DE2353659C3

DE2353659C3 - Einrichtung zur Wasserentsalzung durch umgekehrte Osmose

Info

Publication number: DE2353659C3
Application number: DE2353659A
Authority: DE
Inventors: K.W. Dr. 2059 Juliusburg Boeddeker; Walter Ing.(Grad.) 3141 Tespe Hilgendorff
Original assignee: Gesellschaft fuer Kernenergieverwertung in Schiffbau und Schiffahrt
Current assignee: GKSS Forshungszentrum Geesthacht GmbH
Priority date: 1973-10-26
Filing date: 1973-10-26
Publication date: 1978-08-24
Also published as: DE2353659A1; DE2353659B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Wasserentsalzung durch umgekehrte Osmose mit einer doppelseitig mit Membranen belegten porösen Scheibe zwischen zwei in Reihe verbundenen, druckgleichen und strömungsgeometrisch gleichen Rohwasserkammern, die von zwei (Lm Membranelement dichtend anliegenden, z&jammengespannten Halbzellen aus rostfreiem Stahl gebi: iet werden.

Bisher bekanntgewordene Wasserentsalzungseinrichtungen (US-PS 3133132) weisen erhebliche Nachteile und Mängel auf. Da man als Verbindung zwischen den beiden Halbzellen Edelstahlröhrchen verwendete, die die poröse Scheibe und auch die beiden aufgelegten Membranen durchqueren, ergeben sich erhebliche Montageschwierigkeiten, weil die Membranen an genau definierten Stellen perforiert und lagegerecht eingesetzt werden müssen. Schon bei kleinen Ausrichtefehlern wird die Arbeitsfähigkeit einer solchen Gesamtanlage in Frage gestellt.

Im übrigen werden die Membranoberflächen nur unvollständig ausgenutzt, da die Verbindungsröhrchen auch noch von Haltevorrichtungen umgeben sein müssen, die die wirksame Membranfläche beschränken.

Besonders nachteilig ist aber bei den voererwähnten Wasserentsalzungseinrichtungen, daß Zu- und Abfluß senkrecht zur Membranoberfläche erfolgt, so daß die Membranoberfläche sehr unterschiedlich bespült und ausgenutzt wird. Schließlich ist auch noch eine unerwünschte ungleichmäßige Druckbeaufschlagung der porösen Zwischenscheibe zu erwähnen, die bei Einrichtungen nach dem Stand der Technik durch die nicht exakt symmetrischen Druckverhältnisse bedingt sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorerwähnten Nachteile zu beseitigen und eine Einrichtung zu schaffen, welche eine gleichmäßige und vollständige Überströmung der Membranen sicherstellt, wobei die Membranen praktisch keine unbenutzter. Flächenteile haben, so daß die relativ nutzbare Mem

branfläche ganz erheblich vergrößert wird.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Halbzellen einen schwach kegelförmigen Zellbqden haben und auf gegenüberliegenden Seiten in den ringförmigen Kammerwänden mit Spaltöffnungen für Zu- und Abgang des Rohwassers versehen sind.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Untcransprüchen.

Die Erfindung wild nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wasserentsalzungseinrichtung schematisch in auseinandergezogener perspektivischer Ansicht dargestellt ist.

Die Wasserentsalzungseinrichtung besteht aus zwei identischen Halbzellen la, Ib aus rostfreiem Stahl die das als »sandwich« aufgebaute Membranelement 2 beidseitig einschließen und durch außen angelegte, an sich bekannte Segment-Klammarschrauben 3 druckfest zusammengehalten werden. Bei Verwendung von Zwischenzellen 4 lassen sich, wie in der Zeichnung angedeutet, weitere Membranelemente einsetzen, so daß im Effekt ein Kleinmodul nach dem »Platte- und Rahmen«-Prinzip entsteht.

