ES2246521T3 - Modulo de filtraje por membrana y sistema de filtraje por membrana que comprende modulos de este tipo. - Google Patents
Modulo de filtraje por membrana y sistema de filtraje por membrana que comprende modulos de este tipo.Info
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Abstract
UN MODULO DE FILTRACION DE MEMBRANA (5) INCLUYE UN CUERPO (6), UNA MEMBRANA SEMIPERMEABLE (7), ALOJADA EN EL CUERPO Y QUE INCLUYE UN LADO DE LIQUIDO (8) PARA INTRODUCIR EL LIQUIDO QUE SE VA A FILTRAR Y UN LADO DE CONCENTRADO (9) OPUESTO AL LADO DEL LIQUIDO (8), ASI COMO UNA CAMARA DE PERMEACION (10), QUE RODEA LA MEMBRANA (7) Y QUE COMUNICA CON UN CONDUCTO DE DESCARGA DE PERMEACION (11) PARA DESCARGAR UN PRODUCTO DE PERMEACION. SEGUN LA INVENCION, LA MEMBRANA (7) INCLUYE UN PRIMER COMPONENTE DE MEMBRANA (7B) CON UN PRIMER DIAMETRO, ASI COMO UN SEGUNDO COMPONENTE DE MEMBRANA (7A, 7C) CON UN SEGUNDO DIAMETRO. EL SEGUNDO DIAMETRO ES MAYOR QUE EL PRIMER DIAMETRO. SE SELECCIONA EL COMPONENTE DE MEMBRANA CON UN DIAMETRO RELATIVAMENTE GRANDE, POR EJEMPLO, DE TUBOS DE FIBRA HUECA REFORZADAS POR FUERA CON TELA O FIBRAS HUECAS REFORZADAS, MIENTRAS QUE EL OTRO COMPONENTE DE MEMBRANA ESTA FORMADO POR MANOJOS DE FIBRAS HUECAS. LOS EFECTOS DE UNA MEMBRANA ENSAMBLADA DE ESTA FORMA INCLUYEN LA DESCARGA DESINHIBIDA DE UN PRODUCTO DE PERMEACION, LA IGUALACION DE LA PRESION Y UNA CAPACIDAD PERFECCIONADA DE LAVADO.
Description
Módulo de filtraje por membrana y sistema de
filtraje por membrana que comprende módulos de este tipo.
La invención se refiere a un módulo de filtraje
por membrana que comprende un cuerpo, una membrana
semi-permeable que está alojada en el cuerpo y tiene
un lado de líquido destinado a la introducción del líquido a
filtrar y un lado de concentrado opuesto al lado de líquido, así
como una cámara de permeado que rodea la membrana y está en
comunicación con una línea de descarga de permeado destinada a
descargar el permeado.
Un módulo de filtraje por membrana de esta clase
ya es conocido en la técnica y por el documento
NL-C-1.003.309. En los sistemas
conocidos de filtraje por membrana, hay una pluralidad de módulos
que a menudo están dispuestos en serie en una sola caja del sistema
o paralelos entre sí. En un sistema conocido con módulos conectados
en serie, la caja tiene unas aberturas de alimentación (algunas
veces radiales) en ambos lados a propósito para introducir el
líquido a filtrar. Los módulos están dispuestos de manera que
ajustan con precisión en la caja, con unos espacios, hacia los que
fluye el concentrado, existentes entre los módulos. Dichos espacios
también sirven como cámaras de alimentación de líquido para un
módulo siguiente, según se mira en la dirección del flujo. La línea
perforada de descarga del permeado se extiende centralmente a
través de cada módulo y a través de los espacios, aquellas partes
de la línea de descarga del permeado que están situadas en los
espacios no tienen ninguna perforación, o en todo caso las
perforaciones de dichas partes están selladas. Esta línea de
descarga emerge axialmente hacia fuera por ambos lados de la caja
del sistema. En el cuerpo del módulo está situada una membrana
semi-permeable, tal como un haz de fibras huecas, un
cierto número de tubos de fibras huecas con refuerzo textil
exterior o una estructura de membrana arrollada en espiral. La
cámara del permeado es la cámara alrededor de la membrana que está
delimitada por el cuerpo. Esos sistemas conocidos se usan con
membranas adecuadas para el micro-filtraje, el
ultra-filtraje, el nano-filtraje o
para ósmosis inversa.
Se ha comprobado que si la membrana consta de
fibras huecas o tubos de fibras huecas con refuerzo textil exterior
con una superficie exterior suave, el flujo de líquido entre las
fibras huecas y/o los tubos de fibras huecas con refuerzo textil
exterior y/o a través de las perforaciones de la línea de descarga
del permeado se inhibe como resultado del transporte radial del
permeado hacia la descarga central de permeado, volviéndose cada vez
más concentrado hacia el interior y comportando una disminución de
la acción filtrante del sistema. Por esta razón, en los módulos
conocidos hay ciertas configuraciones destinadas a mejorar el
transporte radial del permeado. Sin embargo, dichas configuraciones
tienen el inconveniente de que las mismas son difíciles de realizar
y ocupan un espacio que, de otro modo, podría emplearse para
ajustar una membrana.
Otro fenómeno inherente al filtraje es que
durante el filtraje (separación, purificación o concentración) los
contaminantes procedentes del líquido se depositan en la membrana y
en los espacios, perjudicando así la acción del sistema. Con el
objeto de mantener la eficiencia de filtraje de un sistema de esta
clase a un nivel aceptable, los módulos tienen que ser lavados
periódicamente. Durante esta operación de lavado, el líquido de
lavado se introduce vía línea de descarga del permeado hacia los
módulos, lavando de vuelta a través de la membrana y en dirección a
los espacios, con el objeto de quitar los contaminantes depositados.
El líquido de lavado, junto con los contaminantes arrastrados, sale
del sistema por las aberturas de alimentación de líquido, las
cuales sirven, por lo tanto, de aberturas de descarga durante el
lavado. Sin embargo, hay el riesgo de que al fluir dichos
contaminantes presentes en los espacios, y que al menos una
dimensión de dichos contaminantes haya aumentado como resultado de
aglomeración, por ejemplo, más que la dimensión de las aberturas de
las fibras o de los tubos pequeños de la membrana, los mismos
bloquearán el acceso a la membrana para los contaminantes de
dimensiones más pequeñas, con lo que será imposible llevar a cabo
una operación eficiente de lavado. Además, estas mismas
aglomeraciones grandes tampoco podrán ser quitadas del sistema por
medio de la membrana. En la técnica conocida se conocen intentos
para superar este problema y comprenden, entre otros, la
disposición de aberturas separadas para descarga del líquido de
lavado en los espacios, como se ilustra en el documento
NL-C-100.309, pero esto requiere
unas características relativamente caras, tales como conducciones y
válvulas. Otra solución consiste en la disposición de uno o más
tubos, que se extienden desde el lado del líquido al lado del
concentrado y tienen un diámetro relativamente grande, en el
interior del módulo, para que dichos contaminantes puedan ser
quitados fácilmente del sistema. Sin embargo, un inconveniente
importante de esta disposición es que la superficie efectiva de la
membrana en un módulo de filtraje por membrana se reduce como
resultado de la presencia de dichos tubos adicionales.
El documento
EP-A-0203489 describe un dispositivo
de membrana de fibras huecas que tiene unos medios centrales de
distribución de alimentación, a cuyo alrededor está dispuesta una
pluralidad de membranas de fibras huecas. Unas fibras interiores
envueltas por una envolvente apretada están montadas entre los
medios de distribución y las membranas de fibras huecas. En este
dispositivo conocido el permeado fluye a través de los pasos
interiores de las membranas de fibras huecas hacia los espacios
delanteros, situados en ambos extremos del dispositivo, y es
posteriormente sacado a través de los desagües.
El documento
EP-A1-0.606.933 da a conocer un tubo
de fibras huecas con refuerzo textil exterior destinado a filtraje
por membrana.
El objetivo de la presente invención es aportar
un módulo de filtraje por membrana con el que se superan los
inconvenientes citados más arriba.
Otro objetivo de la invención es proporcionar un
módulo de filtraje por membrana que se pueda lavar de manera eficaz
y fácilmente.
Otro objetivo aún de la invención, es aportar un
módulo de filtraje por membrana que haga posible asegurar una
descarga efectiva y simple del permeado.
El módulo de filtraje por membrana del tipo
descrito más arriba de acuerdo con la invención, según se
reivindica en la reivindicación 1, se caracteriza porque la
membrana comprende un primer componente de membrana con un primer
diámetro así como un segundo componente de membrana con un segundo
diámetro, siendo dicho segundo diámetro mayor que el primer
diámetro, en el que la segunda membrana está dispuesta en una
ubicación adecuada según se define en la reivindicación 1.
De acuerdo con la invención, la membrana
comprende al menos dos componentes de membrana con diámetros
diferentes; la presencia del segundo componente de membrana con un
diámetro mayor que el otro componente de membrana, cuando el mismo
está dispuesto en una ubicación adecuada, impide que el otro
componente de membrana (con el diámetro menor) se vuelva demasiado
compacto.
Los documentos JP-62.250.908 y
JP-63.093.308 describen unos módulos para filtraje
por membrana, que comprenden un haz de hilos huecos en un cuerpo
cilíndrico. Los hilos huecos están abiertos por ambos extremos. El
propósito, según se manifiesta en ambas publicaciones, es reducir
resistencia y mejorar la lavabilidad de un filtro del tipo de hilo
hueco. El líquido a filtrar se introduce en el cuerpo cilíndrico por
unas aberturas de la pared circunferencial del cilindro. El líquido
filtrado entra en los hilos, y se recoge en una cámara colectora de
líquido. Desde esta cámara colectora de líquido, el líquido filtrado
se descarga hacia arriba a través de un tubo poroso en el caso del
documento JP-63093308, y a través de los hilos
huecos grandes en el caso del documento
JP-62.250.908. El tubo poroso, hilos huecos grandes
respectivamente, están soportados en el cuerpo cilíndrico de la
membrana, y actúan también de filtro, de manera que el líquido
filtrado también puede entrar directamente en el tubo poroso, hilos
huecos grandes respectivamente.
En contraste con las características usadas en la
técnica conocida, los componentes de membrana con diámetros
diferentes se pueden disponer en un módulo de una manera
relativamente simple. Además, el mismo segundo componente de
membrana soporta la superficie total de la membrana, lo cual
representa una ventaja con respecto a los tubos conocidos sin
acción filtrante alguna. Cuando se lava el módulo con líquido de
lavado, el segundo componente de membrana con un diámetro
relativamente grande también permite que las partículas de un
diámetro mayor que las aberturas del primer componente de membrana
sean relavadas fuera de los espacios a través del componente grande
de membrana y en dirección a las aberturas de alimentación de
líquido, que luego sirven como aberturas de descarga, quitando así
estas partículas del sistema. Otra ventaja importante es que el
componente de membrana relativamente grande ecualiza la presión del
lado del líquido y del lado del concentrado del módulo. En una
membrana, tiene lugar una caída de presión como resultado del
transporte axial del líquido de la membrana, tanto durante el
filtraje como durante el lavado. Esta caída de presión es uno de los
factores que determinan el diseño del módulo, en particular sus
dimensiones, cual módulo no debe ser tan grande que la presión en
las partes aguas abajo de la membrana se vuelva tan baja que no haya
ningún, o casi ningún, filtraje o relavado en aquellas partes de la
membrana. Sin embargo, la caída de presión en el componente de
membrana de diámetro relativamente grande es menor que en el otro
componente de membrana de diámetro menor, de modo que la presión
hidrostática en ambos lados se distribuye uniformemente sin una
pérdida significante de superficie efectiva de membrana y la
presión de trabajo en la membrana se vuelve más alta. Como
resultado, es posible también, aumentar la longitud del módulo,
proporcionando así una ventaja de tipo económico.
Los componentes de membrana de diámetros
diferentes podrían ser del mismo tipo, por ejemplo fibras huecas
finas y gruesas, o tubos de fibras huecas con refuerzo textil
exterior con diámetros diferentes. También son posibles
combinaciones de tipos diferentes, como se ilustrará más
adelante.
Preferiblemente, el segundo componente con el
diámetro interno grande se selecciona a partir de tubos de fibras
huecas con refuerzo textil exterior o de fibras huecas reforzadas.
El diámetro interno de los tubos de fibras huecas con refuerzo
textil exterior caerá, por lo general, dentro de la gama de
4-30 mm, habiéndose probado ser favorable en la
práctica un diámetro hacia el extremo inferior de esta gama. Las
fibras huecas reforzadas son capilares con refuerzo textil que
tienen un diámetro mayor (en la gama de alrededor de
1-3 mm) que las fibras huecas convencionales. Este
diámetro mayor se puede obtener gracias a la capa textil de
refuerzo, que está dispuesta alrededor de la circunferencia exterior
de las fibras huecas. Esta capa textil también asegura que el
permeado se descargue eficazmente.
Un material preferido para el primer componente
de membrana de diámetro relativamente pequeño consiste en haces de
fibras huecas, que normalmente tienen un diámetro menor de 3
mm.
Ventajosamente, la proporción de diámetro del
primer componente de membrana con respecto al segundo componente de
membrana es de al menos 1:2, habiéndose probado ser particularmente
adecuada una proporción del orden de magnitud de alrededor de
1:10.
Una realización preferida del módulo de filtraje
según la invención, comprende los arriba mencionados tubo de fibras
huecas con refuerzo textil exterior y los haces de fibras huecas.
La posición en la membrana del componente de membrana de diámetro
relativamente grande, con respecto a los haces de fibras huecas, es
tal que no es posible que sea impedido el flujo de permeado entre
los componentes de la membrana hacia la línea de descarga de
permeado. Una posición preferida para el segundo componente es
alrededor de la circunferencia de la línea central de descarga de
permeado. Si la descarga de permeado tiene lugar a través de la
pared del cuerpo, o de esta misma manera pero en combinación con una
descarga central, como se comentará con más detalle más adelante,
el segundo componente de membrana de diámetro relativamente grande
se dispone (también) ventajosamente en la región de la pared
interior del cuerpo. Tales disposiciones de la membrana montada son
fáciles de realizar en términos técnicos.
Para ayudar a la descarga de permeado, la pared
del cuerpo comprende ventajosamente uno o más canales
longitudinales que están cerrados hacia el lado del líquido y el
lado del concentrado y están en comunicación abierta con la cámara
de permeado. Estos canales (también referidos más adelante como
canales de permeado) permiten al permeado ser descargado no sólo
hacia la descarga central de permeado sino también hacia el cajeado
exterior. Como resultado, el transporte radial (dirigido de fuera
hacia dentro) de líquido a través de, por ejemplo, el haz de fibras
como primer componente se reduce considerablemente, impidiendo así
que el haz sea presionado directamente en conjunto y que sea
impedido el flujo de líquido. Además, todo el volumen interno del
cuerpo queda disponible para alojar la membrana, de modo que la
superficie efectiva de la membrana no se ve reducida por la
presencia de los canales adicionales de permeado. El cuerpo se
construye de la manera usual a partir de material plástico o metal.
Una ventaja importante de un cuerpo con canales internos de pared
hecha de material plástico es que un cuerpo de esta clase se puede
fabricar fácilmente empleando técnicas adecuadas de extrusión
(confrontar, por ejemplo, con
NL-A-75003), y puede ser procesado
además, usando técnicas simples con el objeto de formar la conexión
entre los canales y el interior. Además, un producto de esta clase
con canales que están cerrados hacia el interior ya está disponible
comercialmente como tubo estándar de dimensiones normalizadas
adecuado para el empleo como un cuerpo de módulo. Sin embargo, en
este caso las cavidades de la pared no actúan como canales de flujo
para el paso de un líquido, sino que más bien están previstas con
el objeto de reducir peso. Un ejemplo son los tubos (PVC)
comercializados por Wavin bajo la marca "WAVIHOL". Las
dimensiones de dichas cavidades son lo suficientemente grandes para
servir como canales de permeado. La forma, número y posición de los
canales de la pared del cuerpo no son críticos. Formas redondas,
cuadradas, rectangulares, hexagonales y ovaladas son algunas de las
posibilidades. Normalmente, hay una pluralidad de canales,
distribuidos regularmente sobre la pared. La conexión entre los
canales y el interior se puede hacer fácilmente en el tubo de tipo
conocido, por ejemplo fresando la parte abierta de la pared interior
o perforando en esta pared hasta los canales. Si los canales se
emplean como canales de permeado, los mismos ventajosamente no
estarán en comunicación con el lado de líquido y el lado de
concentrado del módulo, sino que estarán cerrados hacia el lado de
líquido y el lado de concentrado. Con el objeto de descargar el
permeado situado en los canales de más adelante, estos canales están
en comunicación con una línea de descarga de permeado de uno o
ambos extremos, ventajosamente en el mismo extremo situado en el
lado de concentrado. Si la capacidad total de dichos canales de
permeado es lo suficientemente grande, una línea central de
descarga de permeado para la acción de filtraje podría ser incluso
superflua. En ese caso, los canales están preferiblemente en
comunicación con una línea colectora de permeado, existente en el
exterior del cuerpo, a través de aberturas de descarga de la pared
exterior del cuerpo. Sin embargo, la presencia de la línea central
de descarga de permeado es ventajosa para el lavado del módulo.
Con el objeto de ayudar a la eliminación de los
contaminantes relativamente grandes de los espacios, de acuerdo con
otra realización del módulo de filtraje por membrana según la
invención, la pared del cuerpo comprende uno o más canales de
lavado con aberturas en ambos extremos. Esta realización es
particularmente adecuada para usar en un sistema de filtraje por
membrana con módulos de filtraje conectados en serie dentro de una
caja. Dichos canales de lavado de la pared del cuerpo tienen unas
dimensiones tales que las partículas grandes de suciedad pueden ser
descargadas fácilmente a través de los citados canales, al propio
tiempo que todo el interior del cuerpo permanece, una vez más,
disponible para la membrana semi-permeable, de modo
que la acción filtrante no resulta significativamente afectada por
la presencia de dicho canal de lavado o dichos canales de lavado.
Los mismos canales de lavado forman una conexión abierta entre el
lado del líquido y el lado del concentrado del módulo.
Si el tubo arriba descrito se usa como cuerpo del
módulo, dichos canales de lavado ya están presentes, y para formar
los canales del permeado solamente es necesario sellar un número de
dichos canales en ambos extremos y efectuar las conexiones entre las
cavidades y el interior.
Con todo, la presencia de tales canales de lavado
también es beneficiosa durante el filtraje real, dado que los
mismos ecualizan la presión en uno u otro lado de un módulo, como
se explicó más arriba con respecto al segundo componente de
membrana de diámetro grande.
La invención también se refiere a un sistema de
filtraje por membrana que tiene una alimentación de líquido y una
descarga de permeado, que comprende uno o más módulos de filtraje
por membrana de acuerdo con la invención.
La invención se explicará a continuación con
referencia a los dibujos siguientes, en los que:
la figura 1 ilustra una sección longitudinal
esquemática a través de un sistema de filtraje por membrana que
tiene una pluralidad de módulos de filtraje por membrana de acuerdo
con la invención;
la figura 2 muestra una sección transversal del
módulo de filtraje por membrana ilustrado en la fig.1;
la figura 3 muestra una sección transversal de
otra realización de un cuerpo de un módulo de filtraje por membrana
de acuerdo con la invención;
la figura 4 ilustra una sección transversal de
una realización, que además ha sido modificada, de un cuerpo de un
módulo de filtraje por membrana de acuerdo con la invención;
la figura 5 muestra una sección transversal a
través de otra realización de un módulo de filtraje por membrana de
acuerdo con la invención; y
la figura 6 representa una sección longitudinal a
través de la realización ilustrada en la fig.5 de un módulo de
filtraje por membrana de acuerdo con la invención.
La figura 1 muestra una sección esquemática a
través de un sistema de filtraje por membrana 1. Dicho sistema 1
comprende una caja 2 con unas aberturas radiales de alimentación de
líquido 3 y 4 en la región de sus dos extremos, cuales aberturas de
alimentación de líquido también pueden servir, opcionalmente
intermitentes, como aberturas de descarga del líquido de lavado. En
la caja 2 del sistema ilustrado 1 están dispuestos, con un ajuste de
precisión, tres módulos de filtraje por membrana, cuyos dos módulos
exteriores están indicados con el número de referencia 5 y el
módulo central de ellos está indicado con la referencia 5'. Cada
módulo 5 comprende un cuerpo 6, cuya estructura se explicará más
adelante con mayor detalle al hacer referencia a las otras figuras.
Una membrana semi-permeable 7 (ilustrada mediante
líneas horizontales finas) está situada en el cuerpo 6. El lado del
liquido de la membrana está indicado con el numeral 8, y el lado del
concentrado con el numeral 9. Durante el filtraje, un líquido, que
hay que filtrar y que es alimentado por las aberturas de
alimentación de líquido 3 y 4, es separado en el módulo 5 en un
permeado, el cual pasa por la membrana 7 y se dirige hacia una
cámara de permeado 10, y un concentrado, que no pasa por dicha
membrana 7. El permeado fluye saliendo de la cámara de permeado 10
y se dirige hacia la línea de descarga de permeado 11, la cual está
provista parcialmente de perforaciones. El permeado procedente de
todos los módulos 5 es recogido en esta línea 11 y luego descargado
por uno o ambos extremos del sistema 1. El concentrado fluye
saliendo de los módulos del filtro 5 hacia unos espacios 12 y 13 y
luego hacia el módulo central de filtraje por membrana 5' para una
separación adicional, después de lo cual es quitado del sistema 1
mediante un relavado a través de las aberturas de alimentación de
líquido 3 y/o 4, que ahora están funcionando como aberturas de
descarga de concentrado. Los extremos de la membrana 7 están
fijados en el cuerpo 6 de manera en sí conocida.
Como se describió más arriba, existe el riesgo de
que durante el filtraje las fibras huecas o los tubos de fibras
huecas con refuerzo textil exterior de una membrana convencional
sean presionados unos contra otros y contra una línea de descarga de
permeado, de tal manera que quede impedido el flujo de líquido del
permeado dentro del módulo.
Según una realización de la invención, hay un
cierto número de tubos de fibras huecas con refuerzo textil
exterior 7a de diámetro relativamente grande que están dispuestos
alrededor de la línea central de descarga de permeado 11, con el
objeto de asegurar el transporte radial de líquido desde los haces
de fibras huecas 7b de diámetro relativamente pequeño hacia la
línea de descarga de permeado 11, como se ilustra en la figura 2. Si
la pared del cuerpo del módulo 6 también comprende canales de
permeado (no representados en la figura 2), en la región de la
pared interior del cuerpo 6 también estarán ventajosamente
dispuestos unos tubos de fibras huecas con refuerzo textil exterior
7c de diámetro relativamente grande, con el objeto de asegurar el
transporte de líquido hacia dichos canales de permeado. El diámetro
de los tubos de fibras huecas con refuerzo textil exterior 7a y 7c
es relativamente grande (aproximadamente de 5mm) en comparación con
el del componente de membrana 7b, impidiendo así que los mismos se
compacten conjuntamente, que es la causa del bloqueo radial del
líquido. Por otra parte, dichos tubos de fibras huecas con refuerzo
textil exterior 7a y 7c de diámetro grande contribuyen a la
ecualización de la presión en uno u otro lado del módulo y a la
supresión de los contaminantes acumulados desde el espacio por
medio del lavado.
En la realización de un módulo de acuerdo con la
invención e ilustrado en la figura 3, el cuerpo 6 también comprende
uno o más canales de permeado 21, existentes en la pared 22 de
dicho cuerpo 6. Por razones de conveniencia, la descarga central del
permeado, así como la membrana montada, se han omitido en esta
figura y en las que se van a comentar más adelante. Dichos canales
21 están en comunicación abierta con la cámara de permeado 10 y
están cerrados por el lado del líquido y el lado de concentrado del
módulo, de manera que el líquido a purificar no puede fluir
directamente hacia los canales del permeado 21. En la realización
ilustrada en esta figura, esta conexión abierta está formada por una
ranura 23, la cual está dispuesta por toda la circunferencia de la
pared interior 24 del cuerpo. Estos canales de permeado ayudan a la
descarga del permeado desde el módulo. En el lado del concentrado,
los canales del permeado 21 se abren hacia una pieza de conexión (no
representada) que está acoplada a la línea central de descarga del
permeado.
Con el transcurso del tiempo, la membrana 7 se
vuelve tan contaminada que necesita ser lavada. Para este fin, el
líquido de lavado es alimentado a la línea de descarga del permeado
11, cual líquido fluye, a través de las perforaciones de dicha
línea, hacia la cámara del permeado 10 y, pasando por la membrana
7, hacia los espacios 12 y 13 y a las aberturas de alimentación de
líquido 3 y 4. Sin embargo, los contaminantes de dimensiones mayores
que las aberturas de la membrana que se hayan acumulado en los
espacios 12 y 13 no pueden ser quitados por medio de la citada
membrana 7, dado que esta suciedad es demasiado grande y también
bloquearía el acceso a la membrana 7 de partículas de suciedad más
pequeñas.
Ventajosamente, su eliminación se puede facilitar
con la ayuda de canales de lavado 31 (confrontar con la figura 4),
que, igual que los canales del permeado 32, están presentes en la
pared 33 del cuerpo 6 de los módulos 5. Estos canales 31 de
dimensiones suficientemente grandes conectan los espacios 12 y 13
con las cámaras de alimentación del otro lado (lado del líquido) de
los módulos 5 de filtraje por membrana. El líquido de lavado
introducido arrastra los contaminantes grandes a través de dichos
canales 31, dando como resultado una limpieza eficiente del sistema
de filtraje por membrana. En la configuración ilustrada en la
figura 4, los canales de lavado 31 y los canales de permeado 32
están alternados; sin embargo, también son posibles otras
configuraciones, tales como en grupos (figura 5).
Las redes necesarias de líneas con válvulas y
bombas asociadas para el líquido a filtrar y el líquido de lavado
no se ilustran en el dibujo por razones de simplicidad. Por otra
parte, hay que notar que el dibujo no está efectuado a escala.
En las figuras 5 y 6 se ilustra otra modificación
de la pared del cuerpo. Dicho cuerpo 6 comprende unos canales de
lavado 41 en la pared 42, los cuales conectan el lado del líquido
con el lado del concentrado, así como los canales de permeado 43,
que están cerrados por ambos extremos, por ejemplo mediante un
tapón 44. Los canales de cada tipo están agrupados en la pared 42.
Para descargar el permeado de la cámara de permeado, se ha previsto
una ranura 45 en la pared interior 46 del cuerpo 6. En la situación
ilustrada, dicha ranura 45 se extiende sobre una mitad de la
circunferencia interna y tiene una profundidad que alcanza los
canales del permeado 43. Por otra parte, los canales del permeado 43
están en comunicación, vía aberturas de descarga 47 de la pared
exterior 48 del cuerpo 6, con una línea colectora de permeado (no
representada), que está situada alrededor del cuerpo 6. En la figura
5 sólo se ilustra una ranura 45; sin embargo, el experto en la
materia comprenderá que normalmente habrá una pluralidad de ranuras
distribuidas a lo largo de la longitud del cuerpo 6.
Claims (10)
1. Módulo de filtraje por membrana (5), que
comprende un cuerpo (6), una membrana
semi-permeable (7) que está alojada en el cuerpo (6)
y tiene un lado de líquido (8) para la introducción del líquido a
filtrar y un lado de concentrado (9) opuesto al lado de líquido
(8), así como una cámara de permeado (10) que rodea la membrana (7)
y está en comunicación con una línea de descarga de permeado (11)
destinada a descargar el permeado, caracterizado porque la
membrana (7) comprende un primer componente de membrana (7b) con un
primer diámetro así como un segundo componente de membrana (7a, 7c)
con un segundo diámetro, siendo el segundo diámetro mayor que el
primer diámetro, y siendo el primer y segundo componentes de
membrana unas fibras huecas y/o unos tubos de fibras huecas, y
porque el segundo componente de membrana (7a) con el segundo
diámetro está dispuesto alrededor de la circunferencia de la línea
de descarga de permeado (11) y/o en la región de la pared interior
del cuerpo (6).
2. Módulo de filtraje por membrana de acuerdo con
la reivindicación 1, caracterizado porque el segundo
componente de membrana (7a, 7c) es seleccionado a partir de tubos
de fibras huecas con refuerzo textil exterior o fibras huecas
reforzadas.
3. Módulo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el primer componente de membrana (7b)
está compuesto por haces de fibras huecas.
4. Módulo de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
proporción de diámetros entre el primer componente de membrana (7b)
y el segundo componente de membrana (7a, 7c) es al menos de
1:2.
5. Módulo de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la pared
(22; 33; 42) del cuerpo (6) comprende uno o más canales (21; 32;
43), que están cerrados hacia el lado del líquido (8) y el lado del
concentrado (9) y están en comunicación con la cámara del permeado
(10).
6. Módulo de acuerdo con la reivindicación 5,
caracterizado porque la pared interior (24; 46) del cuerpo
(6) está provista parcialmente de una ranura (23; 45), cuya
profundidad alcanza hasta los canales (21; 32; 43).
7. Módulo de acuerdo con la reivindicación 5 ó 6,
caracterizado porque al menos uno de aquellos extremos de
los canales (21; 32) que están situados en los lados extremos está
en comunicación con una línea de descarga de permeado (11).
8. Módulo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 5-7, caracterizado porque
los canales (43) están en comunicación con una línea colectora de
permeado, existente en el exterior del cuerpo (6), a través de
aberturas de descarga (47) de la pared exterior (48) del cuerpo
(6).
9. Módulo de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la pared
(22; 33; 42) del cuerpo (6) también comprende uno o más canales de
lavado (21; 31; 41) con aberturas en ambos lados extremos.
10. Sistema de filtraje por membrana (1) que
tiene una alimentación de líquido (3, 4) y una descarga de permeado
(11), así como al menos un módulo de filtraje por membrana (5, 5'),
caracterizado porque el sistema comprende un módulo de
filtraje por membrana de acuerdo con una de las reivindicaciones
precedentes 1-9.
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