ES2289135T3

ES2289135T3 - Procedimiento para hacer un modulo de procesamiento de fluidos.

Info

Publication number: ES2289135T3
Application number: ES02761725T
Authority: ES
Inventors: James J. Vigna; James E. Kelly, Jr.; Wayne S. Merrill
Original assignee: Millipore Corp
Current assignee: EMD Millipore Corp
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2008-02-01
Anticipated expiration: 2022-09-18
Also published as: EP1427515A1; ATE369202T1; DE60221678D1; US7097800B2; WO2003035231A1; EP1427515B1; JP3833217B2; DE60221678T2; US20030052429A1; JP2005506899A

Abstract

Un procedimiento para formar un módulo de procesamiento de fluido que incluye una pluralidad de elementos de membrana de filtración separados entre sí y que tienen al menos una boca de alimentación (86), al menos una boca de filtrado (88) y, si se requiere, al menos una boca de retenido, comprendiendo dicho procedimiento: una primera etapa de formar una pluralidad de dichos elementos de membrana de filtración moldeando respectivamente una composición de polímero termoplástico (92, 98, 104, 108) a una capa de filtro de membrana (90, 106, 107) a cada extremo de dicha capa de filtro de membrana (90, 106, 107) que se extiende en las bocas (86, 88) de la misma, donde dicha composición de polímero termoplástico (92, 98, 104, 108) se moldea a dicha capa de filtro de membrana (90, 106, 107) para tener una superficie superior y una superficie inferior configuradas de manera que converjan la una hacia la otra para formar un área de punta, la cual se funde previamente al cuerpo principal de dicha composición de polímero termoplástico (92, 98, 104, 108) cuando se expone a una energía térmica radiante; una segunda etapa de apilar dichos elementos de membrana de filtración y capas de separador permeable de fluido (112, 114, 116) de una manera alternativa en una dirección vertical de modo que formen preliminarmente dicha al menos una boca de alimentación (86), dicha al menos una boca de filtrado (88) y, si se requiere, dicha al menos una boca de retenido; una tercera etapa de extender un elemento de calentamiento radiante (144) al interior de las bocas respectivas (86, 88) y aplicar energía a dicho elemento de calentamiento (144) para efectuar el sellado térmico de dichas composiciones de polímero termoplástico (92, 98, 104, 108) en dicha al menos una boca de alimentación (86), dicha al menos una boca de filtrado (88) y/o dicha al menos una boca de retenido simultáneamente para formar unos canales de flujo de fluido que separen la alimentación y el retenido del filtrado en el módulo.

Description

Procedimiento para hacer un módulo de procesamiento de fluidos.

Antecedentes de la invención

Esta invención se refiere a un procedimiento para hacer un módulo de procesamiento de fluidos tal como un aparato de filtración por membrana para efectuar la filtración de una composición líquida en el cual se introduce un líquido de alimentación en el aparato y se extraen del aparato una corriente de filtrado y, opcionalmente, otra de retenido. Más particularmente, esta invención se refiere a un procedimiento para hacer un módulo de procesamiento tal como los aparatos de filtración por membrana que se forman por sellado térmico de una composición de polímero.

En función de la conveniencia, se describirá esta invención en detalle haciendo referencia a un módulo de filtración. Sin embargo, debe entenderse que el procedimiento de esta invención es igualmente aplicable para realizar cualesquiera otros módulos de procesamiento de fluidos tales como distribuidores, intercambiadores de calor, dializadores, desaladores, desgasificadores, etc. Anteriormente a la presente invención, se ha filtrado los líquidos con una pluralidad de módulos de filtro que están escalonados entre los distribuidores o sellados individualmente a una placa de distribuidor. Cada módulo incluye una o varias capas separadas por capas espaciadoras adecuadas, tales como tamices, para permitir el flujo de alimentación de líquido al aparato así como el flujo del filtrado del aparato. Se puede realizar la filtración dentro del módulo como un proceso de filtración de flujo tangencial (TFT) en el que el líquido de alimentación entrante circula tangencialmente sobre una superficie de membrana para formar un retenido y un filtrado. Alternativamente, la filtración se puede realizar según un modo sin salida identificado de otra forma como filtración de flujo normal (NFF), en el que se hace pasar la totalidad del líquido de alimentación entrante a través de un filtro de membrana con retención de los sólidos y de otros restos en el filtro de membrana. En este último modo sólo se recupera un filtrado.

En la actualidad, se sella una corriente de filtrado de una corriente de alimentación dentro de un aparato de filtración por membrana mediante técnicas de sellado que utilizan adhesivos de encapsulado tales como resinas epoxi, uretanos o siliconas, adhesión por disolventes o sellado térmico directo. En el caso de un aparato de filtración de flujo tangencial, se sella una corriente de filtrado de una corriente de alimentación y de una corriente de retenido. Los adhesivos no son deseables puesto que pueden tener una compatibilidad química limitada, son fuente de especies extraíbles significativas, introducen dificultades en el control del proceso, imponen limitaciones de resistencia de adherencia, imponen limitaciones en cuanto a las temperaturas de utilización y aumentan el tiempo de ciclo de proceso. El sellado térmico directo en el que un elemento calentador entra en contacto con un material que fluye para formar un sello no es deseable porque su uso impone una limitación mínima en cuanto al grosor del material que se sella térmicamente. Esto da lugar a una reducción en el número de capas que pueden estar presentes en un volumen dado del módulo de filtración, reduciendo con ello en forma no deseable la capacidad de filtración del módulo. Adicionalmente, el sellado térmico directo no es deseable porque requiere etapas múltiples, impone limitaciones en cuanto a la compatibilidad de materiales, y utiliza típicamente un substrato para efectuar el sellado térmico directo de los elementos de filtración y puede causar daños en la membrana. La adhesión por disolventes no es deseable porque los disolventes imponen unos aspectos ambientales y una variabilidad de procesos aunque los polímeros potencialmente útiles se limiten por sus características de disolución.

La patente de EEUU 5.429.742 describe un cartucho de filtro que comprende un bastidor termoplástico en el cual se moldea una pluralidad de membranas de filtración. El bastidor termoplástico es moldeado para proporcionar los caminos de fluido que aseguran que el fluido que llega sea filtrado a fin de que pase a través de una membrana previamente a extraer el fluido filtrado del cartucho de filtro. El bastidor es suficientemente grueso para que se puedan formar los caminos de fluido a las membranas y desde éstas. Puesto que las membranas adyacentes están separadas por unos miembros de separador relativamente gruesos, el área de membrana por unidad de volumen del cartucho de filtro es indeseablemente baja.

El documento EEUU-A-4 576 715 describe un método para formar un módulo de procesamiento de fluido en el cual en una realización se inserta un inserto separado e independiente en forma de anillo de un polímero termoplástico en unos agujeros dispuestos en las capas de filtro de membrana y/o en las capas de separador. Los insertos se forman respectivamente como elementos separados y se insertan en los agujeros después de que se acumulan las capas de filtro y de separador. A continuación, se aplica energía ultrasónica para fundir los insertos a fin de realizar la conexión estanca a los líquidos entre las capas de filtro y de separador. En otra realización, esta referencia enseña a impregnar una trama porosa con un polímero que puede hacerse fluir, al menos parcialmente, a través del grosor de las mismas y permitir que el polímero se solidifique de manera que se retenga una capa del polímero en la superficie de la trama. Análogamente, se impregna un portador poroso con el polímero termoplástico de manera que deje una capa delgada en cada superficie del portador. El portador y la membrana son subsiguientemente acumulados y se aprieta un palpador de aparato de soldadura ultrasónica contra un portador alineado y las estructuras de membrana de forma que con ello se funda y se vuelva a combinar el polímero.

Por consiguiente, sería deseable disponer de un método para hacer un módulo de procesamiento de fluidos tal como un aparato de filtración de capas múltiples que utilice una pluralidad de elementos de filtración en el cual las capas estén selladas de manera adecuada sin el uso de adhesivos, adhesión por disolventes o sellado térmico directo. Adicionalmente, sería deseable proporcionar un procedimiento para hacer un módulo de procesamiento de fluidos de flujo tangencial que contenga un gran número de capas tales como capas de filtración por volumen de aparato de filtración, el cual puede estar formado en una pila y que puede ser sellado adecuadamente para definir unos caminos de flujo de líquido dentro de la pila. Un aparato de filtración de este tipo debería proporcionar una alta capacidad de filtración y permitiría múltiples usos del aparato.

Resumen de la invención

La presente invención proporciona un método, tal como se define en la reivindicación 1, para formar un módulo de procesamiento de fluidos tal como un aparato de filtración formado por unos elementos de filtración, los cuales están sellados con una composición de polímero termoplástico de manera que proporciona el sellado a una membrana porosa de polímero mientras evita la degradación mecánica o térmica de la membrana. El sellado selectivo de la membrana de polímero poroso se efectúa según un procedimiento de dos etapas en el que se sella al menos un extremo de cada membrana con una composición termoplástico a fin de fijar la composición de polímero termoplástico a la membrana. A continuación se sellan entre sí unas capas seleccionadas de composiciones de polímero termoplástico en membranas colocadas de forma adyacente a fin de definir los caminos de flujo de fluido a través de la pila de membranas y capas de separación colocadas alternativamente. Los caminos de flujo definidos aseguran que el fluido a filtrar pase regularmente a través de una membrana antes de que sea retirado del aparato de filtración. El sellado puede ser efectuado como una etapa única en la cual una pila de membranas y separadores colocados alternativamente se someten a una energía radiante, la cual realiza el calentamiento de las capas seleccionadas, con lo cual se efectúa el sellado deseado. Alternativamente, se puede efectuar el sellado de un conjunto único de una membrana y un separador secuencialmente hasta que se sella una pila deseada de membranas y separadores en la configuración deseada.

De acuerdo con esta invención, se proporciona un aparato de filtración sin salida o de flujo tangencial que incluye una pluralidad de membranas separadas y una pluralidad de capas de separadores que tienen canales o aberturas que hacen que el líquido fluya a través del aparato. El aparato de filtración NFF está provisto de al menos una boca de alimentación y de al menos una boca de filtrado. El aparato de filtración de flujo transversal está provisto de al menos una boca de alimentación, al menos una boca de filtrado y al menos una boca de retenido. Las capas de membrana y de separador se alternan a través de la altura vertical del aparato de filtración en modelos seleccionados. El sellado selectivo de las capas de membrana y de las capas de separadores se efectúa por un procedimiento en dos etapas. En una primera etapa, se moldea una composición de polímero termoplástico en las partes extremas de cada capa de membrana que puede comprender una membrana o un compuesto de membrana, tal como una membrana soportada por una capa de tamiz. La composición de polímero termoplástico es moldeada según un modelo que establezca los caminos de flujo deseados a través de los módulos. Las membranas y las capas de separador así tratadas se acumulan a continuación de manera que formen preliminarmente una boca de alimentación, una boca de filtrado y, en el caso de un módulo de flujo transversal, una boca de retenido. La etapa final del sellado térmico indirecto de la composición de polímero termoplástico sellado preliminarmente a las capas de membrana se realiza selectivamente a continuación para formar unos canales de flujo de fluido que separen la alimentación y el retenido del filtrado dentro del módulo. En el caso de un aparato de filtración de flujo tangencial, se asegura el flujo de líquido dentro de la pila sellando la toma de alimentación y la salida de retenido de la salida de filtrado. La parte exterior del aparato de filtración es formada a continuación mediante moldeo por inserción. Se efectúa el moldeo por inserción colocando la pila dentro de un molde de inyección e inyectando la composición de polímero fundido en el molde para efectuar un sellado de manera que asegure la salida de flujo de líquido deseada dentro del aparato de filtración de membrana final durante el uso. Las capas de separador que aceptan el filtrado son selladas por la composición de plástico de una boca de alimentación que se extiende en la pila de manera que la alimentación debe pasar a través de la capa de membrana antes de entrar en una capa de separador de filtrado. Adicionalmente, las capas de separador adyacentes a la boca de alimentación que han sido designadas para aceptar la alimentación permanecen en comunicación de fluido con la boca de alimentación. Los canales pueden extenderse a través de las membranas o a través de aletas termoplásticos que se encuentran selladas al menos a una parte de la periferia de las membranas. La boca o bocas que pueden aceptar el filtrado están selladas de las capas de separadores que aceptan la alimentación o el retenido y están en comunicación de fluido con las capas de separadores que aceptan el filtrado. También se sella la pila de manera que la alimentación de líquido que entre en las capas de separador de alimentación debe pasar a través de una membrana antes de entrar en una capa de separador de filtrado.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista lateral de una estructura de membrana modificada de esta invención.

La Fig. 2 es una vista lateral de una estructura de membrana modificada alternativa de esta invención.

La Fig. 3 es una vista lateral de una estructura de membrana modificada alternativa de esta invención.

La Fig. 4 ilustra un flujo de fluido en un módulo de filtración tangencial de esta invención.

La Fig. 5 ilustra un flujo de fluido en un aparato de filtración de esta invención.

La Fig. 6 es una vista lateral de una membrana modificada utilizada para formar el aparato de filtración de esta invención.

La Fig. 7 es una vista lateral de dos membranas y una capa de separador utilizadas para formar los módulos de filtración mostrados en la Fig. 8.

La Fig. 8 es una vista lateral de los módulos de filtración de esta invención.

La Fig. 9 es una vista en corte transversal con despiece ordenado de los elementos de filtración y carcasa utilizados para formar el aparato de filtración de esta invención.

La Fig. 10 es una vista en corte transversal que ilustra una posición final de los elementos de filtración de esta invención antes de una etapa final de formación del aparato de filtración.

La Fig. 11 es una vista en corte transversal que ilustra la etapa final de formación del aparato de filtración de esta invención.

La Fig. 12 es una vista en perspectiva en corte transversal parcial de un aparato de filtración de esta invención.

La Fig. 13 es un gráfico que muestra los niveles relativos de extracción de una variedad de composiciones de polímeros.

La Fig. 14a es una vista lateral de una construcción de membrana útil para hacer un módulo de filtración de esta invención.

La Fig. 14b es una vista lateral de una construcción de membrana útil para hacer un módulo de filtración de esta invención.

La Fig. 14c es una vista superior de la construcción de membrana las Figs. 14a y 14b.

Descripción de las realizaciones específicas

La presente invención utiliza los elementos de membrana de filtración que se pueden sellar selectivamente en una configuración apilada para efectuar la separación del filtrado de la alimentación o del retenido. La membrana de filtración comprende una capa de membrana que tiene un borde de la misma pegado a la composición de polímero termoplástico. La composición de polímero termoplástico pegada tiene una superficie superior y una superficie inferior configuradas de tal manera que convergen la una hacia la otra y forman un área de extremo o punta. El área de extremo o punta está configurada de tal manera que absorbe la energía térmica radiante o una energía ultrasónica que es absorbida por el extremo y convertida en energía térmica. Cuando se expone a una energía de este tipo, el extremo o punta se funde preferentemente antes que el cuerpo principal de la composición de polímero termoplástico. Esta característica permite el control de la dirección en la que fluye la composición termoplástica fundida, lo cual, a su vez, permite controlar unas áreas selectivas de un aparato de filtración a sellar. También se puede efectuar el calentamiento por contacto con un elemento calentado tal como una varilla calentada.

Los elementos de la membrana de filtración pueden ser sellados uno a uno o pueden ser sellados entre sí en una configuración deseada en un proceso en una única etapa mientras se colocan en una pila de elementos de membrana de filtración de esta invención.

Los elementos de la membrana de filtración útiles para formar el módulo de filtración de esta invención se forman modificando un extremo de una membrana de filtración sellando una composición de polímero termoplástico (TPC) a un borde o perímetro de la membrana de filtración. Las superficies (TPC) se pueden sellar a superficies (TPC) adyacentes para efectuar un sellado de manera que efectúa el sellado de separadores colocados alternativamente en una pila de membranas que alternan con separadores. El sellado se efectúa de tal manera que se sella cualquier membrana en un borde sobre un borde opuesto. Las membranas colocadas de manera adyacente separadas por una capa abierta tal como un tamiz se sellan en bordes opuestos. Esta disposición asegura que una corriente de alimentación entre en una capa abierta de una pila de membranas y pase a través de una membrana previamente a ser recogida como filtrado. Funcionando de esta manera, se impide el mezclado de filtrado bien con una corriente de alimentación o con una corriente de retenido.

Haciendo referencia a la Fig. 1, se muestra una estructura de membrana modificada útil para formar el módulo de filtración de esta invención cuando la membrana es una membrana 10 de ultrafiltración que tiene una piel 12 y una capa 14 más porosa que la piel 12. El extremo 16 está pegado a una TPC 18 de manera que se sella la membrana 10 al extremo 16 por la TPC 18. La TPC 18 está configurada para tener una superficie superior 20 y una superficie inferior 22 que convergen para formar la punta 24. La punta 24 funciona para concentrar la energía tal como una radiación o energía ultrasónica a fin de efectuar la fusión desde la punta 24 al cuerpo 26 de la TPC. Se prefiere una TPC que tenga superficies convergentes puesto que una configuración de la superficie de este tipo concentra efectiva mente la energía radiante o ultrasónica en la punta de la TPC.

Haciendo referencia a la Fig. 2, se muestra la construcción de una membrana compuesta 30 de filtración útil para formar el módulo de filtración de esta invención, donde la membrana incluye una piel 32 de baja porosidad, un volumen 34 que tiene más poros abiertos que la piel 32 y una capa de soporte 36 que está formada de una o más capas abiertas tales como una fibra de polipropileno tejida. La membrana 30 incluye una primera sección de moldeado 38 que se moldea a una superficie inferior 40 de membrana compuesta 30 y una segunda sección 42 de moldeo de la membrana compuesta 30. La segunda sección de moldeo 42 incluye una superficie inferior 46 y una superficie superior 49 que convergen en un área de punta 48. La superficie de punta 48 se funde preferentemente cuando se expone a una energía tal como una energía térmica radiante o ultrasónica sobre el cuerpo 44 de la TPC.

Haciendo referencia a la Fig. 3, se muestra una membrana alternativa útil para formar el módulo de filtración de esta invención, en el cual se muestra una membrana que presenta una dificultad para adherirse a la TPC elegida. La membrana compuesta 50 incluye una piel 52, un cuerpo poroso 54 y un soporte poroso 56 se pega a la TPC 58. La piel 52 puede ser difícil de pegar en virtud de su composición, tal como una capa rellena de glicerina, o de su baja porosidad. Para mejorar la adhesión, se puede colocar un tamiz poroso 60 en la superficie superior de la piel 52 para efectuar la absorción de la TPC 58 fundida, con lo cual se mejora la función de adhesión a la piel 52. La punta 64 funciona para concentrar la energía como se describió anteriormente a fin de efectuar la fusión selectiva de la TPC 58 de manera que se funde selectivamente a la TPC sobre la capa adyacente. La fusión selectiva bloquea el flujo de fluido más allá de la punta 64.

Haciendo referencia a la Fig. 4, se muestra un módulo de filtración que incluye un distribuidor. Se coloca un elemento de filtración 40 entre el distribuidor 47 y el distribuidor 11. El distribuidor 47 está dotado de una toma 14 de alimentación y de unas salidas 17 de filtrado. El distribuidor 11 está dotado de una salida 21 de filtrado y de una salida 19 de retenido. Se dispone un conjunto de medios 28 de salida de filtrado en el distribuidor 11 mientras que se dispone un segundo conjunto de medios 29 de salida de filtrado en el distribuidor 47. Los medios de salida de filtrado 28 y 29 se conectan a las salidas de filtrado 17 y 21 mediante los caminos 46 de conducción de filtrado. El elemento de filtrado 40 incluye unos agujeros 48 que comunican con los medios 15 de entrada de líquido y los agujeros 50 que comunican con los medios 28 y 20 de salida de filtrado.

Haciendo referencia a la Fig. 5, el elemento de filtración 40 incluye un separador de filtrado 59, una capa 53 de filtro, un separador 60 de retenido y una capa 62 de filtro con un segundo separador de filtrado (no mostrado) y que puede ponerse en contacto con los caminos 46 de conducción (Fig. 4). El líquido alimentado representado por la flecha 61 pasa a través de los agujeros 48 de la capa 62 al separador 60. Una parte del líquido pasa horizontalmente a través del separador 60, tal como se representa por la flecha 64 y verticalmente a través del filtro 53, como se representa por la flecha 66. La parte remanente del líquido que entra pasa hacia arriba como se representa por la flecha 68, a través de los agujeros 48 en la capa de filtro 53, los agujeros 48 en el separador de filtrado 59 y al miembro próximo de filtración adyacente (no representado) en el cual procede de la forma anteriormente descrita haciendo referencia al elemento 40 de filtración. El filtrado pasa a los agujeros 50 y pasa en una dirección tal como la mostrada por las flechas 70 y 72 hacia los medios 21 de salida de filtrado (Fig. 4). El agujero 48 alterna con los agujeros 50. El retenido pasa a través del separador de retenido 60 de la manera representada por la flecha 64, a través de los agujeros 50 y a los medios de salida de retenido 19 (Fig. 4). Haciendo referencia a la Fig. 6, se forma una capa de membrana de la construcción de filtración de esta invención a partir de unos elementos de membrana 80, 82 y 84, los cuales están espaciados para formar una boca de alimentación 86 y una boca 88 de permeado. El elemento 80 está formado a partir de la capa de membrana 90, una TPC 92, una capa de separador 94, una sección de sello termoplástico 96 y una sección de sello termoplástico 98. El elemento de membrana 82 está formado a partir de una capa de membrana 107, una sección de sello termoplástico 98, una capa de separador 100, una sección de sello termoplástico 102 y una sección de sello termoplástico 104. El elemento de membrana 84 está formado a partir de una capa de membrana 106, una sección de sello termoplástico 108, una sección de sello termoplástico 110.

Haciendo referencia a la Fig. 7, se coloca una capa de separador 112 entre los dos elementos de membrana 80. Se coloca una capa de separador 114 entre los dos elementos de membrana 82. Se coloca una capa de separador 116 entre los dos elementos de membrana 84.

Haciendo referencia a la Fig. 8, las secciones de sello termoplástico 98 se unen entre sí con un sello termoplástico 118. Las secciones 104 de sello termoplástico se unen entre sí con el sello termoplástico 120. Las secciones 108 de sello termoplástico se unen entre sí con el sello termoplástico 122. Las secciones 110 de sello termoplástico se unen entre sí con el sello termoplástico 124.

El sellado correspondiente a la construcción de esta invención se describirá haciendo referencia a las Figs. 9, 10 y 11. Se coloca verticalmente una pila de elementos de membrana y de separador mostrados en la Fig. 8 con separadores 130 interpuestos entre ellos. Las placas extremas 132, 134 y 136 están formadas a partir de un material termoplástico y de un elastómero 140 termoplástico elástico. El elastómero 140 termoplástico elástico es adaptado para ser sellado por ejemplo mediante sellado térmico o pegado ultrasónico a las placas extremas termoplásticas 132, 134 y 136. Adicionalmente, se coloca el elastómero 140 termoplástico elástico de manera que coopere con una placa de presión (no representada) para ejercer una presión a través de la altura vertical de la construcción de filtración de esta invención.

Como se muestra en la Fig. 10, la periferia de la pila de membranas y separadores es sellada en conjunto con una carcasa exterior termoplástica 142 por fundición o moldeo por inyección. En una etapa final, las construcciones termoplásticas 92 y 98 colocadas de manera adyacente (Fig. 8) son selladas entre sí con un sello radiante 144. Los medios de sellado 144 pueden comprender un sello radiante, un sello ultrasónico o el contacto directo. Los medios de sellado 144 se colocan suficientemente lejos de los separadores 146 y 130 para impedir el sellado de las aberturas 150 y 152 de manera que se pueda efectuar la comunicación de fluido entre el conducto 86, los separadores 130 y los separadores 146. Adicionalmente, el conducto de filtrado 88 está en comunicación selectiva con los separadores 154 y 156. De esta se impide el mezclado de la alimentación y del retenido con el filtrado.

Haciendo referencia a la Fig. 12, el aparato de filtración tiene las tomas 162 y 164 para alimentación de fluido, las salidas 166 y 168 para retenido y las salidas 170 y 172 para el permeado. En la Fig. 12, las secciones transversales designadas análogamente se refieren al mismo elemento. El aparato de filtración 160 incluye una envolvente exterior 174, un elastómero de sellado 176, un tamiz de alimentación 178, un tamiz de permeado 180 y una membrana 182.

Haciendo referencia a las Figs. 13a, 13b y 13c, se muestra un conjunto alternativo de elementos de filtración que pueden ser utilizados para formar el módulo de filtración de esta invención. Los elementos de filtración 190 y 192 se apilan verticalmente el uno sobre el otro en capas alternativas. Cada elemento de filtración 190 y 192 incluye dos membranas 194 y 196, un tamiz poroso 198 y dos aletas 200 y 202 ó 204 y 206. El elemento de filtración 190 incluye dos aletas 207 de TPC que son fundidas entre sí cuando se extiende un elemento de calentamiento (no representado) a través de la boca 208. El elemento de calentamiento es controlado para fundir selectivamente las aletas 207 originando que se fusionen entre sí. El elemento de filtración 192 está libre de aletas 207 y la fusión de la TPC no resulta afectada por el elemento de calentamiento. Así, en una pila de elementos de filtración 190 y 192 alternantes, se disponen conductos de paso alternantes para que pase el líquido a un elemento de filtración. El elemento de filtración 192 está dotado de unas aletas de TPC en un extremo abierto al mostrado en el cual el extremo opuesto del elemento de filtración 190 está libre de las aletas de TPC. De este modo, los extremos opuestos (no representados) de los elementos de filtración 192 están bloqueados mientras que los extremos opuestos del elemento de filtración 190 están abiertos a la comunicación con otra boca (no representada).

Se entiende que las capas de membrana pueden ser sustituidas por capas impermeables a los fluidos que tengan capas de separador alternantes con capas impermeables a los fluidos. Las capas impermeables a los fluidos pueden ser selladas entre sí selectivamente de la manera descrita anteriormente de manera que se disponen unos conductos seleccionados de paso de fluido para dirigir el fluido a una boca deseada que dirigen el fluido al interior del módulo de procesamiento de fluido o desde el mismo, tales como un distribuidor de fluidos o similar.

Claims

1. Un procedimiento para formar un módulo de procesamiento de fluido que incluye una pluralidad de elementos de membrana de filtración separados entre sí y que tienen al menos una boca de alimentación (86), al menos una boca de filtrado (88) y, si se requiere, al menos una boca de retenido, comprendiendo dicho procedimiento:

una primera etapa de formar una pluralidad de dichos elementos de membrana de filtración moldeando respectivamente una composición de polímero termoplástico (92, 98, 104, 108) a una capa de filtro de membrana (90, 106, 107) a cada extremo de dicha capa de filtro de membrana (90, 106, 107) que se extiende en las bocas (86, 88) de la misma, donde dicha composición de polímero termoplástico (92, 98, 104, 108) se moldea a dicha capa de filtro de membrana (90, 106, 107) para tener una superficie superior y una superficie inferior configuradas de manera que converjan la una hacia la otra para formar un área de punta, la cual se funde previamente al cuerpo principal de dicha composición de polímero termoplástico (92, 98, 104, 108) cuando se expone a una energía térmica radiante;

una segunda etapa de apilar dichos elementos de membrana de filtración y capas de separador permeable de fluido (112, 114, 116) de una manera alternativa en una dirección vertical de modo que formen preliminarmente dicha al menos una boca de alimentación (86), dicha al menos una boca de filtrado (88) y, si se requiere, dicha al menos una boca de retenido;

una tercera etapa de extender un elemento de calentamiento radiante (144) al interior de las bocas respectivas (86, 88) y aplicar energía a dicho elemento de calentamiento (144) para efectuar el sellado térmico de dichas composiciones de polímero termoplástico (92, 98, 104, 108) en dicha al menos una boca de alimentación (86), dicha al menos una boca de filtrado (88) y/o dicha al menos una boca de retenido simultáneamente para formar unos canales de flujo de fluido que separen la alimentación y el retenido del filtrado en el módulo.

2. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que dicho calentamiento es efectuado extendiendo un elemento de calentamiento radiante (144) dentro de cada una de dichas bocas y aplicando energía a dichos elementos de calentamiento radiante (144) para efectuar simultáneamente el calentamiento de todas las dichas composiciones de polímero termoplástico (92, 98, 104, 108) en cada boca.

3. El procedimiento de la reivindicación 1 ó 2 en el que se disponen al menos dos capas de separadores en dicha segunda etapa.

4. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, comprendiendo una cuarta etapa de formar la parte exterior del módulo de procesamiento de fluido mediante moldeo por inserción de la pila de capa(s) de espaciadores (112, 114, 116) y elementos de filtración de membrana (90, 106, 107).