DE2259949A1 - Vorrichtung zur trennung fluider gemische - Google Patents

Vorrichtung zur trennung fluider gemische

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Description

  • Vorrichtung zur Trennung fluider Gemische Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trennung fluider Gemische (Gase oder Flüssigkeiten) mittels selektiver WIembranen, die die Form. von Schläuchen besitzen und durch welche die einzelnen Gemischkomponenten verschieden schnell diffundieren, wobei letztere im Verlauf des Prozesses eine An- bzw. Abreicherung erfahren sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Vorrichtung.
  • Es ist bekannt, daß die verschiedensten natürlichen und synthetisöhen Materialien, wie Polymäre und Plastwerkstoffe in Form von Membranen zur Trennung von Gas- bzw. Flüssigkeitsgemischen verwendet werden können, indem ein Fluidgemisch mit der Vorderseite der Membran in Kontakt gebracht wird, von der Rtickseite ein Permeat abgenommen wird, das bezüglich der leichter diffundierenden Komponente angerei chert ist und indem ein Restgemisch aus dem Raum an der Vorderseite der Membran entfernt wird. Weiterhin sind Vorrichtungen bekannt, bei denen die Funktion der Membran von Hohlfasern oder Schläuchen übernommen wird, die parallel liegend, zu langgestreckten Bündeln vereinigt sind, Das Einsatzgemisch strömt in Längsrichtung durch die Fasern oder außerhalb von ihnen und wird gegenüber vom Austritt als Restgemisch entfernt, während das Permeat mit oder ohne Spülfluid aus dem Raum um die Hohlfasern bzw. aus den Hohlfasern abgeführt wird. Bei Faseraußendurchmessern zwischen 10 bis 50 t und Wandstärken von 2 bis iooA ergeben sich im Zusammenhang mit der Strömungsführung hochwirksame Trenneinheiten.
  • Itachteilig in allen bekannten fellen ist Jedoch der hohe Aufwand an Arbeitsintensität zur Herstellung dieser Vorrichtungen und zur Rualitätssicherung.
  • Es wurde bereits vorgeschlagen, Hohlfaserbündel ausmehreren Fasersträngen, die zusätzlich mit einer flexiblen Itulle umgeben sind, herzustellen. Die umhüllten Wasserstränge werden in ein Mantelrohr eingezogen und durch ein Schleudergußverfahren werden die Fasern untereinander und mit den Hantelrohr fest und dicht bis zu einer bestimmten Tiefe von den Stirmseiten aus Gerechnet, verklebt. Mit diesem Herstellungsverfahren sind relativ hohe Packungsdichten der Hohlfasern und ein gutgeformter gegossener Dündelkopf erzielbar. Die konstruktive Gestaltung der Ubrigen Teile der Vorrichtung bereitet keinerlei Schwierigkeiten. Von Nachteil ist jedoch der relativ langwierige Prozeß der Bündelung der Ilohlfasern und des Vergiessens. Die Permeationseinheit wird dadurch erheblich mit Roste belastet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Trennung fluider Gemische mit oder ohne Verwendung eines Spttlfluids mittels selektiver Membrandiffussion zu schaffen, deren Membranelemente Hohlfasern oder SchlUuche sind, die in einem Bündel zusarnmengefaßt werden und die sich in einem weitgehend mechanisierten Verfahren herstellen lassen. Erfindungsgemäß besteht die Vorrichtung aus einem druckfesten Mantelrohr, welches das HohlfaserbUndel vollständig umschließt.
