FI78442B - Avsaltningsfoerfarande och -anordning. - Google Patents

Description

78442

Suolanpoistoraenetelmä ja -laite Tämän keksinnön kohteena on menetelmä ja laite vesipitoisten nesteiden tislaamiseksi, ja etenkin niitä voi-5 daan käyttää meriveden tislaamiseksi tuoreen veden tuotta miseksi.

Tislaaminen on menetelmä nesteen höyrystämiseksi ja sitten höyryn kondensoimiseksi. Se on käyttökelpoinen erotettaessa seoksen haihtuvia osia ei-haihtuvista tai vähem-10 män haihtuvista aineosista.

Käytännöllisen tislauslaitteen tulee saada aikaan tämä erotus sekä energian että pääoman osalta alhaisin kustannuksin. Vain kun nämä molemmat kustannuselementit ovat alhaisia, tislauslaite tai -menetelmä on todennäköisesti käyttö-15 kelpoinen. Energiahyötysuhde mitataan yleisesti "tehosuhtee- na", joka on talteenotetun latenttilämmön määrä jaettuna järjestelmään käytetyn lämmön määrällä. Suuri laitteen te-hosuhde saa aikaan alhaiset energiakustannukset. Kaupallisten tislauslaitosten tyypilliset tehosuhteet ovat alueella 20 6-12. Pääomakustannukset riippuvat komponenttien materi aalien kustannuksista, tarvittavan materiaalin määrästä ja järjestelmän monimutkaisuudesta. Tällä hetkellä käytössä olevat tislaus järjestelmät ovat kallita, koska ne tarvitsevat kalliita seoksia ja ovat mekaanisesti monimutkaisia.

25 On yritetty rakentaa tislauslaite käyttämällä huokoi sia materiaaleja, joiden kautta nestemäinen höyry voidaan uuttaa, ja US-patentissa n:o 3 3**0 186 esitetään esimerkki, jossa käytetään mikrohuokoista, hydrofobista PTFE-kalvoa. Tällaisen "kalvotislaus"-laitteen kohdalla pääomakustannuk-30 set voidaan suhteuttaa tisleen määrän kanssa, joka tuote taan kalvon yksikköaluetta kohden aikayksikössä. Tätä pidetään laitteen tai menetelmän "tuottavuutena".

On vaikeaa suunnitella tislausprosessia, joka on sekä energian osalta tehokas että tuottava. Jokaisessa tällaises-35 sa prosessissa tuottavuuden lisääminen lisäämällä lämpöti laeroa lämpimän höyrystyvän suolaveden ja kylmemmän lauhdut- 2 78442 timessa olevan suolaveden välillä saa aikaan pienetyneen tehosuhteen. Päämääränä on tästä syystä alentaa tätä lämpötilaeroa säilyttämällä sama tuottavuus. Tämä voidaan saada aikaan vähentämällä "höyryn välin etäisyyttä", so. etäisyyt-5 tä, joka höyryn on kuljettava höyrystyskohdasta lauhdutus koiltaan, vähentämällä tislekerroksen paksuutta, parantamalla suolaveden sekoitusta kanavissa ja/tai käyttämällä lämpöä j ohtavampaa materiaalia lauhduttimessa.

On yritetty myös rakentaa "kerroslevytai moniteho-10 laitteita kondensaatin latenttilämmön talteenottamiseksi, mutta suureasa määrin nämä yritykset eivät ole tuottaneet tuloksena käytännöllistä tislauslaitetta. Sekoittaminen suo-lavesikanavissa voi olla heikkoa, koska lämpötilaerojen saavuttaminen kalvojen poikki riippuu suolaveden virtauksesta, 15 joka pidetään suhteellisen hitaana. Tuloksena saatava heik ko sekoitus saa aikaan suuria lämpötilan alenemisia suola-vesikerrosten poikki, jotka vähentyvät käyttökelpoisista lämpötilan alenemisista kalvojen poikki. Lisäksi heikko sekoitus saa aikaan liikkumattomia konsentroidun suola-20 veden kerroksia kalvon ja lämpimän suojaveden rajapinnassa.

