DE3918430A1 - Einrichtung zur molekularen trennung von gemischen nach dem prinzip der sorption und permeation - Google Patents

Einrichtung zur molekularen trennung von gemischen nach dem prinzip der sorption und permeation

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Description

B. Beschreibung Stand der Technik
Aus Gründen des Umweltschutzes müssen leichtflüchtige Flüssigkei­ ten (allgemein als Lösemittel bezeichnet), die verdunsten, mit der Luft ein Gemisch bilden und aus dem Prozeß austreten oder abgesaugt werden, unschädlich gemacht werden.
Ein verbreitetes Verfahren, Lösemittel unschädlich zu machen, die Verbrennung, bei der jedoch das Lösemittel verloren geht. Der Gesetzgeber fordert in neuerer Zeit bereits die Vermeidung von Ab­ fällen, die bei Lösemittel u. a. durch eine Rückgewinnung realisier­ bar und auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten erstrebenswert ist.
Darüber hinaus besteht die Aufgabe, aus der Prozeßatmosphäre Löse­ mittel abzuscheiden.
Neben Lösemitteln, die bei Raumtemperatur als Flüssigkeit vorlie­ gen, infolge ihres Dampfdrucks verdunsten (Dämpfe) und sich mit der Luft vermischen, müssen häufig auch Gasgemische getrennt werden, deren Siedepunkt unter der Raumtemperatur liegt, z. B. Stickstoff und Sauerstoff. Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die An- und Abreicherung (Trennung) gasförmiger Komponenten, die auch kurz als Stoffe bezeichnet werden. Die Beschreibung erfolgt stellvertre­ tend am Beispiel von Lösemitteln und gilt allgemein für Gemische von Gasen und Dämpfen, wobei Luft eine Gemischkomponente sein kann.
B1. Adsorption
Die Adsorption von Lösemitteln mit nachfolgender Desorption zur Trennung des Lösemittels vom Adsorptionsmaterial, Sorption genannt, ist ein klassisches und vielfach angewandtes Verfahren. Als Adsorp­ tionsmittel werden bevorzugt verwenden z. B. Aktivkohle, Aktivtoner­ de, Silicagel, Molekularsiebe und Kohlenstoff-Molekularsiebe. Stellvertretend erfolgt die Beschreibung am Beispiel von Aktivkoh­ le.
Der Einsatz von Aktivkohle ist am verbreitetsten. Aktivkohle ist mikroporöser Kohlenstoff, der aus verschiedenen Rohstoffen herge­ stellt wird: Braunkohle, Steinkohle, Torf, Holz, und Kokusnußscha­ len. Die innere Porenoberfläche kann mehr als 1500 m2/g Aktivkohle betragen. Herstellformen sind Pulverkohle, granulierte Aktivkohle oder Formkohle. Einzelheiten können der einschlägigen Fachliteratur entnommen werden.
Beim Adsorptionsvorgang kommt das Gemisch mit der Aktivkohle in Berührung. Durch Adsorptionskräfte (van-der-Waal'sche Kräfte, Reibungskräfte, Kohäsionskräfte) werden die Gemischkomponenten in unterschiedlichem Maße angelagert, was als selektive Anlagerung bezeichnet wird. Bei der Adsorption erfolgt eine Kondensation des Lösemittels in den Poren der Aktivkohle.
Adsorption und Desorption laufen nach denselben physikalischen Gesetzen ab (Sorptionsisotherme). Über die Partialdrücke der Gaskomponenten sowie die Gemischtemperatur kann gesteuert werden, ob Ad- oder Desorption erfolgt.
Unter der Annahme, die Aktivkohle habe durch den Desorptionsvorgang das angelagerte Lösemittel weitgehend abgegeben, lagert bei der gewählten Adsorptionstemperatur im Bereich der Raumtemperatur die Aktivkohle Teile des im Gemisch enthaltenen Lösemittels im Vergleich zu Luft bevorzugt an, bis der Sättigungszustand erreicht ist und die Aktivkohle kein Lösemittel mehr aufnimmt.
Die Desorption kann bei derselben Temperatur erfolgen, wenn z. B. ein nicht mit Lösemittel beladener Gasstrom über die Aktivkohle geleitet wird. Durch Temperaturerhöhung wird der Vorgang unter­ stützt. Es ist z. B. auch möglich, die Desorption durch Anlegen eines niedrigeren Druckes durchzuführen.
In der Praxis wählt man zur Desorption Wasserdampf oder erhitzte reine Luft sowie Inertgase, z. B. Stickstoff, in der Regel im Tem­ peraturbereich 100 bis 150°C, wozu erhebliche Energieaufwendungen erforderlich sind, selbst wenn mit Wärmerückgewinnung gearbeitet wird. Der zur Desorption benötigte Volumenstrom ist deutlich klei­ ner als der Volumenstrom der Adsorption. Dadurch wird eine Aufkon­ zentration des Lösemittels im Vergleich zu dem zu reinigenden Löse­ mittel-Luft-Gemisch erreicht.
Bei der thermischen Desorption können bestimmte Lösemittel gespal­ ten werden, die u. U. hochgiftig sind oder zumindest keine Wieder­ verwendung zulassen.
Beträgt im zu reinigenden Gasgemisch die Lösemittelkonzentration z. B. 0,5 g/Nm3, so liegt diese im Desorptionsstrom z. B. bei 5 g/Nm3.
B2. Gastrennmembranen
Eine Aufkonzentration kann auch durch Einsatz von Gastrennmembranen erreicht werden.
Gastrennmembranen werden in Rohrform (Durchmesser im Millimeter­ bereich und darunter) oder als ebene Flächen hergestellt und zu der kleinsten handhabbaren Einheit (Modul) mit weiteren Bauteilen in einen Gehäusekörper eingebaut.
Gastrennmembranen in Rohrform werden i. R. in hoher Stückzahl gebün­ delt und zu einem Rohrmodul in einen Gehäusekörper eingebaut. Flä­ chige Gastrennmembranen werden bei der Modulherstellung eben belas­ sen (Plattenmodul, Kissenmodul) oder zu einer Spirale gewickelt (Wickelmodul).
Gemeinsam ist, daß die Membranflächen zwei Räume begrenzen: einen ersten Raum, in den das zu reinigende Lösemittel-Luft-Gemisch ein­ strömt und diesen wieder verläßt sowie einen zweiten Raum, aus dem das durch die Membran hindurchtretende Lösemittel-Luft-Gemisch ab­ gezogen wird.
Auf der Membranoberfläche zum ersten Raum werden die Gaskomponen­ ten absorbiert, diffundieren durch die Membranschicht hindurch und werden auf der Membranoberfläche zum zweiten Raum wieder desor­ biert (Lösungsdiffusion). Die treibende Kraft ist die Partialdruck­ differenz der einzelnen Gase an den Membranoberflächen. Der Vorgang wird auch Permeation oder Gaspermeation bezeichnet.
Voraussetzung für die Trennwirkung ist, daß die einzelnen Gaskompo­ nenten mit unterschiedlicher Geschwindigkeit durch die Membran dif­ fundieren, was als Selektivität bezeichnet und durch den Trennfak­ tor ausgedrückt wird.
Bei den heute erhältlichen Gastrennmembranen diffundiert Lösemit­ tel im Vergleich zu Luft schneller hindurch, wodurch im zweiten Raum eine Aufkonzentration und im ersten Raum eine Abreicherung für Lösemittel bewirkt wird.
Aus der Literatur sind auch Gastrennmembranen bekannt, bei denen Lösemittel langsamer hindurchdiffundiert als Luft, so daß im zwei­ ten Raum eine Abreicherung und im ersten Raum eine Aufkonzentration für Lösemittel erfolgt.
Gastrennmembranen bestehen in der Regel aus einer porösen Träger­ schicht mit wenigen Zehntel Millimeter Dicke und einer aktiven homogenen Membranschicht von wenigen Mikrometer Dicke. Die aktive Membranschicht liegt in der Regel auf der Seite des zu reinigenden Gasgemischs, wobei die Gaskomponenten ach dem Durchtritt durch die aktive Membranschicht noch die poröse Trägerschicht passieren müssen.
Trägerschicht und aktive Membranschicht bestehen heute vielfach aus Kunststoffen, die speziell verarbeitet werden. Die aktive Membran­ schicht wird nach der Herstellung der porösen Trägerschicht in ei­ nem weiteren Arbeitsgang durch Fällen aus einer Lösung aufgebracht.
Die Trägerschicht kann auch aus anorganischem Material hergestellt werden, z. B. aus Metall-, Mineral-, Glas- oder Metalloxidpulver, das porös gesintert wird oder aus porösem Glas, das durch Auswa­ schen oder Ätzen hergestellt wird. Die aktive Membranschicht kann ebenfalls aus anorganischen Material bestehen.
Die Trägerschicht hat i. R. keine oder höchstens vernachlässigbare Affinitität zum Lösemittel.
Die poröse Trägerschicht weist trotz allem noch eine relativ hohe Dichte des Wandanteils auf, z. B. 30% bis 70%, was zwar den Gas­ durchtritt ermöglicht, aber diesen letztlich behindert.
Ziel bei der Gaspermeation ist, den Aufkonzentrationseffekt und dadurch die Trennwirkung zu verbessern. Bei der Adsorption wäre es vorteilhaft, die hohen Energiekosten zu reduzieren oder ganz zu vermeiden.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, die bislang mit ge­ trennten Apparaten der Adsorptions- und Membrantrenntechnik durch­ geführten Anreicherungsvorgänge in einem Apparat körperlich zu vereinigen. Die Vorteile liegen in der Einsparung von apparativem Aufwand und sowie Energie.
C. Beschreibung der Erfindung C1. Das zu reinigende Gas ströme auf der Seite der Aktivkohle und der Druck sei auf dieser Seite höher als auf der Seite der aktiven Membranschicht
Dadurch werden für die Gaskomponenten Partialdruckdifferenzen von der Seite der Aktivkohle in Richtung aktive Membranschicht aufge­ baut, die in dieser Richtung die Strömung der Gaskomponenten bewir­ ken.
Die höhere Affinität der Aktivkohle zum Lösemittel als zur Luft bewirkt eine bevorzugte Anlagerung des Lösemittels (in flüssiger Form) an der Aktivkohle, so daß die Konzentration des Lösemittels in der Aktivkohle deutlicher höher ist als in der zu reinigenden Abluft.
Im Vergleich zur bekannten Gastrenntechnik mit Membranen findet die an der Aktivkohle anliegende aktive Membranschicht eine höhere Kon­ zentration und damit einen höheren Partialdruck vor als bei direk­ ter Anströmung der Membranfläche durch das zu reinigende Lösemit­ tel-Luft-Gemisch.
Nach den physikalischen Regeln der Gastrennung mit Membranen steigt mit höheren Partialdruckdifferenzen der Stofftransport durch die Membranen. Deshalb ist es vorteilhaft, ein aktives Membranmaterial zu verwenden, das Lösemittel im Vergleich zu Luft bevorzugt durch­ läßt. Die an der Aktivkohle anliegende Oberfläche der aktiven Mem­ branschicht übt auf die Aktivkohle den Desorptionseffekt aus.
Unterstützt wird der Adsorptionseffekt der Aktivkohle, wenn anstel­ le des Atmosphärendrucks Raum 1 (20) mit höherem Druck gefahren wird und der Permationseffekt der Membran, wenn in Raum 2 (21) Unterdruck angelegt wird.
Bei der erfindungsgemäßen Kombination von Aktivkohle und Permation in einem Körper verläßt der zu reinigende Gasstrom das Trennsystem mit niedrigerer Konzentration, als bei Membranen mit klassischen Aufbau.
C2. Das zu reinigende Gas ströme auf der Seite der aktiven Membran­ schicht und der Druck sei auf dieser Seite höher als auf der Seite der Aktivkohle
Dadurch werden für die Gaskomponenten Partialdruckdifferenzen von der Seite der aktiven Membranschicht in Richtung Aktivkohle aufge­ baut, die in dieser Richtung die Strömung der Gaskomponenten bewir­ ken.
Die höhere Affinität der Aktivkohle zum Lösemittel als zur Luft bewirkt eine bevorzugte Anlagerung des Lösemittels an der Aktiv­ kohle, so daß die Aktivkohle auf der Grenzfläche zur aktiven Mem­ branschicht das Lösemittel bevorzugt aufnimmt und dadurch der an­ liegenden Grenzfläche der aktiven Membranschicht das Lösemittel entzieht. Die Partialdruckdifferenz in der Aktivkohleschicht be­ wirkt die Desorption.
Es ist auch bei dieser Anströmung vorteilhaft, aktiven Membranmate­ rial zu verwenden, das Lösemittel im Vergleich zu Luft bevorzugt durchläßt. Dadurch vergrößert sich die Partialdruckdifferenz an der aktiven Membranschicht, wodurch mehr Lösemittel hindurchdiffun­ diert.
Bei der erfindungsgemäßen Kombination von Aktivkohle und Permeation in einem Körper verläßt auch bei dieser Anströmung der zu reinigen­ de Gasstrom das Trennsystem mit niedrigerer Konzentration, als bei Membranen mit klassischen Aufbau.
Unterstützt wird der Permeationseffekt der Membran, wenn anstelle des Atmosphärendrucks Raum 1 (20) mit höherem Druck gefahren wird und der Desorptionseffekt der Aktivkohle, wenn in Raum 2 (21) Un­ terdruck angelegt wird.
Bei den in C1. und C2. beschriebenen Anströmungen addiert sich der Aufreicherungseffekt im Vergleich zu den einzelnen Effekten von Adsorption und Permeation.
C3. Legende
Die Schicht aus Aktivkohle, aktiver Membranschicht und gegebenen­ falls Stützkonzentration wird hier abkürzend als Wand bezeichnet, wenn es auf eine Unterscheidung des Schichtaufbaus nicht ankommt.
Fig. 1.1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Kombination von Adsorption und Permeation an einer ebenen Fläche:
Aktivkohleschicht mit aktiver Membranschicht.
Fig. 1.2 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Kombination von Adsorption und Permeation an einer ebenen Fläche mit folgendem Schichtaufbau:
Stützkonstruktion/Aktivkohleschicht/aktive Membran­ schicht.
Fig. 1.3 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Kombination von Adsorption und Permeation an einer ebenen Fläche mit folgendem Schichtaufbau:
Stützkonstruktion in Aktivkohleschicht eingelagert/aktive Membranschicht.
Fig. 1.4 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Kombination von Adsorption und Permeation an einer ebenen Fläche mit folgendem Schichtaufbau:
Aktivkohleschicht/Stützkonstruktion/Membranschicht.
Fig. 1.5 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Kombination von Adsorption und Permeation an einer ebenen Fläche mit folgendem Schichtaufbau:
Aktivkohleschicht/Membranschicht/Stützkonstruktion.
Fig. 2.1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Kombination von Adsorption und Permeation an einem Element der Bauform Rohr:
Aktivkohleschicht mit aktiver Membranschicht.
Fig. 2.2 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Kombination von Adsorption und Permeation an einem Element der Bauform Rohr:
Aktivkohleschicht mit eingebetteter Stützkonzentration und aktiver Membranschicht.
Fig. 3 zeigt die Zusammenfassung mehrerer Bauelement der Bauform Rohr zu einem Rohrmodul im Längsschnitt.
Fig. 4.1 zeigt die Zusammenfassung mehrerer Bauelemente der Bauform Ebene zu einem Platten- oder Kissenmodul im Längsschnitt.
Fig. 4.2 zeigt die Zusammenfassung mehrerer Bauelemente der Bauform Ebene zu einem Platten- oder Kissenmodul im Querschnitt.
Fig. 5.1 zeigt die Zusammenfassung von zwei Wänden mit dazwischen­ liegender Stützschicht der Bauform Ebene in der Drauf­ sicht.
Fig. 5.2 zeigt die Zusammenfassung von zwei Wänden mit dazwischen­ liegender Stützschicht der Bauform Ebene im Querschnitt.
Fig. 5.3 zeigt den Wickelmodul im Längsschnitt.
Fig. 5.4 zeigt den Wickelmodul im Querschnitt.
C4. Aufbau der Schichtkombination Aktivkohle/aktive Membranschicht
Die Schichtkombination Aktivkohle und aktive Membranschicht mit und ohne Stützkonzentration wird hier abkürzend als Wand bezeichnet, wenn es auf eine Unterscheidung des Schichtaufbaus nicht ankommt. Als ebene Wand ist ein Körper zu verstehen, dessen dritte Ausdeh­ nungsrichtung, die Dicke der Wand, im Vergleich zu den zwei anderen wesentlich kleiner ist. Als Wand in Rohrform ist ein Körper zu ver­ stehen, dessen dritte Ausdehnungsrichtung, die Dicke der Rohrwand, im Vergleich zur Rohrlänge wesentlich kleiner ist und im Vergleich zum inneren Rohrdurchmesser nur einen Teil davon beträgt.
Die Dicke der Wände kann z. B. in dem Bereich weniger Zehntel bis zu einigen Millimetern betragen, was im einzelnen Anwendungsfall fest­ zulegen ist.
Die folgenden Ausführungen am Beispiel einer ebenen Wand (Fig. 1.1 -1.5) gelten gleichermaßen für einen Wandaufbau in Rohrbauform (Fig. 2.1 und 2.2).
Fig. 1.1: Die aktive Membranschicht (1) ist auf die selbsttragende Wand aus Aktivkohle (2) aufgebracht. Dabei lagert sich in der Grenzschicht das zunächst flüssige aktive Membranmaterial in den Poren der Aktivkohle an, wodurch im anschließenden Fällvorgang das aktive Membranmaterial fest wird und eine gute Verankerung auf­ weist.
Die selbsttragende Rohrwand aus Aktivkohle übernimmt neben der Funktion Adsorption auch die Funktion des Trägermaterials für die aktive Membranschicht.
Falls die Eigenstabilität des Rohrs aus Aktivkohle vergrößert wer­ den muß, kann dies zusätzlich durch eine Stützkonstruktion erfol­ gen, wobei folgende Schichtfolgen möglich sind:
  • 1. Stützkonstruktion (3)/Aktivkohle (4)/aktive Membranschicht (5): Fig. 1.2.
  • 2. Aktivkohle (6) in und um Stützkonstruktion (7) angelagert/aktive Membranschicht (8): Fig. 1.3.
  • 3. Aktivkohle (9)/Stützkonstruktion (10)/aktive Membranschicht (11): Fig. 1.4.
  • 4. Aktivkohle (12)/aktive Membranschicht (13)/Stützkonstruktion (14): Fig. 1.5.
Die Stützkonstruktion (3, 7.1/7.2/7.3/7.4, 10, 14) kann z. B. aus einem ein- oder mehrlagigen Geflecht oder Gestrick unterschiedli­ cher Bindungsarten, z. B. aus Metall-, Kohle-, Kunststoff-, Mine­ ral-, Metalloxid- oder Glasfasern bestehen, wobei es nicht schäd­ lich ist, wenn die Fasern selbst in einem bestimmten Grad gasdurch­ lässig sind.
Darüber hinaus ist für die Stützkonstruktion auch ein gerüstarti­ ger Hohlraumaufbau aus denselben oder ähnlichen Stoffen möglich. In den Hohlräumen erfolgt die teilweise oder vollständige Anlagerung der Aktivkohleschicht statt, wobei die aktive Membranschicht auf der Aktivkohleschicht zu liegen kommt.
Fig. 1.3 zeigt ein einlagiges Gewebe mit einer einfachen Bindungs­ art, das innerhalb der Wand liegt. (7.1) stellt einen Kettfaden dar, (7.2) einen im Abstand dahinterliegenden Kettfaden. (7.3) und (7.4) sind die Schußfäden, die von den Kettfäden (7.1, 7.2) wech­ selweise umschlungen werden und dadurch sich gegenseitig Halt ge­ ben. Anstelle des Gewebes (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) in Fig. 1.3 kann ein Gestrick treten. Dieses besteht aus verschlungenen Faserschleifen und ist hinreichend von gestrickten Kleidungsstücken aus dem All­ tag bekannt.
Bei dem Wandaufbau mit Stützkonstruktionen füllen die an die Stütz­ konstruktion grenzenden Schichten von Aktivkohle und/oder aktiver Membranfläche die Lufthohlräume des Gewebes oder Gestricks. Dadurch wird verhindert, daß die Fasern gegeneinander verrutschen können, was die Stabilität und Tragfunktion bewirkt. Die verschiedenen Bin­ dungsarten von Gewebe und Gestrick führen zu unterschiedlich großen Lufthohlräumen zwischen den Fasern und weisen unterschiedliche flexible Eigenschaften auf.
Durch spezielle Verfahren, wie z. B. Ätzen oder Laser- bzw. Elektro­ nenstrahlbearbeitung, kann eine zunächst homogene Stützkonstruktion z. B. aus Metall, Kohle, Kunststoff, Mineralstoff, Metalloxid oder Glas mit Öffnungen versehen oder die Öffnungen durch Auswaschen oder Herausätzen eingelagerter Stoffe erzeugt. Solche Stützkon­ struktion in Rohrform sind sehr starr, während die ebene Bauform in Richtung der Flächennormalen weniger starr ist.
Die Stützkonstruktion (3, 7.1/7.2/7.3/7.4, 10, 14) soll für den Gasdurchtritt von Raum 1 (20) nach Raum 2 (21) ein großes Flächen­ verhältnis der Öffnungen aufweisen, damit der vorhandene tragende Materialquerschnitt den Adsorptions- und Permeationsvorgang nicht oder höchstens nur geringfügig beeinträchtigt.
Raum 1 (20) kann auf der Seite (23) der Permeationsschicht (1, 5, 8, 11, 13) liegen oder alternativ auf der Seite (22) der Aktivkohle (2, 4, 6, 9, 12), siehe Fig. 1.1-1.5. Das zu reinigende Lösemittel- Luft-Gemisch kann auf der Seite (23) der Permeationsschicht (1, 5, 8, 11, 13) oder auf der Seite (22) der Aktivkohle (2, 4, 6, 9, 12) strömen, siehe Fig. 1.1-1.5.
Die Stützkonstruktion (3, 7.1/7.2/7.3/7.4) soll für den Stoffdurch­ tritt von Raum 1 (20) nach Raum 2 (21) ein großes Flächenverhältnis des Öffnungsquerschnitts zum vorhandenen tragenden Materialquer­ schnitt aufweisen, damit die Strömung durch die Wand aus sorbieren­ dem und permeierierenden Material nicht oder höchstens nur geringsfü­ gig beeinträchtigt wird. Das Hohlraumvolumen der Stützkonstruktion soll möglichst viel Aktivkohleanlagerung ermöglichen. Geflechte und Gestricke aus multifilen Fäden eignen sich bevorzugt als Stützkon­ struktion, da sie im kleinen gesehen räumliche Gebilde mit hohem Hohlraumanteil darstellen, die hervorragend eine Anlagerung, Haf­ tung und Verbindung der Aktivkohle an der Oberfläche der Stützkon­ struktion ermöglichen.
Die Aktivkohle soll durch die Stützschicht nur geringfügig abge­ deckt und in dem Freiraumvolumen der Stützschicht möglichst viel Aktivkohleanlagerung ermöglichen. Geflechte und Gestricke aus multifilen Fäden eignen sich bevorzugt als Stützkonstruktion, da sie im kleinen gesehen räumliche Gebilde mit hohem Hohlraumanteil darstellen, der hervorragend eine Anlagerung, Haftung und Verbin­ dung der Aktivkohle ermöglicht.
Bei (3) wird die aktive Membranschicht herstellbedingt das Träger­ material umschließen, wobei dieselben Anforderungen an die Struktur des Trägermaterials zu stellen sind wie bei 1 und 2.
Bei Wänden in Rohrbauform bewirkt die Stützkonstruktion eine Stabi­ lisierung sowie die Festigkeit der Schicht.
Die Wirkungsweise ist folgende:
In Fig. 2.1 liegt die aktive Membranschicht (30) innen und die Aktivkohleschicht (31) außen. Eine umgekehrte Anordnung ist ebenfalls möglich. Das zu reinigende Lösemittel-Luft-Gemisch kann im Rohr (35) oder außerhalb (36) strömen.
In Fig. 2.2 liegt die aktive Membranschicht (32) innen und die Ak­ tivkohleschicht (33) außen. Die Stützkonstruktion (34) ist in die Aktivkohleschicht (33) eingebettet. Darüber hinaus ist eine Schichtfolge gemäß Fig. 1.2, 1.4 und 1.5 ebenfalls möglich, wobei die Aktivkohleschicht innen oder außen liegen kann.
Gewebe und Gestricke lassen sich relativ kostengünstig herstellen. Vorzugsweise werden ebene Wandflächen mit gewobener Stützkonstruk­ tion verstärkt, weil ein Gewebe weniger elastischer und flexibel ist als ein Gestrick. Rohrförmige Wände werden aus herstellungs­ technischen Gründen vorzugsweise mit gestrickten Stützkonstruktio­ nen verstärkt.
Erwähnt sei, daß im Falle explosibler Lösemittel-Luft-Gemischen bei reiner Gaspermeation durch die ausschließlich Verwendung von Kunststoffen die Gefahr elektrostatischer Aufladungen gegeben ist, die bei Funkenentladung eine Zündung bewirken können.
Selbst wenn auf den unterstützenden Adsorptionseffekt der Aktivkoh­ le verzichtet werden kann, löst diese das Zündproblem: Bei Verwen­ dung von Aktivkohle, die elektrisch leitet, können die Ladungen über eine Erdung abgeleitet werden.
Die Erfindung kann sinngemäß auch auf dampf- und gasförmige Stoff- Gemische angewandt werden, die kein Lösemittel darstellen. Ein Bei­ spiel ist Wasserdampf in Luft bei der Anwendung Trocknung. Das Adsorptionsmittel sei z. B. Silicagel, welches den Wasserdampf auf­ nimmt. Außerdem ist es möglich, z. B. mit Aktivkohle erfindungsgemäß Sauerstoff und Stickstoff zu trennen und dadurch die Komponenten aufzukonzentrieren.
Eine weitere Anwendung ist bei Flüssigkeitsgemischen möglich, die auf der einen Seite der Wand vorbeigeführt werden. In der Aktivkoh­ le werden selektiv Flüssigkeitskomponenten angelagert und in der aktiven Membranschicht selektiv getrennt, was nach denselben be­ schriebenen Mechanismen abläuft. Ein Beispiel ist die Abtrennung von Lösemittel in Wassergemischen.
C5. Zusammenfassung mehrerer Wände zu einem Rohrmodul
Fig. 3 zeigt den Querschnitt eines Rohrmoduls. Ein oder mehrere Rohre (40), die kleinsten handhabbaren Wandeinheiten, sind in einem Gehäusekörper (41) untergebracht, der die Öffnungen (43) aufweist. Der Zwischenraum der Rohre (40) ist an beiden Enden des Gehäusekör­ pers (41) mit zusätzlichen Wände (42) ausgefüllt, die die Rohre (40) dicht umschließen und außerdem zum Gehäusekörper (41) dicht abschließen. Dadurch wird der Raum außerhalb der Rohre (44) vom Raum innerhalb der Rohre (45) bis auf die gewollte Gasdurchlässig­ keit der Rohre (40) dicht abgetrennt.
Der Gehäusekörper (41) hat die Aufgabe, ein Rohr (40) oder mehrere Rohre (40) und die Wände (42) zu halten sowie eine Begrenzungsflä­ che zu schaffen für den Innenraum (44) des Gehäusekörpers (41) zur Atmosphärenluft.
Das zu reinigende Lösemittel-Luft-Gemisch strömt bei (46) in die Rohre (40) ein und verläßt diese am anderen Ende (47). Dabei kommt es mit den Wänden in Kontakt. Wird an den Öffnungen (43) des Ge­ häusekörpers (41) ein kleinerer Druck als auf der Seite des zu rei­ nigenden Lösemittel-Luft-Gemisch angelegt, laufen die in C1 und C2 beschriebenen Vorgänge ab. Läßt die aktive Membranschicht Lösemit­ tel bevorzugt hindurchtreten, so wird an den Öffnungen (43) angerei­ chertes Lösemittel-Luft-Gemisch abgezogen. Bei (47) tritt abgerei­ chertes Lösemittel-Luft-Gemisch aus.
C6. Zusammenfassung mehrerer Wände zu einem Platten- oder Kissen­ modul
Fig. 1.4 zeigt den Längsschnitt durch einen Platten- oder Kissenmo­ dul: Gehäusekörper (50) mit stirnseitigen Öffnungen (51.1, 51.2); rohrförmiger Kanal (52) mit Öffnungen in der Wand (53) und den Aus­ trittsöffnungen (59.1, 59.2); kleinsten handhabbare Wandeinheiten (54.1, 54.2), als Platten oder Kissen gezeichnet, die zueinander um 180° versetzt eingebaut sind, mit Wandpaar (55.1) mit stützender und durchlässiger Zwischenschicht (55.2) (als Stützschicht abge­ kürzt bezeichnet), die am äußeren Begrenzungsrand (56.1, 56.2) durchgehend dicht miteinander verbunden und am inneren Begrenzungs­ rand (57.1, 57.2) keine Verbindung miteinander aufweisen, mit Rück­ sprung (58.1, 58.2); Distanzring außen (60.1), Distanzring innen (60.2).
Fig. 4.2 zeigt den Querschnitt durch den Platten- oder Kissenmodul:
Gehäusekörper (69.1), rohrförmiger Kanal (69.2) mit Öffnungen (69.3) in der Wand; Wandpaar mit dazwischenliegender Stützschicht (65.1), die am äußeren Begrenzungsrand (66.1) durchgehend dicht miteinander verbunden und am inneren Begrenzungsrand (67) keine Verbindung miteinander aufweisen, mit Einsprung (68.1); dahinter­ liegendes Wandpaar mit dazwischenliegender Stützschicht (65.2), um 180° eingebaut [die Distanzringe (60.1, 60.2) sind nicht darge­ stellt], die am äußeren Begrenzungsrand (66.2) durchgehend dicht miteinander verbunden sind und am inneren Begrenzungsrand (67) keine Verbindung miteinander aufweisen; Rücksprung der Kontur (68.2).
Der Gehäusekörper (50, 69.1) hat die Aufgabe, ein oder mehrere Wandpaare mit Stützschicht (54.1, 54.2), den rohrförmigen Kanal (52, 69.2) sowie die Distanzringe (60.1, 60.2) zu halten sowie eine Begrenzungsfläche zu schaffen für den Innenraum des Gehäusekörpers (50, 69.1) zur Atmosphärenluft.
Das zu reinigende Lösemittel-Luft-Gemisch (61.1) strömt durch die stirnseitige Öffnung (51.1) in den Gehäusekörper (50) hinein. Die Strömung (61.3) verläßt diesen wieder durch Öffnung (51.2). Im Gehäusekörper strömt das Lösemittel-Luft-Gemisch in den durch die Distanzringe (60.1, 60.2) und die äußeren Oberflächen der Wände (55.1) gebildeten Zwischenräume (64.1, 64.2). Über den Randeinzug (58.1, 58.2, 68.1, 68.2) gelangt die Strömung (61.2) vom einen Zwischenraum (64.1) in den nächsten (64.2). Dabei kommt das Löse­ mittel-Luft-Gemisch mit den Wänden in Kontakt.
Wird im rohrförmigen Kanal (52) des Gehäusekörpers (50) ein klei­ nerer Druck als auf der Seite des zu reinigenden Lösemittel-Luft- Gemischs (51.1, 51.2) angelegt, laufen die in C1 und C2 beschriebe­ nen Vorgänge ab. Läßt die aktive Membranschicht Lösemittel bevor­ zugt hindurchtreten, so wird im rohrförmigen Kanal (52) ein angerei­ chertes Lösemittel-Luft-Gemisch abgezogen. Aus dem Gehäusekörper (50) tritt durch Öffnung (51.2) abgereichertes Lösemittel-Luft-Ge­ misch aus.
Damit die unerwünschte Vermischung der auf- und abgereicherten Lösemittel-Luft-Gemische vermieden wird, müssen die inneren Distanzringe (60.2) mit einem gewissen Druck dichtend an den beiden Wänden mit dazwischenliegender Stützschicht (54.1, 54.2, usw.) (49.1) und an den Stirnflächen (49.2) des Gehäusekörpers (50) anliegen.
Die äußeren Distanzringe (60.1) müssen an den beiden Wänden mit dazwischenliegender Stützschicht (54.1, 54.2, usw.) (63.2) und an den Stirnflächen (63.1) des Gehäusekörpers (50) nur soweit abdichten, daß das zu reinigende Lösemittel-Luft-Gemisch von Zwischenraum zu Zwischenraum (64.1, 64.2) strömt und nicht am Außendurchmesser des äußeren Distanzrings (60.1) und der beiden Wände mit dazwi­ schenliegender Stützschicht (54.1, 54.1, usw.) entlang strömt.
C7. Zusammenfassung mehrerer Wände zu einem Wickelmodul
Fig. 5.2 zeigt den Querschnitt zweier Wände mit stützendem und durchlässigem Material (als Stützschicht abgekürzt bezeichnet) vor dem Spiralwickeln, das elastische oder plastische Verformbarkeit voraussetzt: Wandpaar (70); Stützschicht (71); Verbindungsrand (73), der Wandpaar (70) mit Stützschicht (71) dichtend verbindet.
Fig. 5.1 zeigt die Draufsicht auf zwei Wände mit Stützschicht: Be­ grenzungsrand (73); dichter Verbindungsrand (74) an drei Seiten des Begrenzungsrandsrand (73); offener Begrenzungsrand (75).
Das Wandpaar (70) mit der dazwischenliegenden Stützschicht (72) sowie die äußere Stützschicht (85, 96) stellen die kleinste handhabbare Wandeinheit dar.
Fig. 5.4 zeigt den Querschnitt eines Wickelmoduls: Gehäusekörper (80) mit stirnseitigen Öffnungen (81); rohrförmiger Kanal (82) mit radialen Öffnungen (83); spiralförmig aufgewickelten Wandpaar mit dazwischenliegender Stützschicht (84) gemäß Fig. 5.1, mit dichten Begrenzungsrändern an drei Seiten (86) und an der vierten Begren­ zung offen (87); mit einer spiralförmig aufgewickelten äußeren Stützschicht (85) als Zwischenlage, die auf der offenen Seite (87) des spiralförmig aufgewickelten Wandpaars mit dazwischenliegender Stützschicht (84) stirnseitig verschlossen ist (88).
Fig. 5.3 zeigt den Längsschnitt: Gehäusekörper (80) mit stirnseiti­ gen Öffnungen (81), rohrförmiger Kanal (82) mit radialen Öffnungen (83), spiralförmig aufgewickeltes Wandpaar (94) mit durchlässigem Material (95) innen gemäß Fig. 5.1, mit dichten Begrenzungsrändern an drei Seiten (im Schnitt sind die beiden stirnseitigen (93) er­ kennbar) und an der vierten Begrenzung offen (nicht dargestellt), mit Abdichtung (97) zu den stirnseitigen Wänden des Gehäusekörpers (80), mit durchlässigem Material außen (96) als Zwischenlage.
Die Kontur der Wände (70) sowie der Stützschichten innerhalb (71) und außerhalb (85, 96) der Wände (70) werden vorzugsweise in Recht­ eckform ausgeführt. Die Breite (75) der Wände (70) sowie der Stützschichten innerhalb (71) und außerhalb (85, 96) der Wände (70) werden vorzugsweise gleich groß gewählt.
Die Länge (76) der Wände (70) sowie der Stützschicht innerhalb (71) der Wände (70) werden vorzugsweise gleich groß gewählt, während die Länge der Stützschicht außerhalb der Wände (70) vorzugsweise größer ist als die der Wände (70). Am Außendurchmesser des Wickels enden die Wände (70) mit der dazwischenliegenden Stützschicht (85, 96) z. B. bei (99), während die äußere Stützschicht (85, 96) z. B. bis (100) weitergeführt wird. Die in Achsrichtung des Wickels verlau­ fenden Begrenzungen im Zentrum des Wickels bei (87, 88) enden zweckmäßigerweise in derselben radialen Ebene, so daß sich um den rohrförmigen Kanal (82) der Freiraum (101) ausbildet, in dem das durch den rohrförmigen Kanal (82) austretender angereicherte Löse­ mittel-Luft-Gemisch (90) sammeln kann.
Der Gehäusekörper (80) hat, die Aufgabe, ein oder mehrere Wandpaare mit Stützschicht (54.1, 54.2), die äußere Stützschicht (85, 96) sowie den rohrförmigen Kanal (82) zu halten sowie eine Begrenzungs­ fläche zu schaffen für den Innenraum des Gehäusekörpers (80) zur Atmosphärenluft.
Das Wandpaar (70) mit der dazwischenliegenden Stützschicht (72) sowie die äußere Stützschicht (85, 96) stellen die kleinste hand­ habbare Wandeinheit dar. Eine oder mehrere kleinste handhabbare Wandeinheiten können spiralförmig aufgewickelt werden.
Das zu reinigende Lösemittel-Luft-Gemisch (91) strömt durch die stirnseitigen Öffnungen (81) in den Gehäusekörper (80) ein, durch­ strömt die spiralförmige gewickelte äußere Stützschicht (85, 96) in axialer Richtung (98) und verläßt diese durch die Öffnungen (81) in der anderen Stirnwand des Gehäusekörpers bei (92). Dabei kommt das Lösemittel-Luft-Gemisch mit den Wänden in Kontakt.
Wird im rohrförmigen Kanal (82) des Gehäusekörpers (80) ein kleine­ rer Druck als auf der Seite des zu reinigenden Lösemittel-Luft-Ge­ mischs angelegt, laufen die in C1 und C2 beschriebenen Vorgänge ab. Läßt die aktive Membranschicht Lösemittel bevorzugt hindurchtreten, so wird im rohrförmigen Kanal (82) angereichertes Lösemittel-Luft- Gemisch (90) abgezogen. Bei (92) tritt abgereichertes Lösemittel- Luft-Gemisch aus.
Beansprucht werden die oben angebenen Patentansprüche.

Claims (10)

1. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption und Permeation, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - das sorptionsfähige Material wandförmig ausgebildet ist (Fig. 1.1-1.4, 2.1, 2.2),
  • - die Permeationsschicht (1) auf die Sorptionsschicht (2) auf­ gebracht ist (Fig. 1.1-1.4, 2.1, 2.2),
  • - die Wände aus Sorptions- und Permeationsschicht (Fig. 1.1- 1.4, 2.1, 2.2) mit der einen Grenzfläche der Wände das zu reinigende und anzureichernde Stoffgemisch begrenzen,
  • - die Wände aus Sorptions- und Permeationsschicht an der Grenz­ fläche zum zu reinigenden und anzureichernden Stoffgemisch Stoffe selektiv adsorbieren,
  • - die Wände aus Sorptions- und Permeationsschicht an der ande­ ren Grenzfläche Stoffe desorbieren,
  • - die Wände aus Sorptions- und Permeationsschicht für die Stof­ fe durchlässig sind,
  • - in den Wänden aus Sorptions- und Permeationsschicht Stoffe in Richtung des Druckgefälles transportiert werden.
2. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption und Permeation, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Wände aus Sorptions- und Permeationsschicht zusätzlich eine Stützkonstruktion (7.1/7.2/7.3/7.4) aufweisen (Fig. 1.2 -1.5, 2.2),
  • - die Stützkonstruktion (7.1/7.2/7.3/7.4) für die Stoffe durch­ lässig ist.
3. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption und Permeation, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Wände (Fig. 1.1-1.4, 2.1, 2.2) in einem Gehäuse (41, 50, 80) untergebracht sind,
  • - die Wände (Fig. 1.1-1.4, 2.1, 2.2) in dem Gehäuse zusammen mit weiteren anderen Elementen (42, 60.1, 60.2) oder ohne diese (Fig. 5.3, 5.4) mindestens zwei Räume (44 und 46/47; 57.1/57.2/59.2/62.1/62.2 und 61.1/61.2/61.3; 89/90/101 und 85/91/ 92/96/98) körperlich begrenzen,
  • - die von den Wänden (Fig. 1.1-1.4, 2.1, 2.2) begrenzten Räume aus dem Gehäuse durch Öffnungen (43, 45, 51.1, 51.2, 59.1, 59.2; 90, 91, 92) nach außen herausgeführt werden.
4. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption und Permeation, nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Wände eben ausgeführt sind (Fig. 1.1-1.5, Fig. 4.1, 4.2).
5. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption und Permeation, nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Wände Rohrform aufweisen (Fig. 2.1, 2.2).
6. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption und Permeation, nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Spiralform aufweisen (Fig. 5.3, 5.4).
7. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption und Permeation, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Wände die Form einer ebenen Fläche aufweisen,
  • - die Wände (55.1) mit einer Schicht stützenden und durchläs­ sigem Materials (Stützschicht abgekürzt) (55.2) auf Abstand gehalten werden,
  • - die Stützschicht (55.2) dieselbe Konturen aufweist wie die Wände (55.1),
  • - mindestens zwei Wände und eine Stützschicht miteinander ver­ bunden werden (54.1, 54.2),
  • - Wände und Stützschicht mindestens zwei Begrenzungsränder (68.3/68.4 und 68.5) aufweisen,
  • - zwei geschichtete Wände mit Stützschicht an mindestens einem Begrenzungsrand dicht miteinander verbunden sind,
  • - der dicht verbundene Begrenzungsrand an mindestens einer Stelle gegenüber dem Konturverlauf einen Rücksprung aufweist,
  • - zwei geschichtete Wände mit Stützschicht, die miteinander am ersten Begrenzungsrand dicht verbunden sind, an dem zweiten Begrenzungsrand oder den restlichen Begrenzungsrändern nicht miteinander verbunden sind,
  • - mindestens zwei Wände mit Stützschicht in einem Gehäusekörper untergebracht sind,
  • - der Gehäusekörper Öffnungen aufweist,
  • - mindestens zwei Wände mit Stützschicht, die miteinander verbunden sind, am äußeren und inneren Begrenzungsrand mit Distanzringen auf Abstand zueinander und zu den Stirnflächen des Gehäusekörpers gehalten werden und gleichzeitig an den Berührflächen abdichten,
  • - zusätzlich zum Gehäusekörper ein rohrförmiger Kanal mit oder ohne Öffnungen in der Rohrwand vorhanden ist,
  • - der rohrförmige Kanal gerade in die Kontur des Innenrands paßt,
  • - paarweise geschichtete Wände mit Stützschicht, Gehäusekörper, rohrförmiger Kanal und Distanzringe so zwei Teilräume begren­ zen, die bis auf die geschichteten Wände zueinander dicht sind.
8. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption und Permeation, nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - zwei geschichtete Wände (55.1) mit Stützschicht (55.2), Ge­ häusekörper (50), rohrförmiger Kanal (52), Distanzringe (60.1, 60.2) Kreisform aufweisen,
  • - zwei geschichtete Wände mit Stützschicht (55.1, 55.2), Ge­ häusekörper (50), rohrförmiger Kanal (52), Distanzringe (60.1, 60.2) konzentrisch angeordnet sind,
  • - vorzugsweise zwei Wände (55.1) mit Stützschicht (55.2) am äußeren Begrenzungsrand (56.2) dicht miteinander verbunden sind und auf dem äußeren Begrenzungsrand (56.2) den Rück­ sprung (58.1, 65.2, 68.2) aufweist,
  • - vorzugsweise zwei Wände (55.1) mit Stützschicht (55.2) am inneren Begrenzungsrand (57.1, 57.2, 67) nicht dicht ver­ bunden sind,
  • - der Gehäusekörper (50, 69.1) an seinen beiden Enden minde­ stens jeweils eine Öffnung (51.1, 51.2) aufweist,
  • - der rohrförmige Kanal (52, 69.2) aus dem Gehäusekörper (50, 69.1) mindestens an einer Stelle aus dem Gehäusekörper (62.1, 62.2) herausgeführt wird,
  • - der rohrförmige Kanal (52, 69.2) in der Rohrwand Öffnungen (53, 69.3) aufweist, die den offenen inneren Begrenzungsrand (57.1, 57.2) zweier Wände und dazwischenliegende Stützschicht (55.1, 55.2) mit dem Kanalinnenraum (62.1, 62.2) verbinden,
  • - mindestens zwei geschichtete Wände mit dazwischenliegender Stützschicht (55.1, 55.2), Gehäusekörper (50, 69.1), der rohrförmige Kanal (52, 69.2) und Distanzringe (60.1, 60.2) zwei Räume (61.1-61.3, 62.1-62.2) so begrenzen, daß diese bis auf die geschichteten Wände (55.1) mit dazwischenliegen­ der Stützschicht (55.2) zueinander dicht sind.
9. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption und Permeation, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Wände zunächst die Form einer ebene Fläche aufweisen (Fig. 5.1, 5.2),
  • - mindestens zwei Wände (70) geschichtet werden,
  • - zwei Wände (70) mit stützendem und durchlässigem Material (Stützschicht abgekürzt) (71) auf Abstand gehalten werden,
  • - zwei geschichtete Wände (70) mit dazwischenliegender Stütz­ schicht (71) nur einen äußeren Begrenzungsrand (73) aufwei­ sen,
  • - auf einer Außenseite der Wände (70) mit dazwischenliegender Stützschicht (71) eine weitere Stützschicht (85, 96) vor­ handen ist,
  • - die Stützschicht (71) zwischen Wänden (70) dieselbe Kontur besitzt wie die Wände (70),
  • - zwei geschichtete Wände (70) mit Stützschicht (71) zwischen den Wänden am Begrenzungsrand (73) nur auf einer Teillänge (74) des Begrenzungrands (73) miteinander dicht verbunden sind und auf der restlichen Teillänge (75, 87) offen sind,
  • - die Stützschicht auf der Außenseite (85, 96) der zwei ge­ schichteten Wände (70) mit dazwischenliegender Stützschicht (71) entlang ihrer offenen Teillänge (75, 87) stirnseitig verschlossen (88) und dadurch undurchlässig ist,
  • - die offene Teillänge (75, 87) der zwei geschichteten Wände (70) mit dazwischenliegender Stützschicht (71) zwischen den Wänden und die außerhalb liegende verschlossene dichte Teil­ länge (88) der Stützschicht (85, 96) parallel verlaufen,
  • - die verschlossene dichte Teillänge (88) der außerhalb liegen­ den Stützschicht (85, 96) auf der Fläche der zwei geschichte­ ten Wände (70) mit dazwischenliegender Stützschicht (71) zu liegen kommt,
  • - mindestens zwei geschichtete Wände (70) mit dazwischenliegen­ der Stützschicht (71) und die außerhalbliegende Stützschicht (85, 96) spiralförmig aufgewickelt werden (Fig. 5.4),
  • - die verschlossene dichte Teillänge (88) der außerhalb liegen­ den Stützschicht (85, 96) sowie die offene Teillänge (75, 87) der zwei Wände (70) mit dazwischenliegender Stützschicht (71) im Zentrum des Wickels zu liegen kommen und die Richtung der Wickelachse (90-90) aufweisen,
  • - der Spiralwickel in einem Gehäusekörper (80) eingebaut ist,
  • - der Gehäusekörper (80) an seinen Enden in Richtung der Achse (90-90) des Spiralwickels jeweils mindestens eine Öffnung (81) aufweist,
  • - die beiden stirnseitigen Flächen des Wickels die beiden Stirnflächen des Gehäusekörpers berühren und an den Berühr­ flächen (97) dicht anliegen,
  • - zusätzlich zum Gehäusekörper (80) im Zentrum des Wickels ein rohrförmiger Kanal (82) vorhanden ist,
  • - der rohrförmige Kanal (82) aus dem Gehäusekörper (80) minde­ stens an einer Stelle des Gehäusekörpers (80) herausgeführt wird (90),
  • - der rohrförmige Kanal (82) Öffnungen (83, 89) in der Wand aufweist, die den Kanalinnenraum (90) mit der offenen Teil­ länge (75, 87) der zwei Wände (94) mit dazwischenliegender Stützschicht (85, 96) verbinden,
  • - Spiralwickel, Gehäusekörper (80), rohrförmiger Kanal (82) so angeordnet sind, daß die zwei geschichteten Wände (94) mit der dazwischenliegenden Stützschicht (85, 96) zwei Räume (90, 91-92) trennen,
  • - die Räume (90, 91-92) zueinander bis auf die geschichteten Wände (94) mit dazwischenliegender Stützschicht (95) zueinan­ der abgedichtet sind.
10. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption und Permeation, nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die zwei Wände (94) mit dazwischenliegender Stützschicht (95) Rechteckform aufweisen (Fig. 5.1, 5.2),
  • - die außerhalbliegende Stützschicht (85, 96) Rechteckform aufweist,
  • - die außerhalbliegende Stützschicht (85, 96) höchstens diesel­ be Breite (75) aufweist wie die zwei Wände (94) mit dazwi­ schenliegender Stützschicht (95),
  • - die außerhalbliegende Stützschicht (85, 96) vorzugsweise min­ destens dieselbe Länge (75) aufweist, wie die zwei Wände (94) mit dazwischenliegender Stützschicht (95)
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