ES2691741T3

ES2691741T3 - Módulo de membrana de separación y método de reemplazo para elemento de membrana de separación

Info

Publication number: ES2691741T3
Application number: ES13754538.0T
Authority: ES
Inventors: Masahide Taniguchi; Tomohiro Maeda
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2018-11-28
Anticipated expiration: 2033-02-25
Also published as: JPWO2013129283A1; WO2013129283A1; JP6201752B2; CN104136102B; EP2821123A1; EP2821123B1; CN104136102A; SG11201405248XA; US20150096930A1; EP2821123A4

Abstract

Un módulo de membrana de separación en el que una pluralidad de elementos de membrana de separación están cargados en un recipiente a presión cilíndrico (26), en el que cada uno de los elementos de membrana de separación es un elemento de membrana de separación de tipo espiral en el que una periferia de un cuerpo enrollado de unidad de membrana formado por el enrollado en espiral de una unidad de membrana que incluye una membrana de separación (1) está cubierta por una cubierta exterior, una placa antitelescópica (5) se proporciona en al menos un extremo de una combinación del cuerpo enrollado de unidad de membrana y la cubierta exterior, y se proporciona una junta de agua sin tratar alrededor de una periferia de la al menos una placa antitelescópica (5), y en el que un elemento de membrana de separación (A) que tiene una junta de agua sin tratar (a) que permite el movimiento del elemento de membrana de separación (A) en ambas direcciones en un interior del recipiente a presión cilíndrico (26) está cargado en una porción de extremo aguas arriba de la pluralidad de elementos de membrana de separación y está situado más cerca de una placa de extremo (22a) en el recipiente a presión cilíndrico (26) en un lado aguas arriba en una dirección de alimentación de agua sin tratar y/o en donde el elemento de membrana de separación (A) que tiene la junta de agua sin tratar (a) que permite que el movimiento del elemento de membrana de separación (A) en ambas direcciones en un interior del recipiente a presión cilíndrico (26) se cargue en una porción de extremo aguas abajo de la pluralidad de elementos de membrana de separación y esté situado más cerca de una placa de extremo (22b) en el recipiente a presión cilíndrico (26) en una lado aguas abajo en una dirección de alimentación de agua sin tratar, y un elemento de membrana de separación (B) que tiene una junta de agua sin tratar (b) que permite el movimiento del elemento de membrana de separación (B) en una sola dirección en el interior del recipiente a presión cilíndrico sin sufrir daños y sin perder su función de sellado, está cargado en todas las posiciones distintas a una posición en la que el elemento de membrana de separación (A) está cargado, en la pluralidad de elementos de membrana de separación, en el que la junta de agua sin tratar (a) es una junta de anillo dividido hecha de un material inelástico (14), y en el que la junta de agua sin tratar (b) es una junta de copa en U o de copa en V hecha de un material elástico (13).

Description

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DESCRIPCION

Modulo de membrana de separacion y metodo de reemplazo para elemento de membrana de separacion Campo tecnico

La presente invencion se refiere a un modulo de membrana de separacion cargado con una pluralidad de elementos de membrana de separacion de tipo espiral para la separacion y la retirada de ingredientes presentes en un fluido a tratar.

Antecedentes de la tecnica

En los ultimos anos, las tecnicas de separacion de fluidos que utilizan varios tipos de membranas de separacion, tales como membranas de separacion de gas, membranas de osmosis inversa, membranas de nanofiltracion, membranas de ultrafiltracion y membranas de microfiltracion, han recibido atencion en su capacidad como un proceso de tratamiento de una alta precision y ahorro de energla, y sus aplicaciones han estado avanzando en tratamientos de una amplia variedad de fluidos. Por ejemplo, en un metodo de separacion por osmosis inversa que usa una membrana de osmosis inversa, es posible obtener un llquido reducido en concentracion de materias disueltas tales como sales forzando una solucion que contiene materias disueltas tales como sales a penetrar a traves de una membrana de osmosis inversa bajo una presion mas alta que la presion de osmosis de la solucion, y tal metodo ha sido ampliamente utilizado para la desalinizacion de agua de mar, agua salobre o similar, produccion de agua ultrapura, recuperacion concentrada de objetos valiosos, etc.

Esas membranas de separacion pueden tener diversas formas, tales como una forma plana, una forma tubular y una forma de fibra hueca. En el caso de una membrana plana, la membrana de separacion se usa a menudo en forma de un elemento de membrana de separacion de tipo espiral. En cuanto a la estructura de un elemento de membrana de separacion de tipo espiral convencional, se conoce una estructura tal que, como se muestra, por ejemplo, en el Documento de Patente 1 y la figura 1, uno o mas de un laminado de una membrana de separacion 1, un separador del lado de alimentacion 3 y un separador del lado permeado 2 se enrollan alrededor de un conducto poroso central 4 y una placa antitelescopica 5 esta montada en ambos extremos del conducto central.

En este elemento de membrana de separacion, mientras que un fluido 6 (agua sin tratar) que va a tratarse esta siendo alimentado desde un extremo y esta fluyendo a lo largo del separador del lado de alimentacion 3, algunos de los ingredientes (por ejemplo, agua en el caso de desalado de agua de mar) esta hecho para permear a traves de la membrana de separacion 1, separandose as! del fluido. Despues de eso, el ingrediente que ha permeado a traves de la membrana de separacion (un fluido permeado 7a (permeado)) se mueve a lo largo del separador del lado del permeado 2, fluye hacia el conducto central 4 a traves de poros en su periferia, se mueve a traves del interior del conducto central 4, y se saca como el fluido permeado 7 (permeado) desde otro extremo del elemento de membrana de separacion. Por otro lado, el fluido tratado que contiene componentes no permeados (sales en el caso de desalinizacion de agua de mar) en altas concentraciones se extrae como un fluido concentrado 8 (concentrado) desde el otro extremo del elemento de membrana de separacion.

En el elemento de membrana de separacion convencional, una junta hecha de un material elastico esta generalmente montada en una ranura en orbita cortada en el lado de la periferia de la placa antitelescopica colocada en el lado de agua sin tratar. Y el elemento de membrana de separacion se utiliza en un estado en el que una pluralidad de elementos de membrana de separacion se cargan en un recipiente, mas especlficamente un recipiente a presion. Con la junta elastica colocada en una ranura orbital cortada en el lado periferico de la placa antitelescopica, se puede sellar un espacio entre el elemento de membrana de separacion y el recipiente a presion con la junta hecha de un material elastico, por lo que el fluido a tratar se impide que fluya a traves del espacio para dar como resultado un tratamiento de alta eficiencia del fluido a tratar mediante el uso de elementos de membrana de separacion. Hasta ahora, se han utilizado juntas hechas de resinas elasticas, tales como juntas toricas que tienen un perfil en forma de O y juntas toricas en forma de U que tienen un perfil en forma de U. En el caso de utilizar una junta torica, la junta torica encajada en la ranura orbital cortada en el lado de la periferia de una placa antitelescopica se aplasta y se deforma a traves del contacto con la pared interior del recipiente a presion, llenando as! hacia arriba el espacio entre un elemento de membrana de separacion y el interior de un recipiente a presion.

La figura 2 es un diagrama que muestra un estado en el que un elemento de membrana de separacion con una junta torica 12 encajada en la periferia 10 de una placa antitelescopica 5 se carga en el interior de un recipiente a presion, y el diagrama es una vista en seccion transversal parcialmente ampliada que se realiza al ampliar la vecindad de una region ajustada de la junta torica e ilustrarla esquematicamente. En la figura 2, la junta torica 12 se deforma en la porcion en contacto presurizado con la pared interna 9 del recipiente a presion, aumentando as! un area de contacto con la pared interior 9 del recipiente a presion. Ademas, dado que la junta torica 12 esta hecha de una resina elastica, surge una alta friccion de deslizamiento entre la junta torica 12 y la pared interior 9 del recipiente a presion.

Por lo tanto, el movimiento de un elemento de membrana de separacion en el interior del recipiente a presion

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requiere una gran carga para resistir una friccion entre la junta torica 12 y la pared interior 9 del recipiente a presion, y cuando una pluralidad de elementos de membrana de separacion en particular, se mueven en el interior del recipiente a presion, la carga requerida se vuelve enormemente grande y moverlos en el interior del recipiente a presion conlleva mucho trabajo. De hecho, las operaciones de montaje y desmontaje de tales elementos de membrana de separacion dentro del recipiente a presion se vuelven ineficientes.

Con la intencion de resolver los problemas relativos a la junta torica, una junta anular de copa en U o una junta anular de copa en V fue concebida como un elemento de sellado de un elemento de membrana de separacion, y ha sido ampliamente utilizado. La junta anular de copa en U se fabrica con una resina elastica y se coloca en una placa antitelescopica en un elemento de membrana de separacion, de modo que la porcion abierta de la forma de U este orientada hacia el lado del agua en crudo. Dicha junta de copa en U tiene una estructura que, cuando el agua se alimenta desde el lado del agua sin tratar, la copa en U se abre por la presion del agua alimentada para dar lugar a una separacion entre la junta de copa en U y el recipiente a presion. Explicaciones similares se dan tambien a la junta anular de copa en V.

La figura 3 es un diagrama que muestra un estado en el que un elemento de membrana de separacion con una junta de copa en U 13 encajada en la periferia 10 de una placa antitelescopica se carga en el interior de un recipiente a presion, y el diagrama es una vista en seccion transversal parcialmente ampliada que se realiza al ampliar la vecindad de una region ajustada de una junta de copa en U e ilustrarla esquematicamente. Como se muestra en la figura 3, la junta de copa en U 13, aunque es relativamente pequena en el area de contacto con la pared interior 9 del recipiente a presion, puede realizar una funcion de sellado contra un fluido que fluye desde el lado aguas arriba al lado aguas abajo del agua no tratada (en una direccion de izquierda a derecha en la figura 3). Sin embargo, la junta de copa en U tiende a ser insuficiente para funcionar como una junta contra un fluido que fluye en una direccion de derecha a izquierda en la figura 3. Mas especlficamente, cuando se hace que el elemento de membrana de separacion se mueva desde el lado aguas arriba hacia el lado aguas abajo del agua sin tratar en el interior del recipiente a presion, un extremo de la junta de copa en U se pone en contacto con la pared interior del recipiente a presion, y el elemento de membrana de separacion se puede mover facilmente en el interior del recipiente a presion, pero, por otro lado, cuando se hace que el elemento de membrana de separacion se mueva desde el lado aguas abajo al lado aguas arriba del agua sin tratar en el interior del recipiente a presion, un extremo de la junta de copa en U se pone en contacto pesado con la pared interior del recipiente a presion, ademas se deforma y, finalmente, la junta de copa en U queda atrapada en un espacio entre el elemento de membrana de separacion y el recipiente a presion. Por lo tanto, no solo se requiere una carga muy pesada para mover el elemento de membrana de separacion en el interior del recipiente a presion, sino que tambien la junta de copa en U sufre danos y pierde su funcion de sellado. Por lo tanto, la junta anular de copa en U tiene la caracterlstica de que el movimiento desde el lado aguas abajo al lado aguas arriba del agua sin tratar en el interior del recipiente a presion es practicamente imposible en contraste con la junta torica. Siendo este el caso, cuando se emplea la junta de copa en U, las operaciones de montaje y desmontaje de los elementos de membrana de separacion en el interior del recipiente a presion se llevan a cabo adoptando un metodo en el que cada elemento de membrana de separacion se introduce en el recipiente a presion desde el lado aguas arriba de agua sin tratar y empujado hacia el lado aguas abajo del agua sin tratar, y el elemento de membrana de separacion en el lado aguas abajo del agua sin tratar se extrae, o se extrae del lado aguas abajo (concentrado) del agua sin tratar.

En el uso de elementos de membrana de separacion, aunque hay un caso donde un solo elemento de membrana de separacion se carga en un recipiente a presion, una pluralidad de elementos de membrana de separacion se cargan generalmente en un recipiente a presion en un estado en el que estan conectados entre si, como se muestra en la figura 5. En los casos en que una pluralidad de elementos de membrana de separacion se cargan en serie en un recipiente a presion, los contaminantes en el agua sin tratar se adhieren y se depositan en las superficies de la membrana dentro de los elementos de membrana de separacion situados en el lado aguas arriba del agua sin tratar, por lo que la degradacion en la funcionalidad de los elementos de membrana de separacion generalmente reducen la cantidad total y la calidad del agua producida. Y los grados de dicha adhesion y deposicion de contaminantes son especialmente altos en una porcion lateral ascendente de agua sin tratar de la superficie de la membrana dentro del elemento de membrana de separacion situado mas cerca del extremo aguas arriba del agua sin tratar. Ademas, aunque penetra a traves de cada membrana de separacion en secuencia, el agua sin tratar se concentra, y como resultado de ello, se producen casos en los que, en el sitio situado mas cerca del extremo aguas abajo del agua sin tratar, la materia disuelta cuya concentration es mayor que su solubilidad precipita como incrustaciones, y estas incrustaciones se depositan en la superficie de la membrana y los canales de agua sin tratar se obstruyen con estas incrustaciones. No hace falta decir que las operaciones generalmente se llevan a cabo dentro de los llmites de concentracion para no generar un estado en el que la concentracion de materia disuelta sea mas alta que la solubilidad de la materia disuelta, pero cuando la concentracion y la temperatura del agua sin tratar fluctuan en funcion de los supuestos, se puede producir el deposito de incrustaciones. En cualquier caso, es posible recuperar la funcionalidad hasta cierto punto realizando varias operaciones de limpieza mientras se dejan los elementos de la membrana de separacion mientras se cargan, pero finalmente el elemento de membrana de separacion mas sucio, que se encuentra mas cerca del extremo aguas arriba del agua sin tratar, y el elemento de membrana de separacion con incrustaciones depositadas, que se encuentra mas cerca del extremo aguas abajo del agua sin tratar, se retiran y se reemplazan con nuevos elementos de membrana de separacion, por lo que la cantidad total y la calidad del agua producida mejoran. En el caso de colocar juntas de copa en U en los elementos de la membrana de

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separacion dentro del recipiente a presion como se muestra en la figura 3 y mover los elementos de membrana de separacion en el interior del recipiente a presion, siempre se requiere que el movimiento se realice en una direccion desde el lado aguas arriba del agua sin tratar hacia el lado aguas abajo (concentrado) del agua sin tratar, y la retirada del elemento de membrana de separacion situado mas cerca del extremo aguas arriba del agua sin tratar requiere que otros elementos de membrana de separacion del lado aguas abajo dentro del recipiente a presion se retiren temporalmente del lado aguas abajo del agua sin tratar. Esta operacion de retirada, por lo tanto, implica mucho tiempo y trabajo. En la operacion de recarga posterior, el elemento de membrana de separacion situado mas cerca del extremo aguas arriba del agua sin tratar y el ultimo o algunos de los elementos de membrana de separacion situados en el lado aguas arriba del agua sin tratar se reemplazan con nuevos elementos de membrana de separacion, y los nuevos elementos de membrana de separacion se cargan de nuevo en el recipiente a presion del lado aguas arriba del agua sin tratar. En este momento, aunque el orden de carga se determina segun corresponda por las condiciones de los elementos de membrana de separacion no reemplazados por los nuevos, uno de los nuevos elementos de membrana de separacion generalmente se carga en el sitio mas cercano al extremo aguas abajo (concentrado) del agua sin tratar. Al hacerlo, en el siguiente reemplazo, el antiguo elemento de membrana de separacion dispuesto en el frente se reemplaza por uno nuevo, y el tiempo de uso de cada elemento de membrana de separacion se hace uniforme y se obtiene una mejora en la efectividad. Sin embargo, tal operacion de reemplazo implica una gran cantidad de trabajo, como en el caso de extraer elementos de membrana de separacion. En el caso de extraer un elemento de membrana de separacion mas cercano al extremo aguas abajo, es posible extraer el elemento de membrana de separacion por si mismo, pero la carga de un nuevo elemento de membrana de separacion en ese sitio debe realizarse desde el lado aguas arriba del agua sin tratar. Despues de todo, este caso tambien requiere que otros elementos de membrana de separacion se retiren temporalmente, e implica mucho trabajo, como en el caso de extraer los elementos de membrana de separacion.

Para el proposito de resolver estos problemas, el Documento de Patente 2 ha presentado una propuesta de que, con el fin de reducir una resistencia al movimiento de un elemento de membrana de separacion en el interior de un recipiente y permitir la carga de un elemento de membrana de separacion con independencia de la direccion en la carga, se utiliza una junta torica o una junta que tiene un perfil casi en forma de X como una junta para el elemento de membrana de separacion y se reduce el area que produce resistencia a la friccion al aumentar el diametro interior de un recipiente a presion en otras porciones que la porcion puesta en contacto con el elemento de junta torica al finalizar la carga del elemento de membrana de separacion. Sin embargo, esta tecnica es aplicable solo a un caso en el que un elemento de membrana de separacion se carga en un recipiente. En el otro caso de aplicar la estructura del sistema de recipiente anterior (tal como la estructura del sistema que aumenta el diametro interior de un recipiente a presion en porciones distintas a la porcion puesta en contacto con el elemento de junta torica al finalizar la carga) para un sistema para cargar una pluralidad de elementos de membrana de separacion en un recipiente a presion, una pluralidad de asperezas estan presentes en la superficie interior del recipiente a presion, y los elementos de membrana de separacion vecinos se desalinean durante las operaciones de carga y extraccion. Ademas, en la ocasion de cargar una pluralidad de elementos de membrana de separacion en un recipiente a presion, existe la necesidad de conectar los elementos entre si a traves de la insercion de un conector que tiene una junta como una junta torica en una seccion de conducto de permeado en cada elemento de membrana de separacion, y cuando se hace que cada elemento de membrana de separacion se mueva en el interior del recipiente a presion, el conducto de permeado en un elemento de membrana de separacion adyacente tiende a estar fuera de posicion debido a la presencia de asperezas dentro del recipiente a presion. Cuando el conducto de permeado esta fuera de posicion, se produce un problema tal que la insercion de un conector se vuelve diflcil. Por lo tanto, la propuesta no es apta para cargar una pluralidad de elementos de membrana de separacion.

Ademas, el Documento de Patente 3 ha propuesto una junta 14 en forma de anillo dividido (en lo sucesivo denominada "junta de anillo dividido") que se muestra en la figura 4 como un medio para superar los inconvenientes de una junta torica y una junta de copa en U. La junta de anillo dividido tiene una forma de que una junta anular se corta y se divide en una o mas de una posicion, y esta hecha de una resina inelastica o un material inelastico tal como metal. En cuanto a la longitud de la periferia (perlmetro) de una junta de anillo dividido, la junta de anillo dividido esta disenada para tener una estructura que el diametro exterior 17 de un anillo formado al unir la parte dividida 15 de la junta de anillo dividido es ligeramente mayor que el diametro de la pared interna de un recipiente a presion y, cuando la junta de anillo dividido se encaja realmente en una placa antitelescopica de un elemento de membrana de separacion y el elemento de membrana de separacion resultante se carga en un recipiente a presion, la separacion en la parte dividida 15 se contrae para hacer que la junta de anillo dividido entre en contacto con la pared interior del recipiente a presion. Al tener una estructura de este tipo, los problemas de las tecnicas anteriores se resuelven y, en el caso de cargar elementos de membrana de separacion de tipo espiral en un recipiente a presion cillndrico y retirar los elementos de membrana de separacion del recipiente a presion, es posible mover facilmente los elementos de membrana de separacion en el interior del recipiente a presion. De acuerdo con la invencion descrita en el Documento de Patente 3, en operaciones de reemplazo parcial de elementos de membrana de separacion, en particular en el caso de que el elemento de membrana de separacion mas cercano al lado del agua sin tratar en el recipiente a presion se extraiga y la reposicion de un nuevo elemento de membrana de separacion se haga en el lugar mas cercano al lado del concentrado, es posible empujar un nuevo elemento de membrana de separacion en un recipiente a presion desde el lado aguas abajo (concentrado) del agua sin tratar y extraer un elemento de membrana de separacion especlfico del lado aguas arriba del agua sin tratar, y las operaciones de extraccion y relleno de los elementos de membrana de separacion se pueden realizar con una

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eficiencia muy alta.

El Documento de Patente 4 ensena un dispositivo de filtracion que tiene un recipiente a presion tubular y un conjunto de filtro tubular. El conjunto de filtro tubular esta alojado dentro del recipiente a presion tubular e incluye un elemento de filtro y una junta de anillo dividido que circunscribe el elemento de filtro. La junta de anillo dividido tiene un cuerpo anular que incluye un primer extremo, un segundo extremo opuesto al primer extremo y se acopla de manera deslizante con el primer extremo, y una abertura que se extiende a traves del cuerpo anular.

El Documento de Patente 5 describe como prevenir el dano de un elemento de separacion de fluido cuando una pluralidad de elementos de separacion de fluido se cargan en serie dentro de un recipiente a presion y se operan. El elemento de separacion de fluidos tiene una estructura en la que una placa de prevencion de telescopio esta dispuesta en la parte final de un cuerpo enrollado en espiral compuesto por enrollar en espiral una membrana de separacion, un material de paso de agua sin tratar y un material de paso de agua permeada. Una serie de elementos de separacion de fluido se carga en serie dentro del recipiente a presion y se utiliza. El elemento de separacion de fluido se caracteriza por que se proporciona una ranura en la superficie de la porcion de extremo de la placa de prevencion de telescopio como un paso para la comunicacion entre el paso de agua sin tratar dentro del elemento de separacion de fluido y el espacio entre el elemento de separacion de fluido y el contenedor a presion y que cuando se cargan en serie multiples elementos de separacion de fluidos dentro de un contenedor de presion, los elementos de separacion de fluido se conectan de manera que las placas de prevencion de telescopio de los elementos de separacion de fluido adyacentes entren en contacto entre si y un anillo de empuje que carece de cualquier pasaje de comunicacion interior y exterior en el lado se carga aguas abajo del elemento de separacion de fluido en el lado mas aguas abajo.

El Documento de Patente 6 ensena una junta radial para uso en un sistema de filtracion que tiene elementos anulares. Los anillos encajan en una ranura en una superficie exterior de una placa de sellado. Cada anillo tiene un diametro exterior mayor que el diametro interior de una carcasa cillndrica del sistema de filtracion. Un espacio en el anillo tiene una anchura seleccionada para permitir que el elemento anular se deforme lo suficiente para permitir la insercion de al menos un anillo en la carcasa cillndrica. Se pueden configurar dos o mas anillos de modo que los espacios de los anillos esten desalineados cuando ambos anillos se instalan en la ranura, minimizando as! las fugas en operacion. Un sistema de registro incluye un elemento de registro que coopera con un elemento de registro del otro anillo para asegurar la desalineacion de los espacios del par de anillos.

Documento de la tecnica anterior

Documento de patente

Documento de Patente 1: JP-A-10-137558 Documento de Patente 2: JP-A-2008-207049 Documento de Patente 3: WO 2011/046944 Documento de Patente 4: US 2011/174713 A1 Documento de Patente 5: JP 2011-152538 A Documento de Patente 6: WO 2011/046944 A1

Sumario de la invencion

Problemas que resuelve la invencion

La junta de anillo dividido divulgada en el Documento de Patente 3 es, sin embargo, una sustancia inelastica, y por lo tanto requiere, para la superficie interior de un recipiente a presion y la superficie exterior de la junta de anillo dividido, que se de un acabado de superficie de alta precision. Ademas, existe la preocupacion de que, si hay partlculas extranas de alta dureza en la superficie de sellado, la junta de anillo dividido se danara al deslizar un elemento de membrana de separacion en la superficie interna del recipiente a presion en las ocasiones de carga y extraccion del elemento de membrana de separacion, y la junta de anillo dividido, aunque permite que un elemento de membrana de separacion se cargue y extraiga muy facilmente de un recipiente a presion, tiene el riesgo de afectar su propiedad de sellado. En el caso de que se produzcan fugas debido a un fallo de sellado, surge el problema de que parte de un fluido a tratar pasa a traves del exterior de un elemento de membrana de separacion en el interior de un recipiente a presion y llega directamente a un lado del fluido concentrado a traves de una trayectoria corta sin pasar a traves del elemento de membrana de separacion, lo que resulta en la degradacion del rendimiento de separacion sustancial.

Un objetivo de la invencion, por lo tanto, es proporcionar un modulo de membrana de separacion en el que una pluralidad de elementos de membrana de separacion de tipo espiral se cargan en un recipiente resistente a la presion cillndrico y que permite la facil carga y extraccion de los elementos de membrana de separacion, mientras se mantiene la propiedad de sellado, incluso cuando las partlculas extranas de alta dureza estan presentes en las superficies de sellado y logran su maximo rendimiento, lo que garantiza reducciones en el tiempo de mantenimiento y la mano de obra, y proporciona un metodo de reemplazo para dichos elementos de membrana de separacion.

Medios para resolver los problemas

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La presente invencion se define en las reivindicaciones adjuntas. Para resolver los problemas anteriores, la invencion se refiere a las siguientes realizaciones (1) a (4).

(1) Un modulo de membrana de separation en el que una pluralidad de elementos de membrana de separation se cargan en un recipiente a presion cillndrico,

en el que cada uno de los elementos de membrana de separacion es un elemento de membrana de separacion de tipo espiral en el que una periferia de un cuerpo enrollado de unidad de membrana formado por el enrollado en espiral de una unidad de membrana que incluye una membrana de separacion esta cubierta por una cubierta exterior, una placa antitelescopica se proporciona en al menos un extremo de una combination del cuerpo enrollado de unidad de membrana y la cubierta exterior, y se proporciona una junta de agua sin tratar alrededor de una periferia de la al menos una placa antitelescopica,

y en el que un elemento de membrana de separacion (A) que tiene una junta de agua sin tratar (a) que permite el movimiento del elemento de membrana de separacion (A) en ambas direcciones en un interior del recipiente a presion cillndrico se carga en una portion de extremo aguas arriba de la pluralidad de elementos de membrana de separacion y se coloca mas cerca de una placa de extremo en el recipiente a presion cillndrico en un lado aguas arriba en una direction de alimentation de agua sin tratar y/o en el que el elemento de membrana de separacion (A) que tiene la junta de agua sin tratar (a) que permite que el movimiento del elemento de membrana de separacion (A) en ambas direcciones en un interior del recipiente a presion cillndrico se cargue en una porcion de extremo aguas abajo de la pluralidad de elementos de membrana de separacion y se coloca mas cerca de una placa de extremo en el recipiente a presion cillndrico en una lado aguas abajo en una direccion de alimentacion de agua sin tratar, y

un elemento de membrana de separacion (B) que tiene una junta de agua sin tratar (b) que permite el movimiento del elemento de membrana de separacion (B) en una sola direccion en el interior del recipiente a presion cillndrico sin sufrir danos y sin perder su funcion de sellado, se carga en todas las posiciones distintas que una position en la que se carga el elemento de membrana de separacion (A), en la pluralidad de elementos de membrana de separacion,

en el que la junta de agua sin tratar (a) es una junta de anillo dividido hecha de un material inelastico, y

en el que la junta de agua sin tratar (b) es una junta de copa en U o de copa en V hecha de un material elastico.

(2) El modulo de membrana de separacion segun (1), en el que una pluralidad de los elementos de membrana de separacion (A) se cargan en serie en la porcion de extremo en al menos un lado de la pluralidad de elementos de membrana de separacion.

(3) El modulo de membrana de separacion segun (1) o (2), en el que el elemento de membrana de separacion (A) se diferencia del elemento de membrana de separacion (B) en la permeabilidad al agua, el rendimiento de retirada y la resistencia a la presion.

(4) Un metodo para reemplazar un elemento de membrana de separacion en el modulo de membrana de separacion de acuerdo con uno cualquiera de (1) a (3), incluyendo el metodo extraer el elemento de membrana de separacion (A) cargado en la porcion de extremo en al menos un lado de un interior del recipiente a presion cillndrico sin retirar el elemento de membrana de separacion (B) del interior del recipiente a presion cillndrico.

Ventaja de la invencion

Segun la invencion, en un modulo de membrana de separacion en el que una pluralidad de elementos de membrana de separacion de tipo espiral se cargan en un recipiente resistente a la presion, se hace posible proporcionar un metodo en el que la carga y la extraction de los elementos de membrana de separacion se hacen faciles y se reducen el tiempo y la mano de obra de mantenimiento, mientras que la propiedad de sellado se mantiene incluso cuando las partlculas extranas de alta dureza estan presentes en las superficies de sellado y el rendimiento del modulo de membrana de separacion se logra completamente.

Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 es una vista en perspectiva parcialmente en section que muestra un ejemplo de un elemento de membrana de separacion de tipo espiral de acuerdo con la invencion.

La figura 2 es una vista en seccion parcialmente ampliada que muestra un estado en el que un elemento de membrana de separacion equipado con una junta torica instalada en una placa antitelescopica se carga en el interior de un recipiente a presion y se realiza ampliando la vecindad de una region ajustada de junta torica e ilustrandola esquematicamente.

La figura 3 es una vista en seccion parcialmente ampliada que muestra un estado en el que se carga un elemento de membrana de separacion equipado con una junta de tapa en U colocada en una placa antitelescopica en el interior de un recipiente a presion y se realiza ampliando la vecindad de una region ajustada de junta de tapa en U e ilustrandola esquematicamente.

La figura 4 incluye una vista en planta (figura 4(a)) que muestra esquematicamente un ejemplo de una junta inelastica que tiene la forma de un anillo dividido y se debe colocar en una placa antitelescopica, y una vista de una seccion transversal formada cortando la junta a lo largo de la llnea b-b (figura 4(b)).

La figura 5 es una vista en seccion transversal que muestra un ejemplo de un modulo de membrana de separacion segun la presente invencion, en el que una pluralidad de elementos de membrana de separacion de tipo espiral se cargan en un recipiente a presion cillndrico.

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Modo para realizar la invencion

Los modos para realizar la invencion se describen a continuacion con referenda a los dibujos, pero la invencion no debe considerarse limitada a las realizaciones mostradas en estos dibujos.

La figura 1 es una vista en perspectiva parcialmente en seccion que muestra un ejemplo de un elemento de membrana de separacion de tipo espiral al que se aplica la invencion. Un ejemplo representativo de un elemento de membrana de separacion de tipo espiral esta configurado, como se muestra en la figura 1, de manera que una membrana de separacion 1, un separador de lado de alimentacion 3 y un separador de lado de permeado 2 se apilan juntos, se enrollan en espiral alrededor un conducto central poroso 4, ya que estan en un estado apilado, y una placa antitelescopica 5 se coloca en ambos extremos del cuerpo enrollado de membrana de separacion. La porcion de extremo de la membrana de separacion esta sellada para evitar la mezcla de un fluido alimentado y un fluido permeado.

La membrana de separacion 1 es una membrana de separacion en forma plana, y se puede usar una membrana de osmosis inversa, una membrana de ultrafiltracion, una membrana de microfiltracion, una membrana de separacion de gases, una membrana de desgasificacion, etc. Como separador del lado de alimentacion 3, se puede usar un material en forma de red, un material en forma de malla, una lamina con ranuras, una lamina corrugada, etc. Como separador del lado de permeado 2, se puede usar un material en forma de red, un material en forma de malla, una lamina con ranuras, una lamina corrugada, etc. En ambos casos, el separador del lado de alimentacion 3 y el separador del lado de permeado 2, la red o la lamina pueden ser independientes de la membrana de separacion o pueden ser integrales con la membrana de separacion al haberse unido, fusionado, etc.

La placa antitelescopica 5 es una sustancia placa que tiene aberturas y se instala con el fin de evitar que el cuerpo enrollado de membrana de separacion se deforme de manera cillndrica debido a la presion de un fluido (fenomeno telescopico) que pasa, y preferiblemente tiene una ranura orbital para cargar una junta alrededor de su periferia. La placa antitelescopica 5 no tiene ninguna restriccion particular en cuanto a las propiedades de su material, siempre que tenga una funcion antideformacion; sin embargo, dependiendo de su uso, hay un caso en el que se requiere que la placa antitelescopica tenga resistencia qulmica o resistencia al calor, y luego su material se puede elegir segun la especificacion requerida. En general, el material adecuado para la placa antitelescopica es un material de resina, tal como una resina termoplastica, una resina termoestable o una resina resistente al calor. Ademas, para mantener la resistencia con un mlnimo obstaculo para el flujo de agua sin tratar, es preferible que la placa antitelescopica tenga una estructura de tipo radio que incluya una porcion externa con forma de anillo, una porcion interna en forma de anillo y una porcion de radios radiales.

El conducto central 4 tiene una pluralidad de poros en su periferia. El material utilizado para el conducto central 4 puede ser cualquier material elegido entre resinas, metales, etc., pero plasticos tales como resina NORYL y resina ABS se usan generalmente en vista del coste y la durabilidad.

Como un metodo para el sellado de las porciones de extremo de la membrana de separacion 1, se utiliza adecuadamente un metodo de adhesion. Un adhesivo usado en el mismo puede ser cualquiera de los adhesivos conocidos, tales como adhesivos de uretano, adhesivos epoxldicos y adhesivos de fusion en caliente.

Tambien es preferible que el elemento de membrana de separacion de tipo espiral este configurado para no expandir su diametro mediante la union de la periferia del cuerpo de membrana enrollado de separacion con una cubierta exterior. La cubierta exterior es una lamina hecha de poliester, polipropileno, polietileno, cloruro de polivinilo

0 similar, o fibra de vidrio recubierta con resina termoendurecible, y dicha lamina o fibra se enrolla alrededor de la superficie periferica de un cuerpo enrollado de membrana de separacion, y por lo tanto la fijacion no causara la expansion del diametro.

La presente invencion aplica un elemento de membrana de separacion de tipo espiral como se muestra en la figura

1 a un modulo de membrana de separacion que tiene un perfil de seccion transversal como se muestra en la figura 5 y esta configurado para cargar una pluralidad de elementos de membrana de separacion en un recipiente a presion cillndrico 26. En la figura 5, cada uno de 19a a 19f representa el elemento de membrana de separacion como se muestra en la figura 1. Un fluido a tratar (agua sin tratar) se alimenta a una porcion de extremo de un primer elemento de membrana de separacion 19a desde un puerto 18 para alimentar el fluido a tratar. Un fluido concentrado (concentrado) que ha sido tratado por la primera membrana de separacion se alimenta en un segundo elemento de membrana de separacion 19b, se alimenta y se trata en 19c, 19d, 19e y 19f, y se descarga finalmente desde un puerto de descarga de fluido concentrado 20. Cada uno de los conductos centrales en los elementos de membrana de separacion 19a a 19f esta conectado a un conducto central en el elemento de membrana de separacion adyacente por medio de un conector 21 y, al mismo tiempo, conectado a los puertos de salida de fluido permeado (permeado) 23a y 23b en las placas de extremo 22a y 22b. Y los fluidos permeados (permeados) obtenidos en los elementos de membrana de separacion, respectivamente, se recogen y se extraen del sistema de separacion.

Ademas, aunque el puerto 18 para la alimentacion del fluido a tratar y el puerto 20 para la descarga del fluido

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concentrado se proporcionan en placas de extremo, respectivamente, en la figura 5, se pueden proporcionar en las cercanlas de las placas de extremo, respectivamente, en la porcion cillndrica 24 del recipiente resistente a la presion (a saber, el puerto 18 para alimentar el fluido a tratar se proporciona entre la placa de extremo 22a y el primer elemento de membrana de separation 19a, y el puerto 20 para descargar el fluido concentrado se proporciona entre la placa de extremo 22b y el elemento de membrana de separacion final 19f).

Los elementos de membrana de separacion 19a a 19f estan provistos de juntas 25A1, 25A2 a 25f1, y 25f2, respectivamente, y cada junta esta montada en una placa antitelescopica 5 mostrada en la figura 1, mediante la cual el fluido a tratar y el fluido concentrado se alslan entre si en cada elemento de membrana de separacion. Ademas, aunque cada uno de los elementos de membrana de separacion 19a a 19f esta provisto de juntas en ambos lados del mismo en la figura 5, tambien es posible proporcionar una junta en un lado de cada elemento de membrana de separacion (es decir, proporcionar solo las juntas 25a1 a 25fl o solo las juntas 25a2 a 25f2). Proporcionar juntas en ambos lados permite mejorar el rendimiento del sellado, pero aumenta la dificultad para cargar y extraer el elemento de membrana de separacion y tiende a formar un espacio muerto entre las juntas (por ejemplo, entre 25a1 y 25a2). Por lo tanto, es indeseable proporcionar juntas en ambos lados cuando la contamination de un llquido concentrado se convierte en un problema, como es el caso de la concentration de jugo.

La presente invention se puede lograr mediante el uso, en el modulo de membrana de separacion en la que una pluralidad de elementos de membrana de separacion de tipo espiral se cargan en un recipiente a presion cillndrico 26, como se ilustra en la figura 5, dos o mas tipos de junta de agua sin tratar que se instalaran en el lado de la periferia de cada placa antitelescopica, y disenando de tal manera que una junta proporcionada para al menos un elemento de membrana de separacion (A) (en adelante, el elemento de membrana de separacion) A) incluye un sello de agua sin tratar (a) (en lo sucesivo, citada como la junta a) que permite el movimiento del elemento de membrana de separacion A en ambas direcciones (sin restriction de movimiento en ambas direcciones) en el interior del recipiente a presion cillndrico 26, y las juntas proporcionadas para los elementos de membrana de separacion (B) (en adelante, citados como "los elementos de membrana de separacion B") distintos del elemento de membrana de separacion A incluyen juntas de agua sin tratar (b) (en lo sucesivo, citadas como las juntas b) que permiten el movimiento de los elementos de membrana de separacion B en una direction (es decir, que inhiben el movimiento en la otra direccion y no tienen ninguna restriccion de movimiento en la direccion), y el elemento de membrana de separacion A esta cargado en la porcion de extremo en al menos un lado de la pluralidad de elementos de membrana de separacion de tipo espiral, mas especlficamente en el lado mas aguas arriba y/o el lado aguas abajo en la direccion de alimentation del agua sin tratar, y los elementos de membrana de separacion B se cargan en todas las posiciones distintas de la position en la que se carga el elemento de membrana de separacion [Realization (1) mencionada anteriormente en este documento].

Por ejemplo, se hace posible realizar operaciones de reemplazo con facilidad mediante el uso de juntas de anillo dividido como las juntas 25A1 y 25A2 en la figura 5, encajando las juntas anulares de copa en U como las otras juntas 25b1, 25b2, 25c1, 25c2, 25d1, 25d2, 25e1, 25e2, 25f1 y 25f2 en la figura 5 para abrir hacia la izquierda como se muestra en la figura 3 y, en la ocasion de reemplazar solo el primer elemento de membrana de separacion 19a como se menciono anteriormente, abriendo la placa de extremo 22a en el lado de alimentacion de un fluido a tratar y extrayendo solo el primer elemento de membrana de separacion 19a, y luego cargando un nuevo elemento de membrana de separacion [Realizacion (6) mencionada anteriormente en este documento]. Ademas, incluso cuando se produce una pequena fuga debido al sellado deficiente de las juntas de anillo dividido, lo cual es un problema que surge cuando todas las juntas son juntas de anillo dividido, no se produce una fuga de un fluido a tratar en el segundo elemento de membrana de separacion 19b y posteriores porque las juntas anulares de copa en U estan ajustadas de manera que se abren hacia la izquierda en el segundo elemento de membrana de separacion 19b y posterior. De este modo, es posible garantizar la compatibilidad entre la facil sustitucion de los elementos de membrana de separacion y la reduction del riesgo de degradation del rendimiento debido a fugas por deficiencia de sellado.

Ademas, tambien se hace posible realizar operaciones de reemplazo con facilidad mediante el uso de juntas de anillo dividido como las juntas 25f1 y 25f2 en la figura 5, encajando las juntas anulares de copa en U como las otras juntas 25A1, 25A2, 25B1, 25b2, 25c1, 25c2, 25d1, 25d2, 25e1 y 25e2 en la figura 5 para abrir hacia la izquierda como se muestra en la figura 3 y, en la ocasion de reemplazar solo el sexto elemento de membrana de separacion 19f como se menciono anteriormente, abriendo la placa de extremo 22b en el lado de descarga de un fluido concentrado y extrayendo solo el elemento de membrana de separacion, y luego cargando un nuevo elemento de membrana de separacion.

En vista de la idea principal de la presente invencion, otra realizacion preferida incluye por lo tanto la carga de una pluralidad elementos de membrana de separacion A en serie en la porcion de extremo en al menos un lado de una pluralidad de elementos de membrana de separacion, es decir, en la mayor parte del lado aguas arriba en la direccion de alimentacion de agua sin tratar o en el lado mas aguas abajo en la direccion de alimentacion de agua sin tratar. [Realizacion (2) mencionada anteriormente en este documento]. En el caso de esta realizacion, en la ocasion de reemplazar, por ejemplo, el segundo elemento de membrana de separacion del lado mas aguas arriba en la direccion de alimentacion de agua sin tratar, se puede realizar una operation para el reemplazo con facilidad sacando solo dos elementos de membrana de separacion desde el lado mas aguas arriba en la direccion de

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alimentacion de agua sin tratar, y luego cargar nuevos elementos de membrana de separacion; sin embargo, en la ocasion de reemplazar los elementos de membrana de separacion debido a la contaminacion de los mismos o a la deposicion de incrustaciones en el mismo, a menudo se requiere el reemplazo de un solo elemento de membrana de separacion, y por lo tanto es particularmente preferible que solo el elemento de membrana de separacion ubicado en la parte mas anterior o el lado mas aguas abajo se elija como el elemento de membrana de separacion A.

Los ejemplos de una junta utilizable en la presente invencion incluyen, como se menciono anteriormente, una junta torica, una junta anular en forma de X, una junta anular de copa en U y una junta de anillo dividido. Para el caso de la junta de copa en U donde sus propiedades varlan dependiendo de la direccion de ajuste, las juntas de copa en U montadas en diferentes direcciones se tratan como juntas diferentes en la presente invencion. Ademas, los casos donde se usan las mismas juntas se doblan, por ejemplo, en una configuration tal que una junta se usa en la position de 25a1 y las mismas juntas se usan en dos en las posiciones de 25b1 a 25f1, y una configuracion tal que se ajusta una junta en la posicion de 25a1, no se coloca una junta en la posicion de 25a2 y las juntas se ajustan en las posiciones restantes de 25b1 a 25f1 y de 25b2 a 25f2 se consideran sustancialmente diferentes en juntas para algunos de los elementos de membrana de separacion. Las juntas de anillo dividido son, como se ilustra en el documento WO 2011/046944 (Documento de Patente 3), diversas en sus materiales y formas y diferentes propiedades de sellado y friction de deslizamiento, y sus diversas caracterlsticas permiten la election apropiada de juntas para el elemento de membrana de separacion A y los otros elementos de membrana de separacion. Aunque el elemento de membrana de separacion A, en contraste con el elemento de membrana de separacion B, debe ser capaz de cargarse y extraerse a traves de los movimientos en ambas direcciones en el interior de un recipiente a presion, sera deseable que el elemento de membrana de separacion B deba estar altamente sellado, incluso si hay restricciones a los movimientos en el interior de un recipiente a presion. Especlficamente, se requiere que la junta de agua sin tratar (a) tenga la propiedad de permitir "movimientos de un elemento de membrana de separacion en ambas direcciones en el interior de un recipiente a presion cillndrico". Mas especlficamente, se requiere que la junta de agua sin tratar (a) no tenga una diferencia sustancial en la resistencia al deslizamiento entre casos de movimiento en una direccion y la otra direccion, por ejemplo, para ser una junta que entra en contacto simetrico paralelo o bidireccional con una superficie deslizante. Los ejemplos de una forma aplicable a la forma de una junta de agua sin tratar (a) que tiene tales caracterlsticas incluyen la forma de un anillo dividido y la forma de una junta torica, y ademas la forma de un anillo puntiagudo en el lado de contacto de la junta, tal como un anillo delta que tiene un perfil triangular, teniendo la forma de un anillo un perfil convexo en lugar de un perfil en forma de O, y la forma de una lamina corrompida manteniendo asperezas en la superficie de contacto [Realization (3) mencionada anteriormente en este documento]. La junta (a) se forma utilizando un material inelastico y tiene la forma de un anillo dividido. Ejemplos de un material organico utilizable como material inelastico incluyen varios plasticos rlgidos, especialmente politetrafluoroetileno, fluoruro de polivinilideno, polietileno y polipropileno, y los de un material inorganico utilizable como material inelastico incluyen no solo metales como hierro, acero inoxidable, cobre, aluminio, titanio y aleaciones de los mismos, sino tambien ceramica, grafito y amianto. Ademas, tambien es posible utilizar complejos organicos-inorganicos, como FRP, y productos multicapa de los materiales mencionados anteriormente.

En el caso de una junta torica, un anillo delta o similares (que no pertenece a la presente invencion), utilizar una junta hecha de un material elastico es preferible en vista de la alta calidad de sellado, pero hace necesaria prestar atencion a la susceptibilidad del elemento al deterioro de la propiedad de deslizamiento. Desde el punto de vista de atribuir importancia a la propiedad de deslizamiento, es importante reducir el margen de aplastamiento que se debe considerar generalmente al usar un material de sellado elastico (el margen de aplastamiento es una tasa de deformation por compresion dada, por ejemplo, a una junta torica hecha de un material elastico bajo uso para aumentar el grado de contacto cercano, y se refiere a una proportion de contraction causada en el diametro exterior de una junta elastica por deformacion por compresion al usar el diametro exterior de la junta elastica en un estado normal). Especlficamente, el margen de aplastamiento que generalmente se ajusta del 8 al 30 % se reduce al 10 % o menos, preferiblemente al 5 % o menos, por lo que es posible retener una buena propiedad de deslizamiento en el interior de un recipiente a presion.

No hay ninguna restriction particular sobre el material elastico, y materiales elasticos generales de uso frecuente, tales como caucho de nitrilo, caucho de estireno, caucho de silicona, fluoro-caucho, caucho acrllico, caucho de etileno-propileno y caucho de uretano, pueden utilizarse.

Ademas, son apropiados aquellos materiales que sean duraderos frente a un fluido objeto de un modulo de membrana de separacion. En el caso de elegir agua de mar como un fluido de objeto, el uso de aleaciones de hierro requiere precaution porque son facilmente corroldas por el agua de mar.

Por otro lado, la junta de agua sin tratar (b) es, en contra de la junta de agua sin tratar (a), una junta que es notablemente mayor en la resistencia al deslizamiento en una direccion que en la direccion opuesta y no puede moverse en la direccion de mayor resistencia al deslizamiento. La junta de agua sin tratar (b) que tiene dicha caracterlstica es de forma asimetrica, y es una junta que esta hecha de un material elastico y tiene la forma de una copa en U o una copa en V que se abre en el momento en que se intenta el deslizamiento desde una la direccion (por ejemplo, desde la direccion correcta como se muestra en la figura 3), por lo que se pone en contacto cercano con una superficie deslizante [Realizacion (4) mencionada anteriormente en este documento].

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Ademas del caso de la sustitucion de elementos de membrana de separacion sucios, la invencion permite la mejora del equilibrio de rendimiento en todo el interior de un modulo de membrana de separacion mediante la carga de una pluralidad de elementos de membrana de separacion que tienen propiedades diferentes (permeabilidad al agua, rendimiento de retirada, resistencia a la presion, etc.) en un recipiente a presion [Realizacion (5) mencionada anteriormente en este documento]. Ademas, la presente invencion se aplica adecuadamente, por ejemplo, al caso como se sugiere en el documento WO 2005/082497 en el que se cargan elementos de membrana de separacion diferentes en permeabilidad al agua en un recipiente a presion y en el caso como se sugiere en el documento JP-A- 2001-137672 en el que uno de los conectores para una pluralidad de elementos de membrana de separacion se transforman en un tapon que no permite que pase un fluido a traves del mismo y el permeado se extrae en dos direcciones. Esto se debe a que estos casos requieren que los elementos de membrana de separacion de los mismos tipos que los anteriores se carguen en las mismas posiciones que los anteriores, respectivamente, incluso cuando no se produzca suciedad ni deposicion de incrustaciones.

No hay restricciones particulares en los fluidos (agua sin tratar) a la que la presente invencion es aplicable, y tales fluidos incluyen varios, tales como agua de rlo, agua de mar, agua obtenida por tratamiento de aguas residuales, agua de lluvia, agua industrial y efluentes industriales. Sin embargo, la invencion es mas adecuada para el tratamiento de fluidos con altas concentraciones, especialmente agua de mar, que causan grandes fluctuaciones en las condiciones de trabajo y separa el rendimiento de las membranas de separacion dependiendo de los cambios en la concentracion de agua sin tratar.

La invencion se ha descrito en detalle y con referencia a las realizaciones especlficas.

Aplicabilidad industrial

En un modulo de membrana de separacion en el que una pluralidad de elementos de membrana de separacion de tipo espiral se cargan en un recipiente a presion cillndrico, la presente invencion puede utilizarse convenientemente como el modulo de membrana de separacion y un metodo para la sustitucion de los elementos de membrana de separacion, y permite cargar y extraer facilmente los elementos de la membrana de separacion y reducir el tiempo de mantenimiento y el trabajo, al tiempo que se logra el rendimiento total del modulo de membrana de separacion.

Descripcion de numeros y signos de referencia

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23a y 23b:

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25a1, 25b1, 25c1,25d1, 25e1 y 25f1: 25a2, 25b2, 25c2, 25d2, 25e2 y 25f2: 26:

Membrana de separacion Separador del lado de permeado Separador del lado de alimentacion Conducto central Placa antitelescopica Fluido a tratar (agua sin tratar)

Llquido permeado (permeado)

Llquido concentrado (concentrado)

Pared interior de recipiente a presion cillndrico Periferia de la placa antitelescopica Superficie periferica de la placa antitelescopica Junta torica Junta de copa en U

Junta de anillo dividido de material inelastico

Parte dividida de la junta de anillo dividido hecha de material inelastico Diametro interior de la junta de anillo dividido hecha de material inelastico Diametro exterior de la junta de anillo dividido hecha de material inelastico Puerto para alimentacion de fluido a tratar (agua sin tratar)

Elemento de membrana de separacion

Puerto para la descarga de fluido concentrado (concentrado)

Conector Placa de extremo

Salida de fluido permeado (permeado)

Porcion cillndrica del recipiente resistente a la presion

Junta

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REIVINDICACIONES

1. Un modulo de membrana de separacion en el que una pluralidad de elementos de membrana de separacion estan cargados en un recipiente a presion cilindrico (26),

en el que cada uno de los elementos de membrana de separacion es un elemento de membrana de separacion de tipo espiral en el que una periferia de un cuerpo enrollado de unidad de membrana formado por el enrollado en espiral de una unidad de membrana que incluye una membrana de separacion (1) esta cubierta por una cubierta exterior, una placa antitelescopica (5) se proporciona en al menos un extremo de una combinacion del cuerpo enrollado de unidad de membrana y la cubierta exterior, y se proporciona una junta de agua sin tratar alrededor de una periferia de la al menos una placa antitelescopica (5),

y en el que un elemento de membrana de separacion (A) que tiene una junta de agua sin tratar (a) que permite el movimiento del elemento de membrana de separacion (A) en ambas direcciones en un interior del recipiente a presion cilindrico (26) esta cargado en una porcion de extremo aguas arriba de la pluralidad de elementos de membrana de separacion y esta situado mas cerca de una placa de extremo (22a) en el recipiente a presion cilindrico (26) en un lado aguas arriba en una direccion de alimentacion de agua sin tratar y/o en donde el elemento de membrana de separacion (A) que tiene la junta de agua sin tratar (a) que permite que el movimiento del elemento de membrana de separacion (A) en ambas direcciones en un interior del recipiente a presion cilindrico (26) se cargue en una porcion de extremo aguas abajo de la pluralidad de elementos de membrana de separacion y este situado mas cerca de una placa de extremo (22b) en el recipiente a presion cilindrico (26) en una lado aguas abajo en una direccion de alimentacion de agua sin tratar, y

un elemento de membrana de separacion (B) que tiene una junta de agua sin tratar (b) que permite el movimiento del elemento de membrana de separacion (B) en una sola direccion en el interior del recipiente a presion cilindrico sin sufrir danos y sin perder su funcion de sellado, esta cargado en todas las posiciones distintas a una posicion en la que el elemento de membrana de separacion (A) esta cargado, en la pluralidad de elementos de membrana de separacion,

en el que la junta de agua sin tratar (a) es una junta de anillo dividido hecha de un material inelastico (14), y

en el que la junta de agua sin tratar (b) es una junta de copa en U o de copa en V hecha de un material elastico (13).
2. El modulo de membrana de separacion segun la reivindicacion 1, en el que una pluralidad de los elementos de membrana de separacion (A) estan cargados en serie en la porcion de extremo en al menos un lado de la pluralidad de elementos de membrana de separacion.
3. El modulo de membrana de separacion segun las reivindicaciones 1 o 2, en el que el elemento de membrana de separacion (A) se diferencia del elemento de membrana de separacion (B) en la permeabilidad al agua, el rendimiento de retirada y/o la resistencia a la presion.
4. Un metodo para reemplazar un elemento de membrana de separacion en el modulo de membrana de separacion de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, comprendiendo el metodo extraer el elemento de membrana de separacion (A) cargado en la porcion de extremo en al menos un lado de un interior del recipiente a presion cilindrico (26) sin retirar el elemento de membrana de separacion (B) del interior del recipiente a presion cilindrico (26).