Nämä alentavat rajapinnan suolaveden höyrynpainettta ja alentavat tuottavuutta. Niistä voi tulla myös ylikyllästet-tyjä ja ne "liuottavat" kalvon, jolloin ne saastuttavat tisleen syöttövedellä.

.'25 Eräs toinen haitta aikaisemmissa.monitehotislauslait- teissä on se, ettei niissä ole mitään tehokasta välinettä tisleen poistamiseksi, tislauskerrosten paksuuden säilyttämiseksi minimissä. Koska lämpötilan alenemiset tislekerrok-sen poikki vähentyvät lämpötilaeroista kalvojen poikki, ne .30 vähentävät joko tuottavuutta tai tehosuhdetta.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti saadaan aikaan menetelmä kuuman vesipitoisen, suolaa tai muuta huonosti haihtuvaa liuennutta ainetta sisältävän nesteen tislaa- miseksi yhtäjaksoisesti, jonka menetelmän mukaan '35 a) saatetaan kuuma syöte virtaamaan mikrohuokoisen kalvon ··. toisen pinnan ohi ja läheisessä kosketuksessa sen kanssa, 3 78442 b) uutetaan vesihöyry kalvon läpi ja c) lauhdutetaan uutettu vesihöyry keräyskammiossa, jota rajoittaa kalvo ja jatkuvasti jäähdytetty läpipäästämätön levy, 5 d) ylläpidetään tisle läheisessä kosketuksessa sekä kalvon että levyn kanssa, jolloin menetelmälle on tunnusomaista, että e) poistetaan lauhtunut ja kerätty tisle keräyskammiosta sallimalla mikrohuokoisen kalvon, joka on joustavampi kuin 10 läpipäästämätön levy, deformoituvan paikallisesti niiden voimien vaikutuksesta, jotka kuuma virtaava syötevirta tuottaa sillä tavoin, että kalvo liikkuu kohti ja poispäin läpi-päästämätöntä levyä ja saattaa tisleen virtaamaan poistoput-keen samassa suunnassa kuin kuuma syötevirta.

15 Esillä olevan keksinnön mukaisesti saadaan aikaan laite kuuman vesipitoisen, suolaa tai muuta huonosti haihtuvaa liuennutta ainetta sisältävän nesteen tislaamiseksi yhtäjaksoisesti, joka laite sisältää lämpöäjohtavan, vesihöyryä läpipäästämättömän levyn, joka muodostaa tisleenkeräyskammion ensimmäisen pit-20 kittäisseinämän, hydrofobisen mikrohuokoisen kalvon, joka muodostaa kammion toisen, vastakkaisen pitkittäisen seinämän, jolloin kammiossa on poistoputki tislettä varten, välineet kuuman vesipitoisen syötteen saattamiseksi virtaamaan läheisessä kosketuksessa mikrohuokoisen kalvon sen pinnan ' 25 ohi, joka muodostaa tisleenkeräyskammion ulkopinnan, väli neet läpipäästämättömän levyn sen pinnan jäähdyttämiseksi, joka muodostaa tisleenkeräyskammion toisen ulkopinnan niin, että mikrohuokoisen kalvon läpi kuumasta syötteestä uuttu-neen vesihöyryn lauhtuminen voi tapahtua keräyskammiossa, 30 jolloin lauhtunut tisle on läheisessä kosketuksessa sekä le vyn että kalvon kanssa, jolloin laitteelle on tunnusomaista, että mikrohuokoinen kalvo on joustavampi kuin läpipäästämätön levy ollen paikallisesti deformoituva ja liikkuva kohti ja poispäin mainitusta levystä niiden voimien vaikutuksesta, 35 jotka aiheutuvat kuuman syötteen virtauksesta kalvon yli si ten, että tisle läpipääsemättömän levyn ja mikrohuokoisen kalvon välissä saadaan virtaamaan kuuman syötevirtauksen suunnassa mainittua poistoputkea kohti.

