
FR2090622A5 (de) | 1972-01-14 |
IL36569A0 (en) | 1971-06-23 |
GB1344011A (en) | 1974-01-16 |
NL7105369A (de) | 1971-10-26 |
CA945081A (en) | 1974-04-09 |
IL36569A (en) | 1974-10-22 |
ES195351Y (es) | 1975-07-01 |
ZA712285B (en) | 1971-12-29 |
IT989585B (it) | 1975-06-10 |
US3666109A (en) | 1972-05-30 |
ES195351U (es) | 1975-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69927312T2 (de) | Trennelemente für Fluide | |
DE2807291C2 (de) | Vorrichtung zum Einführen einer Flüssigkeitsprobe in einen Strom einer Trägerflüssigkeit | |
DE2807249C2 (de) | Abdichtvorrichtung zum beidseitigen axialen Abdichten einer Bohrung bezüglich einer in dieser angeordneten Kanüle | |
CH500742A (de) | Membranbaugruppe für eine Abschneidungsanlage | |
DE2257001A1 (de) | Anordnung zur lecksicherung an pipelines | |
DE19811945A1 (de) | Vorrichtung zur Trennung von mit Fremdstoffen belasteten flüssigen Medien | |
DE2141607A1 (de) | Vorrichtung zur Verringerung der Konzentration eines in einer Flüssigkeit gelösten Gases | |
DE2120334A1 (de) | Einrichtung zum Abscheiden eines Lösungsmittels aus einer Lösung durch umgekehrte Osmose | |
DE2231868A1 (de) | Zelle zur durchfuehrung der umgekehrten osmose mit einer verwirbelungsvorrichtung | |
DE3039307A1 (de) | Vorrichtung fuer die behandlung von stroemungsmitteln | |
EP1633462A1 (de) | Membran-rohrmodul | |
DE2614423A1 (de) | Filtriereinrichtung | |
DE2814326C2 (de) | Abstützkörper zur Abstützung von Rohrplatten in Hohlfasertrenneinrichtungen | |
DE1442421A1 (de) | Vorrichtung zur Trennung von Loesungen | |
DE2932194C2 (de) | Röhrenmembranfiltrationsmodul | |
DE2950426A1 (de) | Vorrichtung zum trennen von stroemungsmitteln | |
DE1642816A1 (de) | Durchlaessigkeitstrennvorrichtung | |
DE3205472C2 (de) | Dichtungsanordnung für ein Endteil eines Flüssigkeitsseparationsrohres | |
DE1517577C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Süßwasser aus Meerwasser oder salzigen Lösungen | |
DE7131760U (de) | Vorrichtung zur Verringerung der Konzentration eines in einer Flüssigkeit gelösten Gases | |
DE2221951C2 (de) | Membraneinheit zum Reinigen eines Flüssigkeitsgemisches durch Anwendung der umgekehrten Osmose | |
DE7505931U (de) | Rohrförmige Vorrichtungen zur Reversosmose und Ultrafiltration und Element zur Verbindung derselben | |
DE2429615A1 (de) | Einrichtung zur filtrierung mittels membranen | |
DE3230814C1 (de) | Vorrichtung zur Trennung des Lösungsmittels aus einer Lösung | |
DE2437446A1 (de) | Membranfiltrationsanlage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHJ | Non-payment of the annual fee |