DE2529977A1 - Vorrichtung mit rohrfoermigen membranen auf abstuetzungen zum behandeln von fluiden - Google Patents
Vorrichtung mit rohrfoermigen membranen auf abstuetzungen zum behandeln von fluidenInfo
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann - Dr. R. Koenigsberger
Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipping. F. Klir.gseisen - Dr. F. Zumstein jun.
PATENTANWÄLTE
SC 4427
RHONE-POULENC INDUSTRIES, Paris, Frankreich
Vorrichtung mit rohrförmigen Membranen auf Abstützungen
zum Behandeln von Fluiden
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit Membranen auf rohrförmigen
aufgewickelten Abstützungen zum Behandeln von Fluiden. Derartige Vorrichtungen eignen sich zur Verwendung als Tauscher
zwischen zwei Fluiden oder als Abscheider von flüssigen oder gasförmigen Fluiden bei verschiedenen Anwendungen, etwa der
umgekehrten Osmose, Ultrafiltration, Gaspermeation oder Dialyse.
Die Vorrichtungen mit Membranen auf rohrförmigen aufgewickelten Abstützungen können im allgemeinen verhältnismäßig hohe Kompaktheiten
und für den Austausch von Fluiden günstige hydrodynamische Strömungsbedingungen aufweisen. Bei den bekannten Vorrichtungen
dieser Art sind die rohrförmigen Elemente jedenfalls innen mit einer Membran ausgekleidet. Auch ist die Kompaktheit dieser Vorrichtungen
nicht so hoch wie möglich und ist es nicht immer leicht, den Zustand der Membranen zu überprüfen und diese zu reinigen.
Ziel der vorliegenden Erfindung sind Vorrichtungen zum Behandeln
von Fluiden, die eine hohe Kompaktheit aufweisen, sich für die Durchströmung mit hohen Durchsätzen eines Spülfluids sowie für
das wirksame Sammeln des Permeats eignen und den Fluiden gute Strömungsbedingungen bieten.
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Ein Ziel ist ebenfalls die Schaffung von Vorrichtungen mit leichter
Wartung, die insbesondere das leichte Überprüfen des Zustande der Membranen sowie gegebenenfalls deren Reinigung gestatten.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung mit Membranen auf rohrförmigen Abstützungen zum Behandeln von Fluiden, mit wenigstens
einer Im Innenraum eines Gehäuses angeordneten Wicklung, die eine Nabe und um diese herum ein dicht mit dem Gehäuse verbundenes
Stützelement für eine rohrförmige Membran aufweist, mit einer Einrichtung zum Zuführen und/oder Entleeren eines Fluids am Innenraum
des Gehäuses und an der Außenseite des Stützelements, und mit einer Einrichtung zum Verbinden des Innenraums des Stützelements
mit der Außenseite der Vorrichtung, das sich dadurch auszeichnet, dafi jedes Stützelement aus einer durchlaufenden porösen
Leitung besteht, die mit wenigstens einem mit der Außenseite der Vorrichtung verbundenen Längskanal versehen , außen von
einer für Fluid durchlässigen Membran bedeckt und regelmäßig um die Nabe der Wicklung herum gewickelt ist.
Weitere Merkaale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
VOa Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin
zeigt:
Fig. i eine» Schnitt entlang einer axialen Ebene I-I einer
erste» Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung;
Fig. 2 einen Schnitt entlang einer radialen Ebene II-II der in
Fig. 1 dargestellten Erfindung;
Fig. 3 einen Querschnitt eines aufgewickelten Stützelements für eine rohrförntige Membran der Vorrichtung nach der Erfindung;
Fig. 4 als Vergleich einen Querschnitt eines aufgewickelten Stützelements für eine rohrförmige Membran bekannter
Vorrichtungen;
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Fig. 5 einen Teilschnitt entlang einer axialen Ebene V-V einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung;
Fig. 6 einen Teilschnitt entlang einer radialen Ebene VI-VI der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung.