  • Die an beiden Seiten offenen Fasern des Bündels liegen im wesentlichen parallel zur Längsaclise desselben und werden durch eine Klebmasse untereinander und mit einer Bllndelfas-Sung, die das Faserbtindel über eine gewisse Länge an beiden Enden des Bündels umfaßt, fest und dicht verbunden. Die BUndelfassung stützt sich unter Zwischenlage von Dichtungsmate nahen so auf das Mantelrohr ab, daß ein seperater Raun um die Hohlfasern und innerhalb des Mantelrohres entsteht, der durch obenerwähnte Dichtung von den Räumen vor dem Dasereingang bzw.-Ausgang abgetrennt ist, wobei diese Räume durch Je eine Verschlußkappe, die im Regelfall an die Enden des Itantelrohres angeflanscht werden, gebildet bzw. abgeschlossen werden. Das Einsatzgemisch wird in einem dieser Räume eingeleitet, durchströmt die Hohlfasern und tritt in den gegenüberliegenden Raum als Restgemisch ein. Das Permeat wird durch einen Stutzen aus dem Mantelraum entnommen, bzw. durch ein Spülfluid ausgetragen, das durch einen zweiten Stutzen, der in möglichst großer Entfernung vom Auslaßstutzen angeordnet IST, , eingebracht wurde. Beide Stutzen auf dem Mantelrohr können auch benutzt werden, um das Einsatzgemisch in den iantelraum einzuführen bzne das Restgemisch deraus zu entfernen. In diesem Falle wird das Permeat aus einem der beiden Räume oder beiden Räumen vor den Baserm öffnungen abgezogen bzw. von einem Spülfluid aufgenommen, das das Innere der Fasern durchströmte Gemäß der Erfindung besteht die Bündelfassung aus zwei zylindrischen Rohrstücken mit gleichen Außendurelxmessern der Größe, daß sie zwanglos in das Mantelroiir eingeschoben werden können. Beide Rohrstücke sind in der Ebene der Mittelachse geteilt, so daß sie Jeweils zwei Halbschalen bilden, die an dieser Schnittfläche, die eben oder in geeigneter Weise profiliert ist, dicht aufeinander liegen und die durch Verschraubung bzw. Verklammerung fest zusammengehalten werden können. Die Halbschalen umfassen jedes der beiden Enden des Hohlfasern bündels bzw. die durch Verguß oder Einbringen einer Klebemasse entstandenen Btlndelköpfe. Die Klebmasse stellt außerdem eine feste Bilndelung zu den Innenflächen der Halbschalen her. Die Befestigung der Bündelfassung und damit des gesamten Fasserbündels geschieht durch dicht mit den Halbschalen-verbundene Auflagen und Stutzringe, wobei zwischen letzteren und die Teile des Mantelrohres Dichtungen eingelegt werden. ;!enn die Verbindung an diesen Dichtungen lösbar gestaltet wird, kann bei zweckentsprechender Konstruktion der stützringe das Bündel samt Dündelfassung leicht aus dem Mantelrohr entfernt werden. Bin unbrauchbar gewordenes Bündel kann auf diese leise oline Schwierigkeiten durch ein neues ersetzt werden. Es ist möglich, die Halbschalen paarweise durch außerhalb des Bündels und parallel zu dessen Längsachse laufende Halterungen starr miteinander zu verbinden und damit das Faserbündel unbeweglich zu fixieren ender im anderen Fall auf diese Halterungen zu verzichten und auf diese Weise das Faserbündel in gewissen Grenzen flexibel zu halten. Im erstgenannten Fall werden die infolge der Dnickdifferenz zwischen Permeatraum und Binsatzgemiscll- bzw. Testt;emischraum wirkenden Kräfte zum Teil von den Halterungen aufgenommen, so daß mindestens ein Halbschalenring keine Stützung zum Mantelrohr benötigt, so daß nur eine Dichtung vorzusehen ist die z. B. als Stopfbuchsdichtung aus geführt sein kann. Im zweiten Fall muß die Dündelfassung an beiden Enden auf das mantelrohr abgestützt sein, da das Mandel selbst nicht mit Kräften belastet werden kann.
  • Erfindungsgemäß erfolgt die herstellung des Bündels so, daß die Halbschalen paarweise mit ihren konvexen seiten einander zugewandt und zum anderen die Halbschalenpaare fluchtend ausgerichtet so in einer Vorrichtung eingespannt werden, daß der licllte Abstand zwischen den beiden Halbschalenpaaren die für die Gemischtrennung nutzbare Bündellämge ausmacht.