Die beiden Halbzellen la, Ib sind auf gegenüberliegenden Seiten mit Spaltöffnungen 5 für Zu- und Abgang des Rohwassers versehen. Um eine möglichst gleichförmige Rote »assergeschwindigkc it in der durch Halbzelle und Membiranelement gebildeten Kammer zu gewährleisten, ist der Zellboden als schwacher Kegel ausgebildet. Die Abdichtung der Halbzelle gegen das flache Membranelement erfolgt durch einen O-Ring 6 in entsprechender Ringnut, der unmittelbar der Membran aufliegt.

Die Zwischenzelle 4 besteht sinngemäß aus zwei Zellböden der beschriebenen Art, versehen mit einer Spaltöffnung auf jeder Seite und einer gegenüberliegenden Bohrung 7 2Λ1Γ internen Rohwasserumlenkung.

Das Membranelement 2 besteh^; in seinem Kern aus einer flachen, in der Zeichnung quadratisch dargestellten porösen Scheibe 21, die in loser Schichtung beidseitig mit Membranen 22a, 22b oder mit beliebigen membranbeschichteten Trägerflächen belegt ist. Die poröse Scheibe 21 dient der Abführung des die Membranen passieremden Produktwassers. Sie muß inkompressibel sein, braucht jedoch, da sie zwei Rohwasserkammern gleichen Druckes voneinander trennt, nicht eigentlich druckfest zu sein. Als besonders geeignet haben sich Scheiben aus gesintertem Polyäthylen erwiesen. Die Membranfläche und damit das Membranelemenl: selbst muß größer sein als die durch die O-Ringdichtung definierte, dem Rohwasser ausgesetzte Membranflache. Ein besonderer Vorzug der Anordnung ist, daß das geschichtete Membranelement keiner Randaibdichtung - etwa durch Verkleben - bedarf. Die Dicke des Membranelementes ist nicht vorgegeben.

Für Versuchszwecke läßt sich der Aufbau des Membranelementes vielfältig variieren, wie die folgenden, sinngemäß erweiterungsfähigen Beispiele zeigen:

a) Bei Verwendung von zwei durch eine wasserundurchlässige Foliis voneinander getrennten porösen Scheiben können je Membranelemcnt zwei verschiedene Membranen bei identischen Versuchsbedingungen vergleichend untersucht werden.

Beschichtete oder mit losen Membranen belegte Viiesmaterialien, die in vielen technischen Anordnungen zur Produktwasserfortleitung verwendet werden, können auf ihre Eignung und Membranverträglichkeit untersucht werden.
Die Flußeigenschaften von Membran-Trägerbzw, Membran-Vlies-Trägerkombinationen unter den Bedingungen der umgekehrten Osmose können ermittelt werden.
Das mit Einern geeigneten oder zu untersuchenden Träger oder Vlies belegte, in dieser Kombination durch Klammern oder Schrauben zusammengehaltene Membranelement kann als Ganzes durch Tauchbeschichtung mit einer Menibranauflage versehen werden.
Der Anschluß der hier beschriebenen Zelle oder mehrerer gleichartiger Zellen an den Pumpenteil der Apparatur erfolgt über druckfeste flexible Metallschläuche. Die Zellen werden vorzugsweise so aufgestellt, daß die Membranelemente senkrecht stehen, so daß das.die poröse Scheibe verlassende Produktwasser ungehindert aufgefangen werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Wasserentsalzung durch urngekehrte Osmose mit einer doppelseitig mit Membranen belegten porösen Scheibe zwischen zwei in Reihe verbundenen, druckgleichen und strömungsgeometrisch gleichen Rohwasserkammern, die von zwei dem Membranelement dichtend anliegenden, zusammengespannten Halbzellen aus rostfreiem Stahl gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbzellen (Ie, 16) einen schwach kegelförmigen Zellboden haben und auf gegenüberliegenden Seiten in den ringförmigen Kammerwänden mit Spaltöffnungen (5) für Zu- und Abgang des Rohwassers versehen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine oder mehrere zwischen den Halbzellen (la, Ib) gestapelt angeordnete Zwischenzellen (4) gleichen oder ähnlichen Aufbaus.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Scheibe (21) aus gesintertem Polyäthylen besteht.