DE2420728A1

DE2420728A1 - Membrantrenneinrichtung

Info

Publication number: DE2420728A1
Application number: DE2420728A
Authority: DE
Inventors: Peter Jeremy Hubbard; Eric Leslie Sandstrom
Original assignee: Dorr Oliver Inc
Current assignee: Dorr Oliver Inc
Priority date: 1973-05-03
Filing date: 1974-04-29
Publication date: 1974-11-21
Also published as: CA1030074A; JPS5739804B2; FR2227892A1; FR2227892B1; GB1459462A; ZA742400B; US3893920A; IT1014087B; JPS5014579A; AU6811074A

Description

Dr. Hans-Heinrich Willrath _D - 62 Wiesbaden 25.4.1974

Dr. Dieter Weber ^{Postfadl 1327}

Dipl.-Phys. Klaus SeifFert 2 A 2 O 7 2 8 «5« ^HkS

Telegrammadresse: WILLPATENT

PATENTANWÄLTE

Case G 1904

Dorr-Oliver Incorporated

77 Havemeyer Lane, Stamford, Connecticut 06904

USA

Membr antrenneinr i chtung

Priorität; ν. 3.Mai 1973 in USA Serial No.: 356 727

Die Erfindung betrifft wertvolle Verbesserungen an semipermeablen Membrantrenneinrichtungen, insbesondere Mittel zum Einbau und Befestigen von Membrantrenneinheiten in Wirkstellung innerhalb eines Gehäuses. Bei ihrer allgemeinen Verwendung werden semipermeable Membrantrenneinheiten gegebenenfalls als Patronen innerhalb eines Gehäuses oder eines Formaufbaues angeordnet und dienen zur Abtrennung mindestens eines bestimmten Produktes aus einer Trägerflüssigkeit, die der Trenneinrichtung zugeführt wird. Bei einer Anwendungsform wird eine Druckdifferenz an der Membranoberfläche aufrechterhalten, wenn die das Produkt enthaltende Flüssigkeit unter Druck auf eine Seite der Membranoberfläche aufgebracht wird.

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Flüssigkeit und bestimmte gelöste Feststoffe gehen durch die Poren in der Membran als Permeat zum Auslaß in dem Gehäuse. Die Trägerflüssigkeit, die nicht durch die Membran geht, wird mit Feststoffen angereichert, und diese Feststoffe sind bei gewissen Verfahren das Produkt, das bis zu einer gewählten Konzentration angereichert wird. Die konzentrierte Flüssigkeit wird dann aus dem Gehäuse abgezogen und entweder als Abfall behandelt oder in das Verfahren zurückgeführt, je nachdem, welches der Zweck des betreffenden Trennprozesses ist. Andererseits kann auch das Permeat verworfen, in den Prozeß zurückgeführt oder sonst benutzt werden.

Eine Membrantrenneinrichtung der vorstehend erwähnten allgemeinen Art wird für sehr verschiedene Ultrafiltrationsprozesse oder solche mit umgekehrter Osmose .verwendet. Zu sonstigen gegenwärtig bekannten Anwendungen einer solchen Anlage ohne Begrenzung hierauf gehören die Aufarbeitung von Farbe in Elektroniederschlagungsprozessen, die Behandlung von Abwasser, Entsalzungsprozesse und Lebensmittelaufarbätung, wie Behandlung von Käsemolke.

Bei dier solchen Anlage sind verschiedenerlei Konstruktionen oder Patronenaufbauten zur Stützung der Membranen benutzt worden. Bei der einen Art sind die Membranen auf porösen Oberflächen gebildet und zu einem Spiralrohr gewickelt, durch das die Trägerflüssigkeit geschickt wird. Bei anderen Einrichtungen haben die Membrantrenneinheiten rohrförmige Gestalt.

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Noch eine andere Patronanart ist in der USA-Patentschrift 3 494 465 beschrieben, sie umfaßt poröse Bögen, die auf einer Unterlagsplatte montiert sind, wobei die Membranen auf beiden Seiten der porösen Bögen gebildet sind. Das Permeat geht durch den porösen Bogen oder das poröse Blatt und wird dann zur Trägerplatte befördert. Eine besonders ausgebildete Gehäusekonstruktion dient zur Aufnahme dieser Patronen und ist komplementär zu der Trägerplatte für die Aufnahme des Permeats. Die Gehäuse sind auch mit geeigneten Auslässen für den Auslaß von Permeat und von konzentrierter Trägerflüssigkeit versehen.

Bei diesen bekannten Einheiten ist die für die Membranfiltration verfügbare Oberflächengröße durch die besonders geformte Gehäusekonstruktion und Patronengestalt begrenzt. Infolgedessen ist die Fähigkeit einer äußeren Pumpenleistung zur Umwälzung der Trägerflüssigkeit durch das Gehäuse ebenfalls begrenzt. Zusätzlich zu der verminderten Trennleistung wegen der Herabsetzung der Membranoberflächengröße ergibt sich auch eine entsprechende Abnahme im Volumen Trägerflüssigkeit,.das durch die Einheit aufbereitet werden kann. Bei bekannten Gehäusen ergeben sich auch Schwierigkeiten bezüglich eines bequemen Zuganges zu den Patronen zwecks Untersuchung und Austausch. Diese Schwierigkeiten werden durch den relativ umständlichen Gehäuseaufbau und die besonders gestalteten Wandteile zur Montierung der Patronen und Lieferung geeigneter Permeatauslässe und dergleichen noch weiter kompliziert.

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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines neuen büchsenartigen Gehäuses zur Aufnahme semipermeabler Membranpatronen, vorzugsweise in parallelen Reihen für den Durchlauf von Trägerflüssigkeit durch das Gehäuse, wobei die verfügbare Gesamtoberfläche für die Trennung gesteigert ist, während die Gesamtgröße der Gehäusebüchse vermindert ist.

Das Gehäuse nach der Erfindung bietet auch den Vorteil des leichten Zuganges zu den Trennpatronen, so daß diese sich leicht entfernen und ersetzen lassen.

Gegenstand der Erfindung ist ein neues büchsenartiges Gehäuse zur Aufnahme von Patronen in parallelen Reihen, die semipermeable Membrantrennoberflächen besitzen. Bei einer Ausführungsform hat die Büchse ein allgemein rechtwinkeliges Druckgehäuse,an dessen Innenwänden die Trennpatronen in parallelen Reihen zueinander angeordnet sind. Leicht lösbare Ansatzteile dienen zum Einsetzen und Befestigen der Patronen an den Gehäuseseitenwänden. »Umwälzeinrichtungpi einschließlich einer zentrisch angeordneten Flügelpumpe im Gehäuse dienen zur Umwälzung einer der Büchse zugeführten Trägerflüssigkeit durch die Membranoberflächen, so~daß ein bestimmtes Produkt aus der Flüssigkeit als Permeat entfernt wird, das durch die Membranoberfläche hindurch geht. Innerhalb des Gehäuses sind Fließregler angeordnet, um die umlaufende Flüssigkeit von der Pumpe und zwischen Pumpe und Patronenoberflächen zu regeln und entsprechend

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zu kanalisieren. Bei einer weiteren Ausfuhrungsform ist eine Büchse mit einem drucklosen Gehäuse vorgesehen, an dessen Deckel die Umwälzeinrichtung herabhängt und lösbar montiert ist.

Diese und sonstige Vorteile der Erfindung ergeben sich im einzelnen aus einer Betrachtung der folgenden näheren Beschreibung an Hand der Zeichnung, die zwei Ausführungsformen der Erfindung darstellt.

Fig.l ist eine teilweise geschnittene Stirnansicht einer Büchse, die semipermeable Membrantrenneinheiten umschließt und eine Ausführungsform der Erfindung darstellt,

Fig.2 ist eine Schnittansicht zu Fig.l.