  • Das Fasermaterial steht in mono- oder polyfilen Fa'den, die endlos auf spulen aufgewickelt sind, zur Verfügung.
  • Im Bereich der konkaven Öffnungen der Halbschalen läuft über die gesamte Breite und Länge der eingespannten Halbschalenpaare eine oder mehrere Padenführungen um, die in der Itöhe so verstellbar sind, daß sie mindestens den Bereich des inneren Durchmessers aller Halbschalen überstreichen.
  • ird nun ein Mehrfachfaden, der aus den ablaufenden den aller oder eines Teils der Spulen zusammen gefaßt und in die Fadenführung bzw.-Führungen eingelegt wird, an einer stelle der Halbschalen befestigt und die Fadenführung in Umlauf versetzt, füllen sich Halbschalen nach und nach mit einer Wicklung von Mehrfachfäden. Gleichzeitig mit Beginn des Wickelvorganges wird Klebemasse auf die Innenseite der Halbschalen und zwischen und auf die einzelnen Fadenlage aufgetragen. Um die Klebung der Fasern relativ sauber auf die Länge der Halbsohalen zu begrenzen, können Abdeckungen oder Maskierungen verwendet werden, die allerdings nicht den Fadenlauf behindern dürfen. Sind die Halbschalen mit Fasermaterial bis nahe an die Durchmesserebene gefüllt, ist der Wickelvorgang beendet.
  • Das Faserpaket wird nun außerhalb der Ilalbschalen sauber abgetrennt, so daß auf diese Weise zwei fertige Hälften des kompletten iiaserbündels hergestellt sind.
  • Diese werden anschließend zusammengefügt, indem die gesamte Durchmesserfläche des Bündels und der Halbschalen mit Klebemasse bestrichen oder besprüht wird und die Halbschalen aufeinandergelegt und zusammengepaßt sowie verschraubt oder verklammert werden.
  • Nach Anbringen eines Stützring'es und der Abdichtung zwischen diesem und den Halbschalen kann das Faserbündel in das Mantelrohr eingeschoben werden. Die Vorrichtung ist komplett montiert,' wenn der zweite Stützring an der lündelfassung und am Mantelrohr befestigt ist oder die Stopfbuchsdichtung eingebracht wurde und wenn die Mantelrohrkappen aufgesetzt wurden.
  • Die Vorrichtung ist in einer anderen Version ebenfalls herstellbar, wenn Halbschalen in der beschriebenen Art nur als Form für eei Bündelköpfe benutzt werden, die einen Außendurchmesser wenig kleiner als der mantelrohrinnendurchmesser erhalten. Nach dem Zusammenkleben der in oben beschriebener Weise hergestellten Bündelhä.lften werden die Halbschalen-Formen abgelöst, das Bündel in das Mantelrohr eingeschoben und im Bereich der Bündelköpfe durch einbringen einer Klebemasse in den Spalt zwischen Mantelrohr und Bündelkopf mit dem Mantelrohr oder einer oder zweier am Mantelrohr angeflauschten Zwischenzargen fest und dicht vergossen. Die Zwischenzarge kann vorgesehen werden wenn eine besondere Gestaltung der Ein- und Austrittsstellen des Mantelraumes erforderlich sein sollte oder wenn die Bündelköpfe in ein konisch erweitertes Mantelrohrstück eingegessen werden sellen.
  • FUr Hohlfasern, die nicht auf spulen geliefert werden können, sondern nur als Stapelfasern und für wenig flexible und bruchempfindliche Fasermaterialien ist das Verfahren der Dündelherstellung in der Weise modifizierbar, daß die praktisch zwei Tragformen bildenden Halbschalen oder Haibschalenformen durch Einlegen und gleichzeitiges Verkleben im Bereich der BUndelfassung und Bündelköpfe mit dem Hohlfasern bUndel gefüllt werden. Der weitere Herstellungsgang bis zur Fertigstellung einer der erwähnten Variationen der Vorrichtung verlduBt wie oben beschrieben.
