DE2433456A1

DE2433456A1 - Membrantragplatten und diese enthaltende fluidtrennvorrichtung

Info

Publication number: DE2433456A1
Application number: DE2433456A
Authority: DE
Inventors: Bruno Jamet; Jean Roget
Original assignee: Rhone Poulenc SA
Current assignee: Rhone Poulenc SA
Priority date: 1973-07-11
Filing date: 1974-07-11
Publication date: 1975-02-06
Also published as: US3943057A; DK370774A; NL7409010A; BE817510A; SE7409090L; JPS5070280A; FR2236538B1; FR2236538A1; IT1017091B

Description

Membrantragplatten und diese enthaltende FluidtrennvorrichtunK

Die Erfindung betrifft eine Membrantragplatte sowie jede mittels selektiver Permeabilität arbeitende Fluidtrenneinriehtung, die derartige Tragplatten enthält.

Es sind bereits Tragplatten und Vorrichtungen dieser Art bekannt, insbesondere durch die veröffentlichte französische Patentanmeldung 2 127 155 und ihren Zusatz 2 141 417. Die Tragplatten enthalten an jedem ihrer Enden eine langgestreckte Öffnung für den Durchtritt von zu behandelndem Fluid und auf jeder ihrer Seitenflächen eine Schale zwischen den beiden langgestreckten Öffnungen, wobei jede Schale eine Auskleidung und eine Membran aufweist. In derartigen Platten wird das

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die Membranen durchquerthabende Fluid durch einen Kanal wiedergewonnen, der am Rand der Platte angeordnet ist und mit der Wand dieser Schale in Verbindung steht.

Es erscheint jedoch vorteilhafter, das. die Membranen durchquerthabende Permeat genannte Fluid durch die Bodenwand jeder Schale durchtreten zu lassen. Die Bodenschale ist hierfür dann mit Löchern versehen, die mit Sammeleinrichtungen für Permeat in Verbindung stehen, die zwischen den beiden Schalen innerhalb der Tragplatte gelegen sind. Diese Ausführungsart einer Tragplatte gestattet eine beträchtliche Vereinfachung ihrer Herstellung und hierdurch eine" Verminderung ihres Herstellungspreises, da eine Tragplatte dann ausgehend von ebenen Elementen erhalten werden kann im wesentlichen durch Abschneiden von Blättern oder Platten von genau kalibrierter Dicke, die bei Transformatoren unmittelbar verfügbar sind.

Gegenstand der Erfindung ist eine im allgemeinen rechteckige Membrantragplatte, insbesondere zur Verwendung in mit selektiver Permeabilität arbeitenden Fluidtrennvorrichtungen mit einer Schale auf jeder Seitenfläche, wobei jede Schale eine Entleerungseinrichtung _Λ für Permeat aufweist und vorzugsweise einen porösen Träger aufnimmt, auf dem eine Membran ruht, wobei die Dicke des Trägers und der Membran so beschaffen ist, dass jede Membran im lire sent liehen in der gleichen Ebene liegt wie jede Aussenseite der Tragplatte, und mit wenigstens einer vorzugsweise langgestreckten Öffnung an wenigstens einem ihrer Enden und ausserhalb der Schale für den Durchtritt von zu behandelndem Fluid, wobei die Öffnung die Tragplatte über ihre ganze Dicke - ganz durchquert, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragplatte im wesentlichen' aus dicht miteinander vereinigten e"benen Elementen besteht, wobei jedes ebene Element im wesentlichen symmetrisch gegenüber einer entlang seiner Dickenabmessung verlaufenden Mittelebene ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls jede Vorrichtung, die wenigstens eine derartige, wie oben definierte, Platte enthält.

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Weitere Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine in einer Ebene auseinandergezogene Ansicht verschiedener Elemente einer Ausführungsform einer Tragplatte nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine teilweise Schrägansicht im Schnitt entlang einer zur Längsachse der Tragplatte der Fig. 1 parallelen · Ebene mit einer auseinandergezogenen Ansicht eines Dichtrahmens beiderseits der Tragplatte;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 4- eine schematische Ansicht einer Zirkulationsart des zu behandelnden Fluids innerhalb einer Vorrichtung;

Fig. 5 eine in einer Ebene auseinandergezogene Ansicht verschiedener Elemente einer Ausführungsvariante einer Tragplatte nach der Erfindung;

Fig. 6 eine teilweise Schrägansicht im Schnitt entlang einer zur Längsachse der Tragplatte der Fig. 5 parallelen Ebene, wobei die Plattenrahmen auseinandergezogen dargestellt sind.

Eine im allgemeinen rechteckige Tragplatte nach der vorliegenden Erfindung ergibt sich aus der Vereinigung von ebenen Elementen und enthält auf jeder Seitenfläche wenigstens eine Schale, die eine vorzugsweise auf einem porösen Träger ruhende Membran aufnimmt. Eine Tragplatte enthält wenigstens eine · vorzugsweise langgestreckte Öffnung an wenigstens einem Ende für den Durchtritt des zu behandelnden Fluids. Eine derartige Tragplatte ist im wesentlichen symmetrisch gegenüber der senkrecht zur Seitenfläche der Schalen stehenden Längsmittelebene. Wenn die Tragplatten nach der vorliegenden Erfindung senkrecht in einer Vorrichtung angeordnet werden müssen, enthält diese vorzugsweise waagerechte Stangen oder Profilstäbe, an denen die Tragplatten dank Einschnitten aufgehängt werden, die vorteilhaft wenigstens in ihrem oberen Teil vorgesehen sind. In die-

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semFall wird das Permeat im allgemeinen im unteren Teil jeder Platte entleert.

Die Fig. 1 zeigt genauer die verschiedenen ebenen Elemente einer Ausführungsform einer Tragplatte nach- der vorliegenden Erfindung, die an jedem Ende eine langgestreckte öffnung 1 für den Durchtritt des zu behandelnden Strömungsmittels aufweist. Diese Tragplatte ist insbesondere so ausgelegt, dass sie senkrecht in einer Vorrichtung angebracht werden kann, da sie an einem Ende eine Entleerungseinrichtung 2 für Permeat und Einschnitte 3 für die Positionierung der Tragplatte am anderen Ende aufweist. Die Fig. 2 zeigt insbesondere die verschiedenen Elemente der Fig. 1 nach ihrem Zusammenbau.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Tragplatte enthält:

a) ein zentrales Element 4 mit untereinander parallelen Ausschnitten 5 zum Sammeln von Permeat, die in einen Entleerungsausschnitt 2 für Permeat münden, der sich an einer Seite des betrachteten Elements öffnet;

b) ein Zwischenelement 6 beiderseits des zentralen Elements 4, wobei jedes Zwischenelement 6 Löcher 7 aufweist, die in Verbindung mit den Sammelausschnitten 5 für Permeat des zentralen Elements 4 in Verbindung stehen;

c) ein Aussenelement 8 auf jedem Zwischenelement 6, wobei jedes Aussenelement 8 eine zentrale öffnung 9 aufweist, die mit dem Zwischenelement 6 eine Schale für die betrachtete Tragplatte bildet, eine Schale, deren mit Löchern 7 versehener Boden vom Zwischenelement 6 gebildet wird;

d) eine langgestreckte öffnung 1 an jedem Ende der Elemente 4, 6 und 8, wobei diese Öffnungen sich nach dem Zusammenbau dieser Elemente überlagern und die öffnungen 1 der betrachteten Tragplatte bilden;

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e) Einschnitte 3 an einem Ende der Elemente 4·, 6 und 8, wobei diese Einschnitte sich nach dem Zusammenbau dieser Elemente überlagern und die Einschnitte 3 eier betrachteten Tragplatte bilden.