Fig.3 ist eine perspektivische Darstellung der Büchse der Fig.l bei abgenommenem Deckel,

Fig.4 ist eine Draufsicht auf die in Fig.3 gezeigte Büchse.

Fig.5 zeigt in vergrößerter Seitenansicht eine der Membrantrenneinheiten, befestigt an der Seitenwand der Gehäusebüchse.

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Fig.6 ist ein Schnitt nach Linie 6-6 der· Fig.5. Fig.7 zeigt perspektivisch eine Membrantrennpatrone.

Fig.8 ist eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung-.

Fig.9 ist ein Schnitt durch die Vorrichtung nach Fig.8.

Fig.10 ist eine Stirnansicht des ürawälzpumpenaufbaues der Fig.8, herausgenommen aus der Büchse.

Fig.11 ist ein Schnitt nach Linie 11-11 der Fig.10.

In der Zeichnung ist bei der Ausführungsform nach Fig.l die Membrantrenneinrichtung 10 mit der Büchse 12 auf einem Traggestell 13 montiert. Mehrere Membrantrennpatronen 15 sind an den Innenwänden der Büchse 12 befestigt. Eine Einlaßleitung 16 am Boden der Büchse 12 dient zur Einleitung einer Trägerflüssigkeit. Eine von einem Motor 18 getriebene Umwälzpumpe 17 für die Umwälzung von Trägerflüssigkeit über die Membranoberflächen der Patronen 15 befindet sich innerhalb der Büchse 12, so daß ein Permeat durch das Auslaßrohr 19 in nachstehend noch näher zu beschreibender Weise abgeführt wird.

Die Büchse 12 (Fig.l und 3) besitzt ein druckdichtes Stahlgehäuse mit einem Stahldeckel 21 und einem rechteckigen

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unteren Stahlhauptgehäuse 23 mit Seitenwänden 24 und Bodenwand 25. Die Einlaßleitung 16 für Trägerflüssigkeit durchdringt den Boden 25 der Büchse 12. In ähnlicher" Weise ist im Deckel 21 eine Auslaufleitung 27 angebracht, durch die konzentrierte Trägerflüssigkeit aus der Büchse 12 abgeführt wird. In Abständen sind senkrecht über-einander Kanäle 29 an der Außenfläche der Seitenwände 24 befestigt und laufen um die Außenfläche der Büchse 12. Sie dienen zur Aufnahme von Permeat aus der Büchse 12, das in den Kanälen 29 zu einem gemeinsamen Permeatauslaßrohr 19 geleitet wird. Dieses ist mit mittleren Kanälen 29 verbunden und steht mit ihnen durch öffnungen 30 (Fig.3) in offener Verbindung.

Die Unterkante des Deckels 21 ist dicht, jedoch lösbar, am Gehäuse 23 durch kniehebelartige Klinken 32 befestigt, die in Fig.l in Verriegelungsstellung gezeigt sind. Geeignete nicht dargestellte Dichtungsstreifen zwischen den Kanten des Gehäuses 23 und des Deckels 21 dienen zur Verhinderung des Austrittes von Trägerflüssigkeit aus der Büchse 12. Der Deckel 21 läßt sich daher leicht vom Gehäuse 23 abnehmen, um zum Inneren der Büchse 12 zu gelangen, wenn die Verriegelungsklinke 32 in eine unverriegelte Stellung bewegt wird.

Eine Reihe von senkrechten Abteilen 34 (Fig.3 und 4) an jeder Seitenwand 24 des Hauptgehäuses 23 dient zur Aufnahme von Membrantrennpatronen 15; diese Abteile sind durch Metallabstandsstücke 35 voneinander abgetrennt. Ein Abzugsrohr 36

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im Gehäuse 23 bildet eine zylindrische Leitung, die von den Abstandsstücken 35 gestützt ist. Das Rohr 36 erstreckt sich durch die Büchse 12 und ist an dessen Boden 25 und Deckel 21 offen.

Flüssigkeitsumwälzeinrichtungen (Fig.l) sind innerhalb des Abzugsrohres 36 vorgesehen und umfassen die Umwälzpumpe 17. Diese besitzt ein Flügelrad 38, das auf das eine Ende einer dehbaren Welle 39 aufgesetzt ist. Letztere erstreckt sich von dem Abzugsrohr 36 durch die Bodenwand 25 zu einem Lagergehäuse 40 am Gestell 13. Geeignete Lager und Dichtungen sind nur schematisch durch Bezugszahl 41 angedeutet und verhindern am Durchgang der Welle 39 durch den Boden 25 den Austritt von Trägerflüssigkeit und gewährleisten einen richtigen Umlauf der Welle 39. Ein elastisches Antriebsband 43 verbindet die Welle 39 mit der Austrittswelle 44 des Motors 18, der ebenfalls am Gestell 13 montiert ist.

Zur Regelung und Lenkung des Flusses von Trägerflüssigkeit vom Abzugsrohr 36 zu den Patronenabteilen 34 sind entsprechende Mittel am Deckel 21 und Boden 25 des Gehäuses 23 angebracht. Die Flußleitungsexnrichtungen am Deckel 21 sind identisch mit denjenigen am Boden 25, und die Beschreibung ihrer Bestandteile ist nur auf die Einrichtungen am Deckel 21 gerichtet. Wie aus Fig.l und 2 ersichtlich, gehört zu den Flußleiteinrxchtungen am Deckel 21 eine rechteckige Leitschaufel 46, die halbkreisförmigen Querschnitt hat (Fig.l). Sie ist am Deckel 21 mittels Streben 47 aufgehängt und hat

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innere und äußere Schenkel 48 und 49. Bei geschlossenem Deckel 21 liegen die Innenschenkel 49 über dem Abzugsrohr 36. Die Außenschenkel 48 sind über der Oberseite der angrenzenden Reihen von Menbranpatronenabteilen 34 angeordnet* Zusätzliche gekrümmte Leitstücke 50 von kürzerer Abmessung als die Schaufel 46 sind für jede Patronenabteilgruppe vorgesehen. Das Leitstück 50 hängt von der Strebe 50 A herab, und jeder Innenschenkel 51 ist über dem Abzugsrohr 36 und der Außenschenkel 50 über der Oberseite der mittleren zwei Patronenabteile 34 angebracht. Wie in Pig.l dargestellt, ist innerhalb des Rohres 36 über dem Flügelrad 38 eine offene ringförmige Leitfläche 53 angeordnet.

Die Membranpatronen 15 sind ähnlich wie in^Öer USA-Patentschrift 3 494 465 beschrieben. Jede Patrone 15 (Fig.5_f 6 und7) besitzt eine hohle Tragplatte 54 oder ein Verteilungsstück, das aus geeigneten harten Kunststoff gefertigt ist. Mehrere Blätter 55 aus geeignetem porösen Material, z.B. phenolisch behandeltem Filterpapier, sind an der Bodenwand 56 der Trägerplatte 54 befestigt. Die freie Kante und beide Flächen jedes Blattes 55 sind mit einer semipermeablen Membran 57 beschichtet, deren Poren vorbestimmte Abmessungen haben, wie dies in der USA-Patentschrift 3 508 994 beschriebai ist, so daß sich ein vollständiges Membranblatt 58 ergibt. Die Bodenkante 59 jedes porösen Blattes 55 ist unbeschichtet und gegen den inneren Hohlraum 60 der Trägerplatte 54 offen. Mehrere Abstandsstücke 61 aus Kunststoff sind in Abständen an

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jeder Membranpatrone 15 angebracht, und mittels Schlitzen schnappen sie über angrenzende Kanten der Blätter 58, um den Abstand zwischen den Membranblättern aufrecht zu erhalten. Auf diese Weise wird, wie genauer in den genannten Patentschriften beschrieben ist, bei Durchleitung einer Trägerflüssigkeit zwischen den Abstandsräumen zwischen den Membranblättern 58 eine Abtrennung von Bestandteilen der Flüssigkeit bewirkt.. Ein Teil der Flüssigkeit mit dem gelösten Produkt dringt durch die Poren in der Meinbr anober fläche 57 und gelangt in das poröse Blatt 55 als Permeat und geht nach außen durch dessen freie Kante 59, um sich in dem Hohlraum 60 der Trägerplatte 54 zu sammeln.

Wie aus Fig.l, 3 und 4 ersichtlich, sind Membranpatronen 15 in parallelen Gruppen von drei Patronenabteilen 34 an jeder Seitenwand 24 der Büchse 12 vorgesehen. Jedes Abteil 34 umfaßt drei Membranpatronen 15, die in senkrechtem Abstand in Reihen an einer Seitenwand 24 angeordnet sind. Auf diese Weise sind bei der Ausführungsform nach Fig.l bis 7 jeweils neun Membranpatronen an jeder Seitenwand 24 angeordnet. In einer praktischen Ausgestaltung der offenbarten Büchsenausführungsform hat jede Patrone eine Filteroberfläche von

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1,67 m (18 Quadratfuß), woraus sich eine gesamte verfügbare

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Filteroberfläche von 15,05 m (162 Quadratfuß) an jeder Sei-

2 tenwand 24 und eine Kapazität der gesamten Büchse von 60,20 m (648 Quadratfuß) bei einem Büchsenvolumen von nur 623 Liter (22 Kubikfuß) ergibt.

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Wie erwähnt, besteht ein Merkmal der Erfindung in neuen Mitteln zur Unterbringung und Befestigung von Patroneneinheiten 15 an der Seitenwand 24.' Zu diesem Zweck ist jede Hohlplatte 54 gemäß Fig.5 bis 7 mit einem vorspringenden Ansatz 63. versehen, der in einer Auslaßöffnung 64 in der Seitenwand 24 montiert ist/ die gegen einen angrenzend angeflanschten Permeatkanal 29 an der Außenfläche der Büchse 12 offen ist. Permeatuberfuhrungsstopsel 65 sind mit einem ersten Gewinde 66 in den Vorsprung 63 eingeschraubt. Ferner greift eine äußere lösbare Kappe 68 durch eine öffnung 69 im Permeatkanal 29 und ist wiederum auf ein zweites Gewinde 71 des Stöpsels 65 aufgeschraubt. Geeignete O-Ringe 73 sind an den ausgerichteten Öffnungen 64 und 69 in der Seitenwand 24, bzw. dem Kanal 29, um einen Austritt von Permeat aus der Büchse 12 zu verhindern. In der Tragplatte 54 ist eine Permeatauslaßöffnung 75 mit einer zentrischen Leitung 76 im Permeatstöpsel 65 ausgerichtet. Die Leitung 76 ist gegen den Innenraum des Permeatkanals 29 hin offen. Im Stöpsel 65 ist innerhalb der Leitung 76 ein geeignetes Rückschlagventil 68 angebracht, das in Fig.5 schematisch gezeigt ist, und einen Rückfluß von Permeat zur Stützplatte 54 verhindert.

Auf diese Weise können Membranpatronen leicht an der Seitenwand 24 angebracht bzw. gewünschtenfalls lösbar befestigt werden. Wenn man eine Patrone 15 aus der Büchse 12 entfernen will, so wird zunächst der Deckel 21 vom Hauptgehäuse 23 abgenommen. Dann wird die Kappe 68 der betreffenden Patrone

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15 vom Stöpsel 65 abgeschraubt. Ein Griffstück 79 am Stöpsel 65 wird dann so gedreht/ daß der Stöpsel 65 von der Stützplatte 54 und wiederum die Patrone von der Seitenwand 24 freikommen.