  • Die erfindungsgemaße, Vorrichtung ist geeignet zur Trennung flüssiger oder gasförmiger Gemische mit oder ohne Spülfluid auf der Permeatseite.
  • Als Membranelemente können Hohlfasern oder dünne Schläuche aus allen geeigneten Materialien wie Polymäre, Plastwerkstoffe, Silikatwerkstoffe usw. verwendet werden.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung lassen sich Hohlfasern oder dünne Schläuche aus flexiblen oder spröden Materialien verarbeiten. Die Klebetechnologie stellt keine besonderen Ansprüche an die Klebstoffe.
  • Die Vorteile der beschriebenen Vorrichtung und das Herstellungsverfahrens liegen in der relativ einfachen Technologie der undelherstellun£, die im wesentlichen mit einer einzigen Vorrichtung auskommt, in den geringen Ansprüchen, die an die mechanischen Higenschaften der Fasermaterialien gestellt werden, in den guten Möglichkeiten, die Klebe- und Wiekelvorgänge des Bündels Uberwachen und steuern zu Können, in der Unempfindlichkeit der Klebetechnologie gegen sonst schwer kompensierbare Digenschaften der Kleber wie Volumenänderung beim Verfestigen, Wärmeentwicklung und zu schnelles Abbinden und der damit gegebenen Hãglichkeiten der optimalen Pleberauswahl nach Festigkeit und Beständigkeit sowie in der Möglichkeit, bei den Varianten mit 1;iindelfansung in einiacher Weise das Bündel unstauschan zu können.
  • Der Hachteil des Herstellungsverfahrens des Bündels, daß die Dündelköpfe in Richtung auf die wirksame Faserlänge nicht vollstandig sauber abgegrenzt werden können, kann ohne weiteres in Kauf genommen werden.
  • Der Abfall an Fasermaterial, der beim Zurechtschneiden der Dündelhäliten außerhalb der wirksamen Dündellänge und der Fassung bst. der Bündelköpfe entsteht, wird bei relativ langen Bündeln verhältnismäßig gen ring.
  • Die erfindungsgemäße @prrichtung zur Trennung von Fluidgemischen nach den Gesetzmäßigkeiten der Diffusion in Membranen ist einfach und robust im Aufbau und nutzt weitgehend mechanisierte Hilfsmittel mit einfacher Technologie. Damit ist eine derartige Vorrichtung mit erträglichen Aufwand herzustellen. Die Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber den bisher bekannten Vorrichtungen ist vergleichbar.
  • Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen aller erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen: Fis. 1. Variante der Trennvorrichtung mit flexiblen in die Dündelfassung eingeklebten Bündel Fig. 2. Variante der Treunvorrichtung mit starrer Bündelfassung Fig. 3. Variante der Trennvorrichtung mit vorgeformten Bündelköpfen.
  • Fig. 4. Prinzipskizze der Vorrichtung zur Herstellung des Faserbündels Ausführungsbeispiel 1 In diesem Beispiel soll eine konstruktive Variante der Trennvorrichtung mit flexibel in die Bündelfassung eingeklebten Bündel beschrieben und erläutert werden, vgl.
  • Fig. 1.
  • Das Mantelrohr 10 umhüllt das Faserbündel 20. las Permeat, welches im tdantelraum außerhalb der Fasern anfällt, wird durch den Permeatabnahmestutzen 11 abgeführt.
  • Im Falle, daß ein (Jpülfluid verwendet wird, ist ein zweiter Stutzen, der in möglichst großer Entfernung vom Abnahmestutzen 11 entfernt angeordnet werden sollte, für den Spülfluideintritt vorgesehen.
  • Durch den gleichen Stutzen kann in einer anderen Spaltungsvariante das tinsatzgemisch eingeleitet werden, während das Restgas den Mantelraum durch Stutzen 11 verläßt. In der in Fig. 1 dargestellten Variante tritt das Emsatzgemisch durch Stutzen 13 in den Raum innerhalb der Mantelrohrkappe 12 ein, durchströmt die Zentralöffnung des Stirnringes 23 und verteilt sich auf die Strömungskanäle der einzelnen Hohlfasern. Das Restgemisch verläßt das Bündel 20 an der gegenüberliegenden Seite und passiert die Zentralöffnung eines zweiten Stirnringes 23, den Innenraum einer zweiten Mantelrohrkappe 12 und schließlich den Restgemischaustrittsstutzen 14.
  • Wird das Einsatzgemisch in den ttantelraum eingespeist, stellt Stutzen 13 den Spülfluideintritt und Stutzen 14 den Austritt des beladenen .pUlfluids dar, bzw. Stutzen 13 und/oder Stutzen 14 die Permeatabnahme.
  • Die IIohlfaserbündelfassung ist hier in zwei spiegelsymmetrischen Teilen 21 ausgeführt, die im wesentlichen Seweils aus zwei Halbschalen 22 und einem Stirnring 23 bestehen. Die Halbschalenpaare umfassen die Enden des Bündels 20, daß innerhalb der Schalen mit Klebmasse verfestigt und abgedichtet ist und ebenfalls durch-Elebmasse fest und dicht mit den Halbschalen verbunden ist. Um zwischen Bündel und Halbschalen größere Kräfte übertragen zu. können, die aus dem prozeßbedingten Druckunterschieden zwischen Einsatz bzw Restgemisohräumen (Hochdruckseite) und dem Permeat raum (Niederdruckseite) resultieren, können die Halbw schalen innen abweichend von einer glatten zylindrischen Sorm z. B. konisch erweiternd in Richtung des wirkenden höheren Druckes bzw. doppelt konisch mit Erweiterung und anschließender Verjüngung, aus geführt werden. Die Klebung zwischen Halbschalen und Faserbündel wird dadurch entlastet. Zur sicheren Abdichtung werden die Halbschalen an den Flächen 24 während der Fertigstellung des Bündels verklebt und z. 13. durch Verschraubung wie in Fig 1 dargestellt verschraubt.
  • Um das Faserbündel vor allen axial wirkenden Kräften zu entlasten, müssen beide Halbsohalenpåare auf das ;Iantelrohr abgestutzt werden. In diesem Beispiel geschieht dies durch die Stirnringe 23.
  • Zunächst wird der eine dieser Stirnringe 23 an das eine Halbschalenpaar unter Zwischenlogen einer Dichtung festgeschraubt, das Bündel und die soweit montierte Bündelfassung in das Mantelrohr eingeschoben und danach der zweite Stützring am anderen Halbsohalenpaar mit zwischengelegter Dichtung befestigt.
  • Die Außendichtungen der Stirnringe 23 werden anschließend in die entsprechende Dichtungsstelle des Mantelrohres 10 eingepaßt, zwei weitere Dichtungen zwischen Stirnringe 23 und Mantelrohrkappen 12 gebracht und Mantelrohr 10, Stirnring 23 und Mantelrohrkappe 12 Jeweils zusammengeflansoht.
  • Durch Lösen beider Flanschverbindungen und Abnahme eines Stirnringes 23 ist das Hohlfaserbündel'aus dem Mantelrohr entfernba,r.
  • Ausführungsbeispiel 2 In Fig. 2 ist eine konstruktive Variante der Trennvorrichtung mit starrer Bündelfassung dargestellt.
  • Gegenüber Aus ftihrungs beispiel 1 weist die Bündelfassung die Besonderheit auf, daß jeweils zwei Halbschalen 22 durch außerhalb des Faserbündeis in axialer Richtung laufende Ilalterungen 30 fest miteinander verbunden sind.
  • Ein zweiter Stirnring erübrigt sich in diesem Falle, da die Druckkräfte, die an der entsprechenden Seite von diesem Stirnring aufgenommen werden müßten, auf die Halterungen übertragen werden.