U 78442

Mieluummin jäähdytyslaite sisältää laitteen kylmän syötteen virtauksen aikaansaamiseksi vastasuunnassa kuuman syötevirran suunnan suhteen läpipääsemättömän levyn pinnan ohi keräyskammiota vastapäätä, jolloin kylmän syötteen läm-5 pötila on suhteellisen alhainen suhteessa sen kuuraan syöt teen lämpötilaan, joka virtaa mikrohuokoisen kalvon ohi, mikä laite edelleen sisältää kuumennuslaitteen, joka on toiminnallisesti kytketty kylmän syötteen virtauslaitteen ja kuuman syötteen virtauslaitteen väliin kylmän syötteen 10 vastaanottamiseksi, sen jälkeen kun se on jäähdyttänyt lä- pipäästämättömän kalvon, vastaanotetun kylmän syötteen kuumentamiseksi sen kuuman syötteen lämpötilaan, joka virtaa mikrohuokoisen kalvon ohi, ja kuumennetun syötteen vapauttamiseksi mikrohuokoisen kalvon ohi tapahtuvaa virtausta 15 varten.

Samoin on edullista, että tisleen poistolaite sisältää läpipäästämättömän levyn, joka on tehty jäykemmäksi taipumista vastaan levyn pintaan nähden kohtisuorassa suunnassa kuin mikrohuokoinen kalvo, ja läpipäästämätön levy ja mik-20 rohuokoinen kalvo on sijoitettu pintakosketussuhteeseen, kun nestetislettä ei ole läsnä keräyskammiossa, ja paine-gradientti säilytetään kuuman syötteen virtauksessa kalvon ohi, jolloin paine vähenee virtaussuuntaa pitkin, ja mikrohuokoinen kalvo muuttaa paikallisesti muotoaan kohtisuoras-•.25 sa suunnassa läpipäästämättömän levyn suhteen tislauksen aikana nestetisleen keräämisen ja ohikulun mahdollistamiseksi .

Keksintöä selitetään esimerkin avulla viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa 3O Kuvio 1A on kaaviomainen poikkileikkauskuvanto esil- 5 78442 lä olevan keksinnön mukaisesta lineaarisesta tislausmoduulis-t a, kuvio 1B on kaaviomainen yksityiskohta kuvion 1A suoritusmuodon osasta katsottuna kuvion 1A viivaa 1B - IB pit-5 kin,

Kuvio 2A on kaaviomainen poikkileikkauskuvanto kierukkamaisen tislausmoduulin osasta, kuvio 2B on kaaviomainen kuva kuvion 2A kierukkamaisen moduulin osasta, ja 10 kuvio 3 on kaaviomainen yksityiskohta kuvion 2A mukai sen kierukkamaisen moduulin osasta.

Kuten piirustuksissa on esitetty, laite vesipitoisen, suolaa tai muuta ei-haihtuvaa liuosta sisältävän nesteen syötteen tislaamiseksi yhtäjaksoisesti käsittää lämpöä-15 johtavan, vesihöyryä läpipäästämättömän levyn, joka muodos taa tisleenkeräyskammion toisen pitkittäisseinämän. Kuvio 1A esittää lineaarista tislauslaitetta 10, jossa vesihöyryä läpipäästämätön levy 12 on sijoitettu tisleenkeräyskam-mion 1 k toiselle sivulle niin, että se muodostaa kammion 20 yhden seinämän. Mieluummin levy 12 on tehty metallilevystä tai ohuesta muovikalvosta, kuten korkeatiheyksisestä poly-eteenistä, jonka paksuus on noin 0,025 ~ noin 0,125 mm.

Tämä alue antaa riittävän lujuuden levylle samoin kuin saa aikaan hyväksyttävän alhaisen lämpövastuksen lämmön kulkua 25 varten. Alhainen lämpövastus on tärkeä, koska levy 12 toi mii lauhdutinelementtinä tislausyksikölle 10.

Hydrofobinen mikrohuokoinen kalvo 16 on järjestetty ja sijoitettu tisleenkeräyskammion lU vastakkaisen pitkit-täisseinämän muodostamiseksi. Mieluummin mikrohuokoinen 30 kalvo 16 on mikrohuokoisesta polytetrafluorieteenistä (PTFE) valmistettu kalvo, jonka paksuus on noin 0,025 -noin 0,125 mm ja jonka ontelo-osuus on noin &0% - noin 90%. Tyydyttävä mikrohuokoinen PTFE-kalvotuote on esitetty US-patentissa n:o 3 953 566, vaikkakin muita hydrofobisia mik-35 rohuokoisia kalvomateriaaleja voidaan käyttää, kuten mikro- huokoista polypropeenia.