In Fig. 1 und 2 enthält eine als Abscheider von Fluiden wirkende Vorrichtung,ein aus einem zylindrischen Behälter 1 gebildetes
Gehäuse und einen Deckel 2, die durch bekannte Mittel, z.B. durch Schrauben 3 und geeignete Dichtungen dicht zusammengebaut
sind. Innerhalb der Vorrichtung ist längs der Achse des Behälters eine zylindrische hohle Nabe 4 angeordnet. Diese Nabe kann durch
jedes bekannte Mittel, etwa durch Schrauben 5, am Behälter und/ oder am Deckel befestigt sein. Nicht dargestellte Dichtungen
bewirken die Abdichtung ihrer Enden. Diese Nabe dient als Abstützung für mehrere Wicklungen, von denen zur besseren Klarheit
eine einzige dargestellt ist.
Die Wicklung 6 besteht aus fünf identischen Stützelementen für rohrförmige Membranen, von denen vier durch Rechtecke mit ihren
Diagonalen schematisch dargestellt sind. Jedes Membranstützelement 7 besteht aus einer porösen durchlaufenden Leitung 8, die mit
einem axialen Längskanal 9 versehen ist und außen von einer Membran 10 bedeckt ist, vgl. Fig. 3. Die Membran wird im allgemeinen
auf ihrer Abstützung vor deren Formgebung gebildet. Ein Ende dieses Kanals mündet in einer öffnung 11V{ wobei das Element
7, z.B. mittels einer Hülse aus einem Elastomer dicht mit dieser Sammelleitung verbunden ist. Das Element 7 wird von der Hülse 4
bis zur Sammelleitung 12 in einer radialen Ebene als Spirale regelmäßig aufgewickelt. Hierfür ruht die erste Lage von Windungen
auf einer durchbrochenen Abstützung, die z.B. aus einer Reihe von sechs radialen an der Nabe 4 befestigten Stangen 6
besteht. Eine zweite Lage von Windungen ruht auf der vorhergehenden, wobei das Element 7 von neuem von der Nabe 4 bis zur Sammelleitung
12 regelmäßig aufgewickelt wird, mit der es an seinem zweiten Ende dicht verbunden ist. Das zweite Ende des Kanals 9 mündet
*) einer Sammelleitung 12
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in die Öffnung 14 der Sammelleitung 12.
Auf diese Weise wird jedes Membranstützelement 7 spiralförmig aufgewickelt, wobei seine beiden Enden dicht mit der Sammelleitung
12 verbunden sind. Diese mündet in einen innerhalb der Nabe 4 gelegenen Hauptkanal 15. Eine zweite Reihe von sechs radialen
Stangen 16, die identisch mit den Stangen 13 sind, hält die spiralförmig aufgewickelten Elemente 7 seitlich.
Der Hauptkanal 15 steht über eine Öffnung 17 mit der Außenseite der Vorrichtung in Verbindung, überdies ermöglichen Öffnungen
am Deckel 2 und Öffnungen 19 am Behälter 1 das Einführen und/oder Entleeren eines Fluids innerhalb des Gehäuses der Vorrichtung und
ermöglichen einen Umlauf des Fluids um die aufgewickelten Elemente 7.
Um die Wicklung 6 werden vorteilhaft auf den Innenwänden des Behälters 1 eine oder mehrere Lagen 20 eines weichen elastischen
und im wesentlichen gegenüber Fluiden dichten Materials angeordnet, z.B. eine Folie aus Schaumstoff, etwa eine weiche Folie aus
expandiertem Polyurethanschaum.
Dieses Material nimmt den Zwischenraum zwischen der Spule 6 und
der Sammelleitung 12 einerseits und dem Gehäuse der Vorrichtung andererseits ein. Es zwingt das außerhalb der Stützelemente für
rohrförmige Membranen 7 umlaufende Fluid, ganz um diese Element herum einzudringen.
Der Betrieb dieser Vorrichtung, die z.B. für einen Abscheidevorgang
durch umgekehrte Osmose verwendet wird, ist der folgende. Die zu behandelnde Lösung dringt durch die Öffnung 18 in die
Vorrichtung ein, von der es das gesamte verfügbare Volumen füllt. Sie läuft um die Membranen um und wird durch bekannte nicht dargestellte
Mittel dem gewünschten Druck unterworfen. Das Lösungsmittel durchquert unter der Wirkung dieses Drucks selektiv die
Membranen, während das Gelöste außerhalb der Membranen zurückge-
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halten und durch die Öffnung 19 entleert wird. Das Lösungsmittel
erreicht nach dem Durchqueren der Membranen und deren porösen Abstützung 8 den axialen Kanal 9, den es durchläuft, bis es die
Sammelleitung 12 und dann den Hauptkanal 15 erreicht. Das Lösungsmittel wird dann an der öffnung 17 gesammelt.
Das poröse Stützelement der rohrförmigen Membran kann einen Querschnitt beliebiger Form haben, z.B. vieleckig oder elliptisch,
ist aber vorteilhaft kreisförmig. Dieses Element kann mit mehreren Längskanälen versehen sein, ist aber im allgemeinen mit einem
einzigen axialen Kanal versehen, dessen Querschnitt vorteilhaft demjenigen des porösen Elements ähnlich ist und daher z.B. kreisförmig
sein kann.
Die Quer- und Längsabmessungen der porösen Stützelemente der rohrförmigen Membranen können vom Fachmann zur leichten Herstellung
und Wartung der Vorrichtung bestimmt werden. Bei den als Abscheider wirkenden Vorrichtungen werden diese Abmessungen untereinander
so bestimmt, daß eine normale Strömung des die Membran durchquert habenden Fluids ermöglicht wird.
Kreisförmige Elemente haben Außendurchmesser von im allgemeinen 1 bis IO mm. Elemente mit größeren Durchmessern sind weniger
leicht spiralförmig zu wickeln und ergeben vor allem eine geringere Kompaktheit (d.h. ein Verhältnis der Membranoberflache zum
Volumen der Vorrichtung), während Elemente mit kleineren Durchmessern schwieriger in Betrieb zu setzen sind und Gefahr laufen
zu verstopfen.
Als poröse Elemente können verschiedene Materialien verwendet werden, die zum Abstützen einer Membran ausreichend fest sind
und für Fluide wenigstens ebenso durchlässig sind wie die von ihnen abgestützte Membran. So kommt es, daß z.B. durch ein Harz
verbundene Glasfasern oder poröse oder durchlöcherte thermoplastische Materialien verwendet werden können. Es können auch
biegsame Profile verwendet werden, die z.B. von einem schraubenförmig aufgewickelten Band aus einem Vlies bedeckt sind. Es wird
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jedenfalls die Verwendung einer eine Schnur bildenden gewebten, geflochtenen oder gestrickten Textilhülle bevorzugt. Als Membranabstützung
können die in den franz. PS 2 182 730 und 2 194 beschriebenen Schnüre verwendet werden. Es wird jedenfalls die
Verwendung der in der belg. PS 814 953 beschriebenen hohlen
und biegsamen Schnüre bevorzugt. Diese letzteren weisen in der Tat eine homogene Textur auf, die durch Kernerhitzung verdichtet
und stabilisiert ist und den Schnüren ein Aufwickeln in regelmäßigen Spiralen mit Krümmungsradien von insbesondere 1 bis 10 cm
und das Beibehalten von im wesentlichen kreisförmigen Querschnitten gestattet.
Die Membranstützelemente werden mit für Fluide durchlässigen Membranen uB&leidet, die vorzugsweise an ihren Abstützungen
haften. Diese Membranen sind meistens halbdurchlässige Membranen, d.h. für Fluide selektiv durchlässig. Diese Membranen können
homogen (oder dicht), mikroporös, anisotrop (mit veränderlicher Porosität oder mit Haut) oder auch noch zusammengesetzt sein,
d.h. aus mehreren Lagen von unterschiedlicher chemischer Art. Diese verschiedenen Membranarten können durch bekannte Verfahren
erhalten werden, z.B. durch das Gießen einer Lösung, gefolgt von der Beseitigung ihres Lösungsmittels, meistens durch Verdampfen
oder Koagulieren.
Als Membran kann jede Membran verwendet werden, die in trockenem
oder feuchtem Zustand gehalten, eine ausreichend Bruchdehnung besitzt, die ihr gestattet, ohne zu reißen die dem Stützelement
erteilten minimalen Krümmungsradien anzunehmen. Es können z.B. verwendet werden: für die umgekehrte Osmose Membranen auf der
Basis von Zelluloseazetat, wie sie in der franz. PS 1 426 548 angegeben sind, oder Ionentauschmembranen aus gemäß der US PS
3 709 841 sulfoniertea Polyaryläthersulfonen, für die Ultrafiltration
Membranen aus Polyakrylonitril gemäß der belg . PS 772 361 oder biionische Membranen auf der Basis von komplexen
Polyelektrolyten gemäß der franz. PS 2 144 9 22 und für die Gaspermeation Membranen auf der Basis von Silikon-
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elastomeren oder mikroporösem Polyvinylchlorid.
Die Vorrichtung nach der Erfindung kann Gegenstand verschiedener im Bereich des Fachmanns liegender Ausführungsvarianten sein.
So zeigen die Fig. 5 und 6 eine weitere Ausführungsfonn einer
Vorrichtung nach der Erfindung. Ein zylindrisches Gehäuse 21 ist an jedem Ende durch identische Böden geschlossen, von denen nur
einer 22 dargestellt ist, der mit einer axialen Öffnung 23 und einer seitlichen Öffnung 24 versehen ist. Der Boden 22 wird von
einem offenen Federring 25 gehalten, während die Abdichtung durch eine Ringdichtung 26 hergestellt wird. Den Wicklungen 27 und 28
ähnliche Wicklungen sind über der ganzen Länge der Vorrichtung aufgestapelt. Diese Wicklungen sind daher leicht übereinanderzulegen
und zu entfernen. Ihre entsprechenden Naben 29 und 30 sind gemäß der Achse der Vorrichtung ausgefluchtet und einerseits
auf einem inneren Vorsprung 31 jedes Bodens und andererseits auf Hülsen 32 zentriert, die mit geeigneten Dichtringen versehen sind.
Die rohrförmigen Membranen werden spiralförmig um Naben 29 und 30 angeordnet und werden seitlich von durchbrochenen Scheiben
und 34 und an ihrem Umfang von einer dichten Hülle 39 gehalten. Die offenen Enden der rohrförmigen Membranstützelemente münden
über Öffnungen 35 in eine Sammelleitung 36, die über Kanäle 37 mit einem Hauptkanal 38 verbunden ist, der über die Öffnung 23
mit der Außenseite der Vorrichtung in Verbindung steht. Ein Zwischenstück 4O hält einen passenden Zwischenraum zwischen der
Scheibe 33 und dem Boden 22 aufrecht und gestattet einem durch die Öffnung 24 eindringenden Fluid, sich um die rohrförmigen
Membranen innerhalb der Vorrichtung zu verteilen.
Das die Membranen nicht durchquert habende Fluid tritt durch eine der Öffnung 24 entsprechende Öffnung am entgegengesetzten Ende der
Vorrichtung aus. Das die Membranen durchquert habende Fluid strömt durch die Öffnungen 35 in die Sammelleitung 36, die Kanäle 37
und 38 und die Öffnung 23.
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Als Variante ist jedes Membranstützeleraent mit einem Ende an
der Sammelleitung 12 angeschlossen, während das entgegengesetzte Ende durch ein volles Übergangsrohrstück verschlossen sein kann. Als weitere Variante können die Sammelleitungen 12 jeder Wicklung gemeinsam angeschlossen werden zur Bildung einer einzigen Sammelleitung, die unmittelbar außerhalb der Vorrichtung mündet. Jedes der Elemente 7 verbindet dann den Hauptkanal 15 mit der einzigen Sammelleitung 12. Die Vorrichtung weist dann vier mit der Außenseite in Verbindung stehende Öffnungen auf, was einen Umlauf von zwei Fluide» innerhalb der Vorrichtung gestattet, die dann als
Tauscher arbeiten kann.
der Sammelleitung 12 angeschlossen, während das entgegengesetzte Ende durch ein volles Übergangsrohrstück verschlossen sein kann. Als weitere Variante können die Sammelleitungen 12 jeder Wicklung gemeinsam angeschlossen werden zur Bildung einer einzigen Sammelleitung, die unmittelbar außerhalb der Vorrichtung mündet. Jedes der Elemente 7 verbindet dann den Hauptkanal 15 mit der einzigen Sammelleitung 12. Die Vorrichtung weist dann vier mit der Außenseite in Verbindung stehende Öffnungen auf, was einen Umlauf von zwei Fluide» innerhalb der Vorrichtung gestattet, die dann als
Tauscher arbeiten kann.
Ebenfalls als Variante kann das Aufwickeln von Stützelementen
für rohrforaige Membranen um die Nabe 4 herum in radialen Ebenen ersetzt werden durch ein schraubenförmiges Aufwickeln dieser
Elemente, die konzentrische Lagen bilden.
für rohrforaige Membranen um die Nabe 4 herum in radialen Ebenen ersetzt werden durch ein schraubenförmiges Aufwickeln dieser
Elemente, die konzentrische Lagen bilden.
Um die Str&aung eines Fluids um die Stützelemente für rohrförmige
Membranen zu erleichtern, können die aneinanderstoßenden Elemente zueinander durch jegliche bekannte Mittel in geringem
Abstand gehalten werden, etwa durch vorzugsweise dünne biegsame und regelmäßig verteilte Zwischenstücke aus z.B. Plastiklappen, Garnen, Netzen mit großen Maschen usw. Ein wenigstens
alle 5 caa aufrechterhaltener Abstand von weniger als 1 mm ergibt gute Resultate.
Abstand gehalten werden, etwa durch vorzugsweise dünne biegsame und regelmäßig verteilte Zwischenstücke aus z.B. Plastiklappen, Garnen, Netzen mit großen Maschen usw. Ein wenigstens
alle 5 caa aufrechterhaltener Abstand von weniger als 1 mm ergibt gute Resultate.
Es kann von Interesse sein, jede mit ihren Stützelementen für
rohrförmige Membranen versehene Wicklung mit einer elastischen
oder vorzugsweise warm schrumpffähigen Hülle dicht oder durchlässig zu umhüllen, die in diesem Fall aus einem Netz oder Gewebe besteht. Diese Hülle gestattet das Halten der aufgewickelten
Elemente in ihrer Lage während der Montage oder der Wartung der
Vorrichtung.
rohrförmige Membranen versehene Wicklung mit einer elastischen
oder vorzugsweise warm schrumpffähigen Hülle dicht oder durchlässig zu umhüllen, die in diesem Fall aus einem Netz oder Gewebe besteht. Diese Hülle gestattet das Halten der aufgewickelten
Elemente in ihrer Lage während der Montage oder der Wartung der
Vorrichtung.
In bestimmten Fällen kann es von Vorteil sein, Umlenkbleche vorzusehen,
die das umlaufende Fluid zur Außenseite der rohrförmigen Membranen zwingen, damit ein bestimmter Verlauf ausgeführt wird.
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Der die Membranen umspülende Strom kann somit ausgerichtet und dessen Geschwindigkeit vorgeschrieben werden, um die Wirksamkeit
der Austauschvorgänge an den Membranen zu verbessern.
Auf diese Weise können zwischen jedem Membranstützelement Umlenkbleche
angeordnet werden, die entweder aus versetzten Scheiben oder aus versetzten konzentrischen Zylindern bestehen, um den
die Membranen umspülenden Strom zu zwingen, einen zickzackförmigen
Verlauf in radialen axialen oder sogar spiralförmigen Richtungen einzunehmen.
Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung weist den Vorteil einer hohen Kompaktheit auf, d.h. eine große Membranoberfläche
in einem gegebenen Volumen. In der Tat gestattet einerseits die Möglichkeit, Abstützungen für rohrförmige Membranen mit Durchmessern
zu wickeln, die einige Zentimeter nicht überschreiten, den Durchmesser der Nabe 4 wesentlich zu verringern. Andererseits
kann der die aufgewickelten rohrförmigen Membranen am Umfange schützende Schaum 20 auf eine einfache Folie reduziert werden.
Die aufgewickelten rohrförmigen Membranen nehmen somit beinahe das ganze innere Volumen der Vorrichtung ein.
Andererseits erklärt ein Vergleich zwischen den Fig. 3 und 4 ohne weiteres, daß bei einem gegebenen Volumen von Stützelementen
für aneinandergrenzende rohrförmige Membranen von gleichen Durchmessern, die verfügbare Membranoberfläche weitaus größer ist, wenn
die Membran an der Außenseite der Abstützung wie bei der Vorrichtung nach der Erfindung angeordnet ist, statt an der Innenseite
wie bei den Vorrichtungen mit rohrförmigen aufgewickelten Membranen gemäß der bisherigen Technik.
Überdies kann die Vorrichtung von hohen um die Membranen herum
umlaufenden Flüssigkeitsdurchsätzen durchquert werden, wobei diese Flüssigkeit gegebenenfalls suspendierte Feststoffe enthalten
kann. Die besondere Ausbildung der Membranen schafft hydrodynamische Bedingungen, die ein wirksames Arbeiten der Vorrichtungen
an den Membranen gestatten.
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Die Abmessungen der Kanäle 9 innerhalb der Membranstützelemente können so ausgelegt werden, daß sie gerade das normale Strömen
des die Membranen durchquert habenden Fluids gestatten.
Der Zustand der Membranen kann insbesondere an den ümfangselementen
leicht kontrolliert werden, die gegebenenfalls z.B. durch ein Waschen an Ort und Stelle leicht gereinigt werden können.
Die Montage und die Wartung der Vorrichtungen können leicht ausgeführt werden insbesondere mittels abnehmbarer Wicklungen, die
um eine feste Nabe herum angeordnet sein können.
Die Vorrichtungen nach der Erfindung gestatten die Ausführung von Austauschvorgängen (Dialyse, unmittelbare Osmose, Austausch
Flüssigkeit-Gas, Austausch Gas-Gas), von Abscheidungsvorgängen von Fluiden (Ultrafiltration, umgekehrte Osmose, Gaspermeation)
und sogar von Mischvorgängen. Diese Vorgänge können selbstverständlich Anreicherungsvorgänge darstellen. Diese Vorrichtungen
eignen sich natürlich für Austauschanwendungen (etwa Wärmeaustausch zwischen zwei Fluiden, Befeuchtung und/oder Konditionierung
von Luft) oder von Mischungsanwendungen (z.B. Lösung von bestimmten Gasen in Flüssigkeiten).
Es wird eine Vorrichtung für umgekehrte Osmose gemäß den Fig. 1 und 2 gebaut mit einer Wicklung von 13,5 cm Länge und einem
Durchmesser von 16 cm, die von einer Nabe mit einem Durchmesser von 5 cm und von 9 Schnüren mit einer einheitlichen Länge von
2O m gebildet wird, die eine nutzbare Membranoberfläche von
2
1,4 m aufweisen. Jede Schnur ist an dem nabenseitigen Ende geschlossen und mündet am anderen Ende in eine Sammelleitung 12, an die sie durch eine Hülse aus Silikonelastomer angeschlossen ist.
1,4 m aufweisen. Jede Schnur ist an dem nabenseitigen Ende geschlossen und mündet am anderen Ende in eine Sammelleitung 12, an die sie durch eine Hülse aus Silikonelastomer angeschlossen ist.
Jede Schnur wird durch eine hohle biegsame und aus Polyäthylenfäden
geflochtene Hülle mit einem Außendurchmesser von 2,5 mm
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gebildet, die gemäß der belg. PS 814 953 thermisch behandelt
wird. Sie wird von einer Membran bedeckt, die an Ort und Stelle durch Auflage eines Kollodions auf der Basis von Zelluloseazetat
gemäß den in den franz. PS 1 426 548 und 1 506 402 beschriebenen Techniken hergestellt wird.
Innerhalb der Vorrichtung wird zwischen den Öffnungen 18 und 19
ein Umlauf von 900 l/h Rohwasser unter einem Druck von 30 bar eingestellt. Durch die Öffnung 17 wird reines Wasser gesammelt,
das die Membranen durch umgekehrte Osmose durchquert hat.
Es werden die folgenden Ergebnisse erhalten, wobei der Ausscheidungsgrad
in Prozent das Verhältnis zwischen der Menge des von der Membran zurückgehaltenen Salzes zur anfänglichen Salzmenge
bezeichnet.
Mit einem Rohwasser, dessen Härte einer Wasserhärte von 3O französischen
Grad bei 20°C und 30 bar entspricht, beträgt der Ausscheidungsgrad 91,2 %, während der Durchsatz von reinem Wasser
554 l/m /Tag entspricht. Dies beweist, daß die beschriebene Technik
unter industriellen Auswertungsbedingungen durchführbar ist.
Als Vergleich können im gleichen zylindrischen Gehäuse entweder
IO den oben verwendeten identische Wicklungen verwendet werden, die folglich eine Gesamtoberfläche von 14,3 m aufweisen, oder
ein Bündel von 684 identischen, jedoch geradlinigen und parallelen Schnüren mit einer einheitlichen Länge von 135 cm, die insgesamt
nur eine Membranoberfläche von 7,3 m^ aufweisen. Der Gewinn an
Kompaktheit zeigt sich folglich klar.
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Claims (9)
1. Vorrichtung mit Membranen auf rohrförmigen Abstützungen zum Behandeln von Fluiden, mit wenigstens einer im Innenraum eines
Gehäuses angeordneten Wicklung, die eine Nabe und um diese herum wenigstens ein dicht mit dem Gehäuse verbundenes Stützelement
für eine rohrförmige Membran aufweist, mit einer Einrichtung zum Einführen und/oder Entleeren eines Fluids
am Innenraum des Gehäuses und an der Außenseite des Stützelements, und mit einer Einrichtung zum Verbinden des Innenraums
des Stützelements mit der Außenseite der Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stützelement aus einer
durchlaufenden porösen Leitung besteht, die mit wenigstens einem mit der Außenseite der Vorrichtung verbundenen Längskanal
versehen, außen von einer für Fluid durchlässigen Membran bedeckt und regelmäßig um die Nabe der Wicklung
herum gewickelt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement für die rohrförmige Membran einen axialen Kanal,
einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und einen Außendurchmesser von 1 bis 10 mm aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement für die rohrförmige Membran aus einer eine
Schnur bildenden gewebten, geflochtenen oder gestrickten Textilhülle besteht.
. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnur biegsam ist und eine homogene Textur aufweist, die
durch Kernerhitzung verdichtet und stabilisiert ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein biegsames elastisches und gegenüber
Fluiden dichtes Material wenigstens teilweise den Raum zwischen
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jeder Wicklung und dem Gehäuse der Vorrichtung einnimmt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgewickelten und aneinanderliegenden
Stützelemente für die rohrförmigen Membranen durch irgendwelche bekannten Mittel gegeneinander geringfügig in Abstand gehalten
werden.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente für die rohrförmigen
Membranen innen mit einer Hülle ausgekleidet sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den auf ein und derselben Wicklung
aufgewickelten Stützelementen für die rohrförmigen Membranen
wenigstens ein Umlenkblech angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen übereinander angeordnet
werden können und abnehmbar sind.
ORIGINAL INSPECTED
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| DE2529977B2 DE2529977B2 (de) | 1981-06-11 |
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