  • Statt eines Stirnringes trägt einer der Halbschalenringe einen Anpreßring 31, der eine Dichtungspackung 32 in den spalt zwischen die Innenseite des Mantelrohres 10 und den Außenumfang der zusammengefügten Halbschalen 22 drückt. Auf diese Weise ist die Abdichtung des Permeatraumes von der Iiochdruokseite vervollständigt.
  • In Fig. 2 ist auf die Darstellung der Mantelrohrkappen verzichtet worden.
  • Ausführungsbeispiel 3 Auf eine spezielle Dündelfassung kann verzichtet werden, wenn die Ilalbschalen nur als Formen für einen aus Klebemasse gebildeten Dündelkopf 10 benutzt werden. Der Außendurchmesser des Dündelkopfes 40 ist um einen gewissen Betrag kleiner als der Innendurchmesser des Mantelrohres 10 und Zwischenzarge 15. Das fertig geformte und verklebte Bündel wird in das Mantelrohr 10 eingeschoben, die zwischenzargen 15 darübergeschoben und mit dem Mantelrohr 10 verflanscht und abschließend der Verguß 43 im spalt zwischen dem Bündelkopf 40 und der Innenseite des Mantelrohres 10 hergestellt. Um eine zentrische Ausrichtung des Bündelkopfes 40 zu sichern und andererseits die Tiefe des Spaltes auf die Lange des Bündelkopfes 40 begrenzen zu können, wird vor dem Vergießen je eine Einlage 41 eingedrückt.
  • Zwei andere Einlagen 42, die vor dem Anflanschen der Zwischenzargen 15 zwischen Hohlfaserbündel und Mantelrohr eingebracht werden, verhindern eine direkte Strömung vom Eintrittsstutzen 16 (Einsatzgemisch oder Spülfluid) zum Austrittsstutzen 17 (Restgas oder Spülfluid mit Permeat) und erzwingen eine gleichmäßigere Durchstremung des Bündels.
  • Auf die Zwischenzargen 15 kann auch verzichtet werden.
  • Bie sind jedoch von Vorteil, wenn der Mantelraum im Bereich der tutzen 16 und 17 im Interesse einer besseren radialen Verteilung der strömenden Medien um die Hohlfasern erweitert werden soll oder wenn sich zwecks leichteren Vergußes eine konische Erweiterung nach außen des spaltes, in dem der Verguß ausgeführt wird, notwendig macht.
  • Ausführungsbeispiel 4 Das Prinzip der Vorrichtung zur herstellung des hohlfaserbündels 20 ist in Pig. 4 dargestellt. Die Halbschalen 22 werden in der gezeigten Art und leise in entsprechenden Aufnahmen 5Q befestigt, wobei ihr lichter bestand die wirksame Länge des Bündels ergibt.
  • Der geforderte Abstand kann entweder durch die Aufnahmen 50 gesichert oder durch die Halterung 30 hergestellt werden. Eine oder mehrere Fadenführungen 51 laufen um die volle Länge und Breite der von den festgespannten Halbschalen eingenommenen Fläche, wobei die Fadenführung 51 so in der Höhe kontinuierlich und während des Umlaufs verstellbar sein muß, daß sie mindestens die Höhe des inneren Durchmessers der Halbschalen überstreicht. Die Umlauivorrichtung 52 für die #denführung 51 kann zum Beispiel in einem endlosen Band bestehend, an das die Padenführung 51 befestigt ist und das um zwei drehbare Scheiben gelegt ist, von denen mindestens eine angetrieben wird, Von den spulen 34 werden die mono- oder polyfilen Rinden zu einen Mehrfachfaden zusammengenommen und in die Ösen der Padenführung 51 eingeführt. Das Ende des Mehrfachfadens wird an den Halbschalen 22 oder den Aufnahmen 50 in Höhe des Scheitels der konkaven Wölbung der Halbschalen 22 befestigt.