6 78442

On järjestetty laite kuuman vesipitoisen syötön saattamiseksi virtaamaan nopeasti mikrohuokoisen kalvon pinnan ohi ja läheisessä kosketuksessa sen kanssa tisleenkeräys-karamiota vastapäätä. Kuten on esitetty, vastapäinen pitkitin täinen seinämä 18 on järjestetty mikrohuokoista kalvoa 16 vastapäätä, ja ne muodostavat yhdessä kuuman syötteen vir-tauskammion 20. Pitkittäinen seinämä 18 voidaan valmistaa mistä tahansa materiaalista, jolla on riittävä lujuus si-sältääkseen ja kanavoidakseen syötevirtauksen . Joissakin 10 tislaussovellutuksissa pitkittäinen seinämä 18 voidaan kor

vata toisella mikrohuokoisella kalvolla, joka on samanlainen kuin mikrohuokoinen kalvo 16 ja joka voi yhdessä siihen liitetyn lauhdutinlevyn kanssa muodostaa toisen yhdensuuntaisen tisleenkeräyskammion, jota syötetään samasta 15 kuumasta syötteestä, joka virtaa kammioon 20. Kuviossa 2A

esitetty kierukkamainen tislauslaite käyttää olennaisesti tällaista rakennetta.

Kuvion 1A suoritusmuodossa on järjestetty pumppu 22, joka on toiminnallisesti kytketty kuuraan syötevirtauksen 20 aikaansaamiseksi toisessa pitkittäissuunnassa tuloputken 2k kautta kammioon 20 ja sitten nopeasti mikrohuokoisen kalvon 16 ohi (vasemmalta oikealle kuviossa 1 , kuten on esi-tetty nuolilla). On tärkeää, että kuuma syöte koskettaa läheisesti pintakalvoa 16. Pumpun 22 aikaansaaman virtauksen '2-5 tuloksena kuuman syötteen vesisyöte virtaa kammi oon 20 ja nopeasti mikrohuokoisen kalvon l6 ohi. Syötteestä höyrystyvä vesihöyry uuttuu mikrohuokoisen kalvon l6 läpi tisleenkeräyskammioon 11+, missä se lauhdutetaan ja kerät ään.

30 Läpipäästämättömän levyn jäähdytyslaite käsittää pit kittäisen seinämän 28, joka on lauhdutinlevyyn 12 päin raik-rohuokoista kalvoa 16 vastapäätä olevalla sivulla ja muodostaa yhdessä levyn 12 kanssa kammion 30 lauhdutinlevyn 12 jäähdyttämiseen käytetyn kylmän nesteen pitämiseksi.

:35 Mieluummin ja latenttilämraön talteenoton aikaansaami seksi lauhtuvasta tisleestä kylmä neste on vesipitoinen 78442 τ syöte alhaisemmassa lämpötilassa kuin kammioon 20 virtaava kuuraa syöte, jolloin kylmä syöte virtaa päinvastaisessa suunnassa kuuraan syötevirran virtaussuuntaan nähden kammiossa 20. Lauhdutinlevyn 12 yhtäjaksoisen jäähdyttämisen 5 johdosta höyry, joka uuttuu mikrohuokoisen kalvon 16 läpi, lauhtuu, ainakin alussa lauhdutinlevylle 12. Nestemäisen tisleen kalvon muoodstumisen jälkeen höyry voi lauhtua nestemäisessä tislekalvossa, mutta höyrystyksen lämpö on tarkitettu mahdollisesti siirrettäväksi lauhdutinlevyn 12 0 läpi kammiossa 30 virtaavaan kylmään syötteeseen. Samoin tulisi olla selvää, että keräyskammiossa lU oleva lauhdutettu tisle on aina fysikaalisesti saatettu kosketuksiin toisaalta kalvon 16 ja toisaalta lauhdutinