DE7314040U

DE7314040U - STIRRED ULTRAFILTRATION CELL

Info

Publication number: DE7314040U
Application number: DE19737314040
Authority: DE
Original assignee: FORSCHUNGSINSTITUT BERGHOF GmbH
Current assignee: FORSCHUNGSINSTITUT BERGHOF GmbH
Priority date: 1973-04-13
Filing date: 1973-04-13
Publication date: 1973-08-30

Description

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I.I.

Forschungsinstitut Berghof GmbH · Tübiiigen-Lustnrm ' ' ' , ';Research Institute Berghof GmbH · Tübiiigen-Lustnrm '' ',';

! Betr.: Gebrauchsmusteranmeldung für Ultrafiltrationszelle! Re: utility model registration for ultrafiltration cells

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, Bezeichnung: Gerührte Ultrafiltrationszelle, Designation: stirred ultrafiltration cell

Anwendungsgebiete:Application areas:

Bei der Ultrafiltration bzw. umgekehrten Osmose wird ein Stoffgemisch an die Oberfläche einer semipermeablen Membran gebracht. Unter der treibenden Kraft eines hydrostatischen Druckes permeiert ein Teil der Lösung durch die Membran, während andere Komponenten aufgrund ihrer Molekülgröße oder ihrer geringen Löslichkeit in der Membran teilweise zurückgehalten werden.In the case of ultrafiltration or reverse osmosis, a mixture of substances is created brought to the surface of a semipermeable membrane. Permeated under the driving force of hydrostatic pressure part of the solution through the membrane, while other components due to their molecular size or their small size Solubility in the membrane can be partially retained.

Bei der Anwendung der Ultrafiltration bzw. umgekehrten Osmose muß die Membran in eine geeignete Druckzelle eingesetzt werden. Für Laborversuche verwendet man dabei Zellen, die eine Membran-When using ultrafiltration or reverse osmosis, the membrane must be placed in a suitable pressure cell. For laboratory experiments, cells are used that have a membrane

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fläche von etwa 5 bis 500 cm aufnehmen und mit Drucken bis zup
take up an area of about 5 to 500 cm and print up to

ι, 150 atü betrieben werden.ι, 150 atmospheres can be operated.

Stand der TechnikState of the art

Die heute im allgemeinen verwendeten gerührten Laborfiltrationszellen bestehen aus einem Unterteil mit eingelegter Membranträgerplatte, einem zylindrischen Mittelteil und einem Oberteil, das alle Anschlüsse für Zulauf, Sicherheitsventil und Manometer enthalten kann.The agitated laboratory filtration cells commonly used today consist of a lower part with an inserted membrane carrier plate, a cylindrical middle part and an upper part, which can contain all connections for inlet, safety valve and pressure gauge.

Diese Bauteile werden bei den herkömmlichen Laborzellen entweder miteinander verschraubt oder mit Hilfe eines äußeren Rahmens zusammengepreßt und mit einem oder zwei O-Ringen abgedichtet. Die so zusammengesetzte Zelle wird dann mit dem gewünschten hydrostatischen Druck beaufschlagt.In conventional laboratory cells, these components are either screwed together or with the help of an external one Frame pressed together and sealed with one or two O-rings. The cell assembled in this way is then subjected to the desired hydrostatic pressure.

Der Nachteil dieser Zellen besteht in dem relativ komplizierten Zusammenbau der Einzelteile zu einer funktionierenden Einheit. Bei Zellen, deren Einzelteile durch Drehbewegungen miteinander verschraubt werden, besteht außerdem durch diese Drehbewegung eine Verletzungsgefahr für die Membran und den abdichtenden O-Ring. Bei Zellen, die durch mehrere äußere Schrauben zusammengehalten werden, muß auf gleichmäßiges An-The disadvantage of these cells is the relatively complicated assembly of the individual parts into a functioning one Unit. In the case of cells, the individual parts of which are screwed together by rotary movements, there is also this Rotational movement poses a risk of injury to the membrane and the sealing O-ring. When cells are divided by several outer Screws are held together, must be evenly

ziehen der Schrauben geachtet werden, da sonst sehr leicht Undichtigkeiten entstehen können. Die Herstellungskosten derartiger Zellen sind relativ hoch. Die hier entwickelten gerührten Filtrationszellen stellen gegenüber den herkömmlichen Zellen eine wesentliche Vereinfachung dar, sowohl hinsichtlich der Konstruktion und Handhabung als auch hinsichtlich der Herstellungskosten.be careful when tightening the screws, otherwise leaks can easily occur. The manufacturing cost of such Cells are relatively tall. The stirred filtration cells developed here are compared to conventional ones Cells represent a significant simplification, both in terms of construction and handling as well as in terms of the manufacturing costs.

Beschreibung der gerührten ZellenDescription of the stirred cells

Die hier beschriebenen gerührten Filtrationszellen eignen sich für den Druckbereich von 0 bis 50 atü und für 0 bis atü.The stirred filtration cells described here are suitable for the pressure range from 0 to 50 atmospheres and for 0 to atü.

a) Niederdruckzellena) low pressure cells

Die Zellen im unteren Druckbereich (0 bis 50 atm) bestehen aus einem Unterteil (1) und einem Oberteil (2). Im Unterteil befindet sich die Membranträgerplatte und die Bohrung für den Filtratablauf (3). Im Oberteil befindet sich in der Mitte zentriert ein Magnetrührer (4) und die Einschrauböffnungen für den Zulauf und das Sicherheitsventil (5). Diese Bohrungen können natürlich auch der Entnahme des Konzentrats dienen. Die Topfform des Oberteils dient zur Aufnahme des Filtrationsgutes. Das Volumen dieses Raumes kann zwischen 10 und 1000 cnr betragen. Eine Volumenmarkierung in dem aus durchsichtigem Material, z.B. Makroion oder Trogamid etc. hergestellten Oberteil erleichtert die Kontrolle des Filtrationsablaufes. The cells in the lower pressure range (0 to 50 atm) consist of a lower part (1) and an upper part (2). The membrane support plate and the hole for the filtrate drain (3) are located in the lower part. Located in the upper part A magnetic stirrer (4) and the screw-in openings for the inlet and the safety valve are centered in the middle (5). These holes can of course also be used to remove the concentrate. The pot shape of the upper part is used to hold the material to be filtered. The volume of this space can be between 10 and 1000 cnr be. A volume marking in the one made of transparent material, e.g. Makroion or Trogamid etc. Upper part makes it easier to control the filtration process.

Neben dieser Beschränkung auf im wesentlichen zwei Bauteile weist diese Filtrationszelle noch eine für Laborzellen neuartige Abdichtung auf. Anstelle der üblichen Verschraubungen werden bei dieser Zelle die an den beiden Teilen befindlichen Kegelflanschhälften durch einen Kegelflanschspannring (6) zusammengepreßt. Die beiden Hälften des Kegelflanschspannringes (6 a, b) werden durch zwei Schrauben zusammengehalten, die sehr leicht so angezogen werden können, daß die beiden Zellteile mit einemIn addition to this restriction to essentially two components, this filtration cell also has one for laboratory cells novel sealing. Instead of the usual screw connections, the two Divide the tapered flange halves by a Taper flange clamping ring (6) pressed together. The two halves of the conical flange clamping ring (6 a, b) are through two screws held together, which can be tightened very easily so that the two parts of the cell with one

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einfachen O-Ring (7) abgedichtet werden können. Diese Art der Abdichtung gewährleistet ein gleichmäßiges Zusammenpressen der Teile auch dann, wenn die beiden Spannringteile verkantet zusammengeschraubt sind. PUr diese Zellen können die Spannringe aus Kunststoff, Stahl, Messing oder auch aus anderen, den Anforderungen (Belastungen) entsprechenden Materialien, gefertigt werden.simple O-ring (7) can be sealed. These The type of seal ensures that the parts are evenly pressed together, even when the two clamping ring parts are screwed together at an angle. For these cells, the clamping rings made of plastic, steel, Brass or other materials that meet the requirements (loads).

b) Hochdruckzelle: Belastbarkeit bis zu 200 atüb) High pressure cell: load capacity up to 200 atm

Bei diesen Zellen können zwei Versionen gebaut werden. Die erste Version gleicht vollständig den Niederdruckzellen, jedoch wird hierbei als Material nichtrostender Stahl verwendet. Diese Zellen verwendet man dann, wenn man sicher sein kann, daß bei der Filtration keine unerwarteten Ereignisse, z.B. die Entstehung eines Niederschlages auf der Membran, entstehen können.Two versions of these cells can be built. The first version is completely the same as the low pressure cells, however, stainless steel is used as the material. These cells are used when you can be sure that there will be no unexpected events during the filtration, e.g. the formation of a precipitate on the membrane.

c) Hochdruckzelle mit Sichtspaltc) High pressure cell with viewing gap

Oftmals ist eine Sichtkontrolle der Filtration erwünscht, so daß die Hochdruckzellen einen Sichtspalt aufweisen sollten. Die nachfolgend beschriebene Hochdruckzelle ermöglicht durch einen Sichtspalt im Metalloberteil die Sichtkontrolle. Im Oberteil dieser Zelle ist ein genau passender Zylinder aus Glas oder aus durchsichtigem Kunststoff, Makroion, Trogamid etc. in den äußeren Metallzylinder eingefügt und mit diesem verklebt. Ein oder zwei sich gegenüberliegende vertikal verlaufende Schlitze in dem Stahlmantel ermöglichen einen Einblick in das Zellinnere. Die Schlitzbreite ist so ausgelegt, daß ein Auseinanderbrechen des inneren durchsichtigen Zylinders verhindert wird. An dem Zylinder ist an der Schlitzstelle eine Markierung für Volumenmessungen vorgesehen. Die Abdichtung geschieht wie bei den vorher beschriebenen und bei ims entwickelten Filtrationszellen über einen Kegelflanachspannring. A visual inspection of the filtration is often desired, so that the high-pressure cells should have a viewing gap. The high-pressure cell described below enables visual inspection through a viewing gap in the metal upper part. In the upper part of this cell is a precisely fitting cylinder made of glass or transparent plastic, macroion, trogamid etc. inserted into the outer metal cylinder and glued to it. One or two facing each other vertically Slits in the steel jacket allow a view into the interior of the cell. The slot width is designed so that the inner transparent cylinder is prevented from breaking apart. On the cylinder is at the slot point a mark for volume measurements is provided. The sealing takes place as with the previously described and with ims developed filtration cells using a conical flange clamping ring.

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Claims

Protection claims:

1.) A stirred filtration cell for the pressure area from 0 to 50 atu, daduroh marked that they consists of two cell parts, which are marked with an O-ring sealed and held together with a conical flange clamping ring.

2.) A filtration cell according to claim 1, characterized in, that it is made of glass and / or plastic.

3.) A stirred filtration cell for the pressure range from 0 to 200 atmospheres, characterized in that it consists of two cell parts, which are sealed with an O-ring and with a conical flange clamping ring is held together.

4.) A stirred Filtrati ^ nszelle according to claim 3, characterized in that it has an inner cylinder made of glass and / or transparent plastic is provided.