In Fig. 1 enthält jedes, ebene Element 4, 6 und 8 an jedem Ende¹ ein Loch 10, das die Positionierung der ebenen Elemente während ihres noch zu besprechenden Zusammenbaus erleichtert. Das Loch

10 entspricht einer Ausführungsform und ist nicht obligatorisch.

Jedes oben beschriebene ebene Element 4, 6 und 8 ist symmetrisch gegenüber einer entlang seiner Dickenabmessung verlaufenden Mittelebene. Jedes ebene Element ist ebenfalls im allgemeinen symmetrisch gegenüber einer Längsmittelebene, die senkrecht zu seinen beiden grossen gegenüberliegenden Seitenflächen steht.

Nach dem dichten Zusammenbau der verschiedenen ebenen Elemente 4-, 6 und 8 einer Tragplatte wird in jede Schale 9» deren Abmessungen denjenigen der zentralen Öffnung 9 des Aussenelements 8 entsprechen, und die deswegen das gleiche Bezugszeichen hat, ein poröser Träger 11 und eine Membran 12 angeordnet, die an den in Betracht gezogenen Trennvorgang angepasst ist. Der poröse Träger 11 kann ζ. Β« aus nicht-gewebtem Material bestehen, etwa aus Athylenglykolpolyterephthalat oder aus mit formophenolischem Kunstharz imprägniertem Papier. In Fig. füllt der poröse Träger 11 die Schale im wesentlichen "bis auf deren Querenden aus, wo er von den Querenden der Membran 12 bedeckt wird, deren Breite derjenigen des porösen Trägers

11 entspricht. An den Querenden jeder Schale ist vorteilhaft ein Klebeband 13 angebracht, um die Membrane zu halten und' wenigstens teilweise die Dickenungleichheiten an dieser Stelle auszugleichen. Der poröse Träger 11 wird vorteilhaft von einem Klebeband auf jeder Seitenfläche am Schalenboden gehalten. Dieses Klebeband ist gegen jeden Längsrand der betrachteten Schale hin gelegen= Der poröse Träger 11 kann als nicht dargestellte Variante genau die Abmessungen der Schale haben, während die Membran 12 dann an ihren Querenden unter dem porösen Träger 11 umgeschlagen werden und am Schalenboden

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angeklebt werden kann.

Eine Tragplatte, etwa die in Fig. 1 und 2 gezeigte, enthält die ebenen Elemente 4-, 6 und 8, die im wesentlichen durch Abschneiden von Bändern oder Blättern aus vorzugsweise Plastik-?- material erhalten werden. Die Löcher 7 der Zwischenelemente 6 können'durch Bohren erhalten werden. Diese ebenen Elemente werden untereinander dicht und endgültig,ζ. B. mit Hilfe von Leim oder mit Hilfe eines Klebebands,, gehalten.

Bei Verwendung von Leim ist es von Vorteil, wenn dieser mit grosser Geschwindigkeit aufgetragen wird. Es ist ebenfalls von Interesse, wenn der Leim durch Zufügten eines Lösungsmittels oder durch Erwärmen reaktiviert werden kann, was die Vornahme eines vorhergehenden Überziehens der ebenenElemente und ein anschliessendes Reaktivieren des Leims gerade in dem Augenblick des Zusammenbaus dieser ebenen Elemente gestattet.

Wenn die ebenen Elemente 4, 6 und 8 aus Polyvinylchlorid bestehen, kann ein Leim auf der Basis von Vinylkunstharz, z. B. von Polyvinylchlorid, in Lösungsmitteln wie dem Cyclohexanon verwendet werden. Als unter Wärme reaktivierbare Leime können z. B. die Leime auf Polyvinylacetatbasis gegebenenfalls mit anderen Copolymeren verwendet werden.

Wenn die ebenen. Elemente 4-, 6 und 8 aus Acrylonitrilcopolymer, Butadien und Styrol (ABS) bestehen, kann ein Leim auf Chloroprenbasis im allgemeinen in aromatischen Lösungsmitteln wie Toluol oder Xylol verwendet werden. Als in Wärme reaktivier-' bare Leime können Leime auf der Basis von thermoplastischen Polyestern verwendet werden, z. B. auf der Basis von Terpolymer, das ausgehend von Terephthal-, Isophthal- und Adipinsäuren und von Butehdiol, erhalten wird.

Insbesondere bei Verwendung eines bei Wärme·reaktivierbaren Leims ist es von Vorteil, ein Überziehen des zentralen Elements 4 vor dem Ausschneiden der Sammel- und Entleerungseinrichtung

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5 bzw. 2 für Permeat vorzunehmen. Dies gestattet folglich die Vermeidung einer Berührung des Permeats mit dem Leim. Mit der Verleimungstechnik genügt es, z. B. das zentrale Element 4 auf seinen beiden Seitenflächen und das Aussenelement 8 allein auf ,.seiner, dem Zwischene.lement 6,benachbart en* Seitenfläche zu überziehen. Die ebenen Elemente 4-, 6 und 8 werden dann zwischen den Heizplatten einer Presse angeordnet, nachdem sie z. B. auf zwei durch die Löcher 10 dieser Elemente verlaufenden Führungsstangen zentriert wurden. Nach dem Abkühlen unterhalb den Schmelzpunkt des Leims wird dann die Tragplatte von den Platten entfernt und man lässt sie die Umgebungstemperatur erreichen, bevor die Anbringung des porösen Trägers 11 und der Membran 12 vorgenommen wird.

Wenn die ebenen Elemente 4-, 6 und 8 einer Tragplatte miteinander durch Klebebänder zusammengebaut werden, kann in der folgenden Weise vorgegangen werden. Es wird z. B. ein auf beiden Seiten klebendes Band verwendet, das allgemein als Übertragungshaftband bezeichnet wird, und es wird ein derartiges Band an Jeder Seite des zentralen Elements 4- angebracht, das anschliessend daran zur gewünschten Form beschnitten wird. Ein auf jeder Seite klebendes Band wird in gleicher Weise an einer Seite des Aussenelements 8 angebracht. Für den Zusammenbau der ebenen Elemente wird z. B. in der Weise vorgegangen, dass die Elemente 4-, 6 und 8 zwischen zwei Platten angebracht werden, die die Ausübung eines leichten Drucks auf diese Elemente bei Umgebungstemperatur gestatten. Diese Platten weisen vorteilhaft zwei Zentrierungsstangen auf, die durch im allgemeinen an den ebenen Elementen 4-, 6 und 8 vorgesehene Löcher 10 verlaufen. Es wird begonnen mit Anordnung eines Aussenelements 8 auf der inneren Platte in der Weise, dass die klebende Seite dieses Elements nicht dieser Platte benachbart ist. Vor der Anordnung dieses Elements auf der Platte wird vorzugsweise das Schutzpapier des Klebebands abgezogen. Es wird anschliessend daran ein Zwischenelement 6 aufgebracht, dann das zentrale Element 4·, dessen Schutzpapier des Klebebands vorher auf jeder Seite des Elements abgezogen wurde. Anschliessend daran wird ein Zwischen-

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element 6 und ein Aussenelement 8 angebracht,bei dem das Schutzpapier des Klebebands abgezogen wurde, wobei die klebende Seite des Aussenelements 8 dem Zwischenelement 6 benachbart ist. Die obere Platte der Presse kann dann einen leichten Druck ausüben, ,.„um.eine;,bessere-Berührung der.verschiedenen.Elemente zu gestatten. Die Tragplatte ist dann bereit zur Aufnahme eines porösen Trägers und einer Membran in jeder Schale.

Als Variante können in einer Tragplatte der oben beschriebenen· Art eine Sammel- und Entleerungseinrichtung 5 bzw. 2 für aus dem zentralen Element 4 stammendes Permeat einen einfachen inneren Ausschnitt enthalten, der in Beziehung mit dem Schnitt des betrachteten Elements ein Fenster bildet. Vorteilhaft kann zur Verbesserung der Steifheit der Platte in diesem Fenster ein Teil angeordnet werden, das die Zirkulation des Permeäts verbessert. Dieses Teil ist z. B. ein Gitter, das durch zwei Vliese aus überkreuzten und thermisch verschmolzenen Polyäthylenfäden erhalten wird.

Eine Vorrichtung zum Trennen mittels selektiver Permeabilität, die Tragplatten der oben beschriebenen Art enthält, ist in Fig. 3 in ihrer Aussenanslcht dargestellt. Diese Vorrichtung enthält zwei starre Endplatten 14, von denen die eine wenigstens einen Kanal 15 für den Zutritt von zu behandelndem Fluid und von denen die andere wenigstens einen Kanal 16 für die Entleerung von behandeltem Fluid enthält, das die Membrane nicht durchquert hat. Zwischen den beiden Endplatten 14 und mittels mit Gewinde versehenen Zugankern 17 werden die oben beschriebenen Tragplatten abwechselnd mit Dichtrahmen 18 verspannt, die im wesentlichen die Aussenabmessungen der ebenen Elemente 4, 6 und 8 und ein zentrales Fenster 19 aufweisen, dessen Breite geringfügig kleiner ist als diejenige der Schale und dessen Länge im wesentlichen dem maximalen Abstand zwischen den langgestreckten Öffnungen 1 entspricht. Diese Dichtrahmen 18 können aus weichem Kautschuk bestehen, sie können jedoch vorteilhaft durch ein steifes oder halbsteifes Material gebildet werden, auf dem auf jeder Seite eine Dichtschnur 20

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angeordnet ist mit im allgemeinen einer Härte, die kleiner als diejenige des den Dichtrahmen 18 bildenden steifen oder halbsteifen Materials ist. Diese Dichtschnur 20 kann aus Silikonelastomer, Polyvinylchlorid oder zellenförmigem Epoxidkunstharz bestehen und insbesondere durch Siebdruck oder Aufformen * angebracht werden. Die gestrichelte Linie 21 in Fig. 2 zeigt die Anordnung einer Schnur 20 auf der Tragplatte, wenn diese mit einem Dichtrahmen 18 in Berührung steht. Ein Dichtrahmen kann unter Umständen Positionierungseinschnitte 3 auf v/eisen. Die Dicke des Dichtrahmens 18 begrenzt die Dicke der Schicht des zu behandelnden Fluids," das in Berührung mit den Membranen zirkuliert.

In der oben beschriebenen Vorrichtung mit an Jedem Ende eine langgestreckte Öffnung 1 aufweisenden Tragplatten zirkuliert; die zu behandelnde Flüssigkeit parallel zwischen jeder Tragplatte, während das Permeat im unteren Teil Jeder Platte gesammelt wird..

Wenn eine Vorrichtung Tragplatten aufweist, die eine langgestreckte öffnung 1 nur an einem Ende aufweisen, haben die Tragplatten abwechselnd mit dem Dichtrahmen 18 ihre öffnung 1 abwechselnd oben, dann unten, was eine hintereinander und in Zick-Zackform erfolgende Zirkulation des zu behandelnden· Fluids in der Vorrichtung sicherstellt, während das Permeat unten in der Vorrichtung wiedergewonnen wird» Diese Anordnung wird Spatenkopf genannt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung ist in Fig„ 4 schematisch dargestellt. Diese Vorrichtung enthält z. B. zwei Unteranordnungen S1, S2 und S3i von denen Jede die gleiche oder eine ungleiche Zahl von Tragplatten enthält mit Je einer langgestreckten öffnung 1 an Jedem Ende. Zwischen Jeder Unteranordnung ist eine mit F bezeichnete Tragplatte angeordnet, die nur an einem Ende.eine langgestreckte Öffnung aufweist. Ebenso hat in Fig. 4 die linke Platte F eine in der Vorrrichtung oben angeordnete Öffnung 1, während die

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rechte Platte F eine in der Vorrichtung unten angeordnete Öffnung 1 aufweist. Das zu behandelnde Fluid zirkuliert in der Vorrichtung in Berührung mit den Membranen und folgt der Pfeillinie 22. Das Fluid zirkuliert parallel im Innern jeder Unteranordnung, während es in Reihe von einer Unteranordnung zur anderen zirkuliert. Das Permeat wird im unteren Teil jeder Tragplatte wiedergewonnen, wobei die kleinen Pfeile die Austritte des Permeats aus jeder Tragplatte andeuten.

Eine weitere Ausführungsform einer Tragplatte nach der Erfindung ist in Pig. 5 als Draufsicht und auseinandergezogen dargestellt. Diese Tragplatte enthält alle die oben beschriebenen ebenen. Elemente 4, 6 und 8 mit den porösen Trägern 11 und den Membranen 12. Diese Tragplatte enthält jedoch beiderseits jedes Aussenelements 8 eine Rahmenplatte 23* die dicht auf dem Aussenelement 8, z. B. durch Verleimen oder mit Hilfe eines Klebebands auf jeder Seite,, befestigt ist« Diese Rahmenplatte 23 ist steif oder halbsteif und hat im wesentlichen die gleichen Abmessungen des oben beschriebenen Dichtrahmens 18. Während des Zusammenbaus einer derartigen Tragplatte wird vorteilhaft auf der Seitenfläche 25 jeder Rahmenplatte 23 vor dem client en Berühren mit einem Aussenelement 8 ein Wulst 24 aus nicht vulkanisiertem Leim angebracht, vgl. Fig. 6.' Dieser Wulst 24· wird im wesentlichen wie die oben beschriebene Dichtschnur 20 des Dichtrahmens 18 angeordnet und bezweckt eine unbedingte Gewährleistung einer Abdichtung, insbesondere an Stellen, wo diese Rahmenplatte 23 die Membran 12 und das Band 13 bedeckt. Der Leimwulst 24- verteilt sich zwischen der Rahmenplatte 23 und dem Aussenelement 8 während deren Berührung und gleicht auf diese Weise die Oberflächenungleichheiten insbesondere an den oben angegebenen Stellen aus. Er vulkanisiert dann bei Umgebungstemperatur. Dieser Leimwulst 24 kann z. B. aus Silikonelastomer bestehen, das bei gewöhnlicher Temperatur unter der Wirkung der Luftfeuchtigkeit und eines Katalysators vulkanisierbar ist. Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform· enthält nur eine der beiden Rahmenplatten 23» die Teil der Tragplatte sind, eine Dichtschnur 20 auf der Seitenfläche 26, die nicht mit dem Aus-

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senelement 8 in Berührung steht. Diese Dichtschnur hat vorteilhaft eine geringere Härte wie das die Rahmenplatte 23 bildende Material und kann z. B. aus Silikonelastomer, Polyvinylchlorid oder zellenförmigem Epoxidkunstharz bestehen und kann insbesondere durch Siebdruck oder Auf formen aufgebracht "werden. Un-'^^;' ter Umständen kann die nicht mit dem Aussenelement 8 in Verbindung stehende Seitenfläche jeder Rahmenplatte 23 eine Schnur aufweisen. Es ist dann jedoch von Vorteil, dass die Schnüre 20 der Dichtrahmen von zwei benachbarten Plattenträgern leicht versetzt sind.

eine .

Eine/Tragplatte gemäss dieser Ausführungsform aufweisende Vorrichtung wird dann allein.durch Nebeneinanderordnung der genannten Tragplatten gebildet. Die Dicke der Fluidsohicht zwischen zwei Tragplatten wird dann durch die Dicke von zwei benachbarten Rahmenplatten 23 bestimmt. Je nachdem die Tragplatten eine Öffnung 1 an jedem Ende oder an einem einzigen Ende aufweisen, kann eine Vorrichtung eine Zirkulation des behandelnden Fluids parallel oder in Reihe zwischen jeder Platte zulassen. Überdies können mehrere Tragplatten mit einer langgestreckten Öffnung 1 an jedem Ende eine Unteranordnung bilden. Diese wird dann von einer weiteren Unteranordnung durch eine Tragplatte getrennt, die nur an einem Ende eine langgestreckte Öffnung 1 aufweist. Diese Anordnung gestattet eine parallele Zirkulation der zu behandelnden Flüssigkeit in jeder Anordnung und eine in Reihe erfolgende Zirkulation von einer Unteranordnung zur anderen.

Die ebenen Elemente einer Tragplatte nach der vorliegenden Erfindung können aus jedem Material bestehen, das in die Form von Platten oder Blättern insbesondere durch Walzen gebracht werden kann.

Bestimmte Elemente einer Tragplatte können aus Metall bestehen, z. B. die Zwischenelemente 6. Es ist jedoch vorteilhafter, wenn alle Elemente einer Tragplatte sowie die Rahmenplatte 23 aus Plastikmaterial bestehen. Als Plastikmaterial können ohne

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Begrenzung ζ. B. das Polyvinylchlorid, das ABS (Acrylonitril + Butadien + Styrol) usw. genannt werden.

Für den Fall einer Herstellung der ebenen Elemente aus Plastikmaterial ist der Materialpreis im allgemeinen gering und die · Bearbeitung dieser Elemente vermindert sich praktisch auf ein Beschneiden, wobei die Herstellungsbedingungen einer Tragplatte besonders wirtschaftlich sind. Aus diesem Grund können die Tragplatten weggeworfen werden, nachdem die Membranen ihre Eigenschaften infolge eines lang andauernden Betriebs verloren haben oder nachdem eine Membran z. B. zerrissen ist. Für den Benutzer ist es in der Tat häufig vorteilhafter, die Tragplatten, deren Membranen defekt sind, wegzuwerfen und sie durch vorher mit Membranen versehene Platten zu ersetzen. Überdies können die Tragplatten nach der vorliegenden Erfindung grosse Abmessungen (z. B. von 2 m Länge) annehmen unter völliger Beibehaltung einer geringen Dicke von z. B. 3 bis 20 mm und vorzugsweise 4- bis 10 mm. Diese Platten sind ebenfalls sehr leicht, was ihre Handhabung erleichtert.

Die mit Tragplatten nach der vorliegenden Erfindung versehenen Vorrichtungen eignen sich für alle Trennvorgänge von Fluiden mittels selektiver Permeabilität unabhängig davon, ob diese Fluide gasförmig oder flüssig oder gegebenenfalls mit in Suspension befindlichen Teilchen beladen sind. Als Anwendung können die Gaspermeation sowie die umgekehrte Osmose und die Ultrafiltration genannt werden. Die Tragplatten nach der vorliegenden Erfindung können aus Plastikmaterial von medizinischer oder Nahrungsmittelqualität bestehen, was ihre Anwendung für die Behandlung von biologischen oder Nahrungsmittelflüssigkeiten besonders interessant macht. Sie können in gleicher Weise verwendet werden in den chemischen, Papier-, Farbstoffindustrien usw.

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Claims

Patentansprüche

1. Im allgemeinen rechteckige Membrantragplatte, insbesondere • ■ zur Verwendung in mit selektiver Permeabilität arbeitenden Fluidtrennvorrichtungen, mit einer Schale auf jeder Seitenfläche, wobei jede Schale eine Entleerungseinrichtung für Permeat aufweist und vorzugsweise einen porösen Träger aufnimmt, auf dem eine Membran ruht, wobei die Dicke des Trägers und der Membran so beschaffen ist, dass jede Membran im wesentlichen in der gleichen Ebene liegt wie jede äussere Seitenfläche der Tragplatte, und mit wenigstens einer vorzugsweise langgestreckten Öffnung an wenigstens einem jeder Enden und ausserhalb der Schale für den Durchtritt von zu behandelnden Fluid, wobei die Öffnung die Tragplatte über ihre ganze Dicke ganz durchquert, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragplatte im wesentlichen aus dicht miteinander vereinigten Elementen besteht, wobei jedes ebene Element im wesentlichen symmetrisch gegenüber einer entlang seiner Dickenabmessung verlaufenden Mittelebene' ist.

2. Tragplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens fünf ebene Elemente enthält.

3. Tragplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ebenen Elemente im wesentlichen erhalten werden durch Beschneiden von Platten, Blättern oder Bändern.

4. Tragplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ebenen Elemente durch Verleimen vereinigt werden.

5. Tragplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ebenen Elemente untereinander durch dünne auf ihren beiden Seitenflächen haftende Bänder miteinander vereinigt werden.

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6. Tragplatte nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein zentrales Element mit einer Einrichtung zum Sammeln und Entleeren des Permeats, durch wenigstens ein Zwischenelement "beiderseits des zentralen Elements, wobei jedes Zwischenelement Löcher aufweist, die in-die Sammeleinrichtung des Permeats des zentralen Elements münden, durch wenigstens ein Aussenelement auf jedem Zwischenelement, wobei jedes Aussenelement eine zentrale Öffnung aufweist, die mit dem Zwischenelement eine Schale bildet, und durch wenigstens eine vorzugsweise langgestreckte Öffnung an allen Elementen an wenigstens einem Ende jedes Elements, wobei sich diese öffnung untereinander überlagern.

7- Tragplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammeleinrichtung des Permeats des zentralen Elements durch im wesentlichen zueinander parallele Ausschnitte gebildet wird, die sich in einem gemeinsamen Ausschnitt sammeln, der auf wenigstens einer Seite des betrachteten Elements mündet.

8. Tragplatte nach Anspruch. 6, gekennzeichnet durch einen porösen Träger und eine im wesentlichen jede Schale ausfüllende Membran, die geringfügig breiter ist als der poröse Träger, jedoch ein wenig kurzer ist als die Schale und an jedem Querende von einem Klebeband gehalten wird, das sich gleichzeitig auf dem Zwischenelement am Boden der Schale und auf dem Ende der Membran befindet, während der poröse Träger seitlich am Boden der Schale auf dem Zwischenelement gehalten wird.

9- Tragplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf jedem Aussenelement eine Rahmenplatte mit einem zentralen Fenster aufweist, in das jede langgestreckte Öffnung der ebenen Elemente mündet, dass die Breite des Fensters im wesentlichen gleich der Länge der langgestreckten öffnung^ jedoch kleiner als die Breite der

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Schale ist, und dass jede Rahmenplatte dicht mit dem benachbarten Aussenelement vereinigt ist.

10. Tragplatte nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, dass jede Rahmenplatte einen Wulst aus einem Material aufweist, das nach der Anbringung der Rahmenplatte auf dem benachbarten Aussenelement vulkanisiert wurde, dass der Wulst das Fenster der Rahmenplatte umgibt und sich seitlich auf der Membran befindet, und dass wenigstens eine der beiden Rahmenplatten eine Dichtschnur auf ihrer Seitenfläche aufweist, die dem Aussenelelement gegenüberliegt, auf dem die Rahmenplatte dicht angebracht ist.

11. Mittels selektiver Permeabilität trennende Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie Tragplatten nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthält, die zwischen zwei Endplatten eingespannt sind, von denen die eine wenigstens einen Zufuhrkanal für zu behandelndes Fluid und von denen diß andere wenigstens einen Entleerungskanal für behandeltes Fluid aufweist, das die Membranen nicht durchquert hat.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie Tragplatten nach einem der Ansprüche 1 bis 8 enthält, wobei die Tragplatten mit Dichtrahmen abwechseln.

13· Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie Tragplatten nach einem der Ansprüche 9 oder iO enthält, wobei dann zwei benachbarte Tragplatten in Berührung, stehen.

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