  • Dienen die Halbschalen nur als Tonnen für den Bündelkopf 40 werden sie mit einem Mittel belegt, welche die Bindung von Klebmasse und Halbschalen behindert, so daß die Dündelkdpfe 40 später leichter von den Formen getrennt werden können. Bevor die ersten tagen Hohlfasern in die Halbschalen eingebracht werden, werden letztere mit einer dünnen Schicht Klebmasse belegt. Der Wickelvorgang beginnt, wenn die Fadenführung 51 in Umlauf versetzt wird. Auf und zwischen die einzelnen Wickellagen wird Klebstoff aufgetragen. Um den Klebstoffauftrag auf die Länge der Halbschalen zu begrenzen, sind Abdeckungen oder Maskierungen verwendbar, die allerdings so konstruiert sein müssen, daß sie den Fadenverlauf nicht stören. Zur besseren Ausformung des Auslaufes der Fasern aus den Halbschalen 22 sind zwei Formstücke 53 vorgesehen, die die Umlenkung des Faserverlaufes außerhalb des eigentlichen Bündels stützen und verbessern.
  • Die Halbschalen 22 werden bis dicht unter die Durchmesserebene mit Fasern ausgelegt. Danach werden die so gebildeten Dündelhälften aus der Wicklung herausgeschnitten, das Faserbündel und die Halbschalen auf der Durohmesserebene mit Klebemasse belegt, die Dündelhälften aufeinandergelegt und beide Halbschalenpaare verschraubt oder verklammert. Nach Anbringen eines Stirnringes 23 ist das Bündel 20 mit der Fassung einbaubereit. In dem Fall, daß nur zwei Dündelköpfe 40 hergestellt werden sollen, entfällt das Zusammenkleben der Formhalbschalen, die nach dem Aushärten der Klebemasse abgenommen werden.
  • Zum Schutze des Faserbündels 20 bei der Montage kann dieses in allen Fällen mit einer Wicklung von weitmaschigen Geweben umhüllt werden.
  • Ausführungsbeispiel 5 Pur die Verwendung spröder Hohifasermaterialien, die nicht gewickelt werden können oder als Stapelfaser gewickelten Rohmaterials kann das Herstellungsverfahren des Bündels nach Ausführungsbeispiel 4 so modifiziert werden, daß die Halbschalen 22 in den Auf* nahmen 50 mit derÖffnung nach oben zeigend befestigt werden. Die Fasern können dann analog den Wickelvorgang in dünnen Strängen eingelegt und gleichzeitig untereins ander verklebt werden. Die übrigen Details des Ilerstellungsverfahrens entsprechen Ausführungsbeispiel 4,

Claims (7)

  1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Trennung fluider Gemische mittels selektiver durchlässiger Membranen in ein in der leichter diffundierenden Komponente angereichertes Permeat, das mit oder ohne Spulfluid ausgetragen werden kann, bestehend aus einem an den Stirnseiten durch Mantelrohrkappen (12 ) verschlossenen, druckfesten Mantelrohr (10) und einem Bündel (20) beidseitig offener Hohlfasern oder Schläuche aus flexiblen oder sprdem Membranenmaterial dadurch gekennzeichnet, daß ein Bunde (20) in einer in der Ebene der Längsachse teilbaren Bündelfassung (21) aus zwei Paaren von Halbschalen (22) und mindestens eines daran dicht anliegenden Stützringes, oder Auflageringes, wobei die Halbschalen (22) symmetrisch die durch Klebung dicht und festverschlossenen Enden des Faserbündels vollständig durch eine Klebung fest verbunden und durch Verschraubung oder Verklammerung gesichert, über eine gewisse Länge umfaßt, daß die Haibschalenpaare mit dem eingeklebten Faserbündel (20) in das Mantelrohr (10) eingeführt sind und daß die Halbschalen (22) über Stützringe oder Auflageringe bei gleichzeitig zwischengelegter Dichtung direkt oder über Halterungen indirekt mit dem Mantelrohr (10) verbunden sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Haibschalenpaare nur direkte Verbindung über das Faserbündel besitzen, jedes der beiden iIalbschalenpaare fest und direkt mit einem Stirnrin£ (23) verbunden ist und daß beide Stirnringe (23) mit zwischengelegter Dichtung zwischen Mantelrohr (10) und entsprechender Mantelrohrkappe (12) eingeflansoht werden.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ilalbschalenpaare gegenpaarig durch außerhalb ihres Bündels in dessen Längsrichtung verlaufende Halterungen (30) statt miteinander verbunden sind, daß das eine Halbschalenpaar mit einem Stirnring (23) fest und dicht verbunden ist, der zwischen Mantelrohr (10) und die entsprechende Mantelrohrkappe (12) eingeflanscht ist und daß der Spalt zwischen Umfang des anderen Halbschalenpaares und der Innenfläche des Mantelrohres (10) mit einer Dichtungspackung (32) verschlossen wird, die durch einen Anpressring (31), der an dem Halbschalenpaar befestigt ist, oder mit einem sich am Mantelrohr (10) abstützenden Anpressring in den Spalt gedrückt wird.
  4. 4. Herstellungsverfahren für Hohlfaserbündel (20) einer Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3 uner Ein-' satz von flexiblen, auf Spulen oder Spindeln mit langem Faden gelieferten Hohlfasermaterial dadurch gekennzeichnet, daß Halbschalen (22) mit oder ohne Halterung (30) in einer Ebene durch Aufnahmen (50) so befestigt werden, daß der Abstand zwischen je zwei Halbschalen die Länge des Bündels ergibt und das je zwei Halbschalen (22) mit ihren konvexen Seiten zueinanderliegen, daß mindestens eine Fadenführung (51) einem Einfach- oder Mehrfachfaden, der von einer oder mehreren Spulen (54) abläuft, so um.
    die Halbschalen (22) führt, daß diese im Verlauf des Wickelvorganges bei gleichzeitigem Einbringen von Klebemasse im Bereich der Halbschalen (22) mit Hohlfasern gefüllt worden, wobei zwei Hälften des Faserbündels (20) entstehen und daß aus dieser Wicklung die zwei Hälften des Faserbündels (20) außerhalb der Halbschalen (22) herausgeschnitten werden, die Durchmesserebene der Bündelhälften im Bereich der Halbschalen und die Halbschalen an der Klebefläche (24) mit Klebemasse versehen wird, die Bttndelhälften zusammengefügt und die Halbschalen verschraubt oder verklammert werden.
  5. 5. Herstellungsverfahren für Hohifaserbündel (20) nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß Stapelfasern flexiblen oder spröden Materials in Halbschalen (22), deren konkave Seite nach oben zeigt, unter gleichzeitigem Einbringen von Klebemasse eingelegt werden.
  6. 6. Herstellungsverfahren für Hohifaserbtiridel (20) nach Anspruch 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß in halbschaleförmigen Formen Bündelhälften und Hälften der Mindelköpfe (40) hergestellt werden, daß die Hälften zusammengeklebt und danach die Formen entfernt werden.
  7. 7. Vorrichtung zur Trennung fluider Gemische mittels selektiv durchlässiger Membranen bestehend aus einem druckfestell Mantelrohr (10), eventuell daran angeflansohten ein oder zwei Zwischenzargen (15), zwei Mantelrohrkappen (12) und einem Bündel (20) beidseitig offener Hohlfasern oder Schläuchen dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlfaserbündel (20), durch zwei an den Enden durch Verkleben der Hohlfasern gebildeten Bündelkpfen (40) zusammengehalten, in zwei Hälften nach dem Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 4 bis 6 hergestellt wird und in dem Mantelrohr (10) und/oder der/den Zwischenzarge/n (ins) durch Verguß (43) des Spaltes zwischen Bündelkopfumfanges und Mantelrohr- bzw. Zwischenzargeninnenfläche befestigt ist.
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