Bei Gebrauch des Büchsenaufbaues sind die Einlaß-, Ablauf- und Permeatleitungen an ein geeignetes Leitungssystem, wie es für das betreffende Verfahren benutzt wird, angeschlossen. Zulaufende TrägerflüssigkeitwLrd der Büchse aus dem betreffenden zeichnerisch nicht erläuterten Verfahren durch das Einlaßrohr 16 mit einer hohen Fließrate zugespeist, um ein Verhältnis von Zulauf zu Permeatauslauf im Bereich von 3:1 bis zu 50:1 aufrechtzuerhalten. Bei einer Verfahrensanwendung hat sich die Büchse nach Fig.l bis 7 als geeignet für Nahrungsmittelbetriebe, wie die Behandlung von Käsemolken, erwiesen. Wenn der Zulauf an Trägerflüssigkeit in das Abzugsrohr 36 eintritt, wird die Pumpe 17 eingeschaltet, um das Zulaufmaterial aufwärts durch die angrenzenden Membranpatronenabteile 34 zu befördern, wie durch die Richtungspfeile in Fig.l angedeutet ist. Wenn dte Trägerflüssigkeit über die Membranoberflächen streicht, erfolgt eine vorgewählte Abtrennung bestimmter Bestandteile auf Grund der vorgewählten Größe der Membranporen und der Erfordernisse des jeweiligen Verfahrens.

Infolge des Strömungsmitteldruckgefalles, das zwischen den Lamellen-zwischenräumen der Membranblätter 58 und den Zwischenräumen zwischen benachbarten Blättern 58 besteht, geht

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eine gewisse Trägerflüssigkeit mit gelösten Bestandteilen als Permeat in die Blätter 58, und dann in die hohle Stützplatte 54, und aus der Büchse 12 durch den Permeatstöpsel 65 heraus. Trägerflüssigkeit, die nicht durch die Membranoberflachen gegangen ist, wird mit nicht durchgegangenen gelösten Stoffen angereichert und nach Bedarf aus der Büchse 12 durch das Ablaufrohr 27 freigegeben.

Wenn der konzentrierte Fluß die Abteile 34 verläßt und wieder in diese eintritt, wird er von den Fließrichtungseinrichtungen erfaßt. Die Leitflächen 46 und 50 lenken den Fluß von dem Abzugsrohr 36 zu den Abteilen 34 durch Steuerung und Umlenkung des Flusses, wie durch die Richtungspfeile in Fig.l angedeutet ist, von den Abteilen 34 am Deckel 21 in das Abzugsrohr 36, und vom Abzugsrohr 36 in die Abteile 34 am Boden 25. Wenn eine vorbestimmte Konzentrationshöhe in der Konzentratflüssigkeit erreicht ist, wird diese, wie erwähnt, aus der Büchse 12 durch das Ablaufrohr 27 abgeführt und verworfen oder zum Verfahrensfluß zurückgeführt. Das in den äußeren Kanälen 29 aufgefangene Permeat wird aus diesen durch das Permeatrohr 19 mittels einer nicht dargestellten äußeren Pumpeinrichtung abgezogen.

Fig.8 bis 11 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Abwandlung der Büchse und Durchflußförderung in Anwendung auf ein druckloses Büchsengehäuse 80 dargestellt ist. In Fig.8 bis 11 sind entsprechende Bezugszahlen in gewissen Fällen für gleiche Bauteile verwendet, wie sie bei der

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ersten Ausführungsform benutzt warden.

Gemäß Fig.8 ist die Pumpe 81 am Deckel 82 der Büchse 80 montiert. Zu diesem Zweck besitzt der Deckel 82 eine öffnung 83, durch welche die umwälzpumpe 81 herabhängt. Diese Pumpe besitzt ein äußeres Lagergehäuse 84 mit einer Bodenplatte 86, die auf der Oberseite des Deckels 82 aufsitzt und daran durch lösbare Verriegelungsklinken 88 befestigt ist. Geeignete nicht dargestellte Dichtungen befinden sich zwischen aneinanderstoßenden Teilen des Deckels 82 und der Wand 86 um die öffnung 83, so daß DuÖBickern von Trägerflüssigkeit aus der Büchse 80 verhindert ist. Die Welle 89 ragt in das Abzugsrohr 90 und trägt einen Propeller 91. Sie wird über ein Antriebsband 43 von einem nicht dargestellten Motor aus getrieben.

Gleichmäßige verteilte Leitrippen 92 hängen von einer trichterförmigen Platte 96 vom Boden 86 des Lagergehäuses 84 herab. Die unteren Enden der Rippen 92 sind an einem Versteifungsring 93 befestigt (Fig.10 und 11).

Die Membranpatronen 15 sind in Fig.8 bis 11 identisch mit den bei der vorherigen Ausführungsform beschriebenen und sind an den Seitenwänden 24 der Büchse 86 in identischer Weise befestigt. In gleicher Weise ist die Einlaßleitung 16 für Trägerflüssigkeit außen an der Seitenwand der Büchse 80 befestigt. Ein Ablaufrohr 27 befindet sich im Deckel 82 in ähnlicher Weise. Die Strömungslenkeinrichtungen am Deckel

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unterscheiden sich von den oben beschriebenen dadurch, daß nur eine einzige Leitplatte 95 am Deckel 82 vorgesehen · ist (Fig.8 und 9), die mit der Außenfläche des Kegelstumpfes 96 und den Rippen 92 zur Lenkung des Stromes von den Patronenabteilen 34 zum Abzugsrohr 96 zusammenarbeitet, wie dies durch die Richtungspfeile in Fig.8 angedautet ist.

Es ist ersichtlich, daß die bauliche Ausgestaltung der Büchse 80 eine leichte Entfernung sowohl der Pumpe 81 als auch der Patronen 15 gestattet, so daß man leicht zu allen Teilen der Büchse zwecks Ausbesserung, Säuberung oder Austausch Zugang hat. '

Ferner ist aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, daß die neue Büchse mit den Membranpatronenanordnungen viele Vorteile im Gebrauch bietet. Unter anderem ergibt sich eine vergrößerte Filtrierfläche und Zugängißhkeit von Membranoberfläche innerhalb der beschriebenen Büchsen bei geringerem Gehäusevolumen, als dies vorher möglich war. Die Einrichtungen zur Montierung der Patroneneinheiten an den Seitenwänden ergeben einen gesteigerten Umlauf ifcer die Oberflächen und gestatten einen leichten Austausch von Patronen zwecks Säuberung oder Austausch. Der Umstand, daß die Innenflächen der Buchsenseitenwand nicht mit komplizierten Ausnehmungen, Ablaufkanälen oder dergleichen ausgebildet sind, gestattet einen gesteigerten Umlauf der konzentrierten Flüssigkeit innerhalb der Büchse, wodurch eine

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Verstopfung von Innenräumen mit Feststoffen oder dergleichen stark herabgesetzt ist.

Weitere Vorteile bestehen in der vielseitigen Verwendbarkeit der Büchse, so daß sie bei verschiedenerlei Prozessen verwendet werden kann. In dem drucklosen Gehäuse kann eine Extraktionspumpe benutzt werden, um Druckgefälle über die Membranoberflächen zu liefern, indem man die Permeatseite der Membran unter Vakuum setzt und eine Einspeispumpe zur Zufuhr von Trägerflüssigkeit und Ablauf bei geringstem Druck benutzt. Bei einer Druckanlage wird eine Förderpumpe benutzt, um Flüssigkeit zuzuführen und Arbeitsdruckgefälle über die Membranoberfläche zu erhalten,oder man benutzt sie in Kombination mit einer Extraktionspumpe.

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Claims

Patentansprüche

1.) Trenneinrichtung mit von einem Gehäuse umschlossenen semipermeablen Membranoberflächen zur Abtrennung von Feststoffen aus einer zulaufenden Trägerflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse geschlossen ist, einen Einlaß' zur Aufnahme von Trägerflüssigkeit und Auslaß aar Abführung konzentrierter Lösung aufweist, die Trenneinrichtung im Gehäuse an dessen innerer Seitenwand montiert ist, ein Permeatauslaß sich von der Trenneinrichtung durch das Gehäuse erstreckt, eine Umwälzleitung innerhalb des Gehäuses im Abstand von der Trenneinrichtung vorgesehen ist und innerhalb des Gehäuses, angrenzend an die Trenneinrichtung, eine Flüssigkeitsumwälzpumpe innerhalb einer Leitung zur Lenkung von Trägerflüssigkeit zu dem Gehäuse über die Membranoberfläche der Trenneinrichtung und zur Umwälzung der Flüssigkeit durch die Umlaufleitung, zurückkehrend zur Trenneinrichtung, angeordnet ist.

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen abnehmbaren Deckel und mindestens zwei im Abstand voneinander an gegenüberliegenden Innenwänden des Gehäuses montierte Trenneinheiten.

3.) Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Leiteinrichtungen am Gehäusedeckel und -boden, die mit den Trenneinheiten und der Umwälzleitung ausgerichtet sind.

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4.) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtungen eine Auskehlung von halbkreisförmigem Querschnitt besitzen und ihr erster Schenkel nahe einer Trenneinheit und ihr anderer Schenkel nahe der Umiufleitung liegen.

5.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufleitung ein zentrisches Abzugsrohr umfaßt, in welchem eine Flügelradpumpe angeordnet ist.

6.) Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine öffnung im Gehäusedeckel, durch welche die lösbar am Deckel montierte Pumpe mit Welle und Flügelrad in das Ablaufrohr hineinhängt.

7.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse rechteckigen Grundriß hat und die Trenneinheiten an jeder der Innenwände montiert sind, während die Umlaufleitung sich zwischen diesen koaxial erstreckt.

8.) Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch mehrere an der Außenfläche des Gehäuses vorgesehene Permeataufnahmekanäle, die alle an eine gemeinsame Permeatauslaßleitung angeschlossen sind.

9.) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinheiten jeweils aus mehreren porösen Blättern bestehen, die an einer hohlen Tragplatte montiert sind, welche

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an der Gehäuseseitenwand angebracht ist und eine offene Verbindungsöffnung zum Permeatauslaß besitzt.

10.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Trenneinheiten in Serienschaltung an jeder Gehäuseinnenwand vorgesehen sind und die Umwälzeinrichtung Trägerflüssigkeit gleichzeitig durch die Trenneinheiten umwälzt.

11.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Trenneinheiten an jeder Gehäuseinnenwand in Parallelschaltung zueinander vorgesehen sind und die Umwälzeinrichtung Trägerflüssigkeit durch die parallelgeschalteten Trenneinheiten fördert.

12.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinheit in dem Gehäuse mittels eines Stöpsels montiert ist, der einen Permeatauslaßkanal aufweist und lösbar mit der Trenneinheit verbunden ist.

13.) Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine entfernbare Verriegelung, die den Stöpsel an der Außenwand des Gehäuses sichert.

14.) Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtungen an dem Stöpsel vonder Außenseite des Gehäuses zugänglich sind.

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15.) Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß . der Permeatauslaß miteinander ausgerichtete Leitungen in dem Stöpsel und in der Trenneinheit umfaßt.

16.) Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß dfe Trenneinheiten jeweils mehrere poröse Blätter aufweisen, die auf einer hohlen Trägerplatte montiert sind und Permeat zu der Trägerplatte befördern, und daß der Stöpsel an der Trenneinheit mittels Gewindeabschnitten an der Trägerplatte und dem Stöpsel gesichert ist.

17.) Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgerichteten Permeatauslaßleitungen eine Längsbohrung in dem Stöpsel und eine in der Trägerplatte gebildete Leitung aufweisen, die zu dem Hohlraum der Trägerplatte offen und mit der Leitung im Stöpsel ausgerichtet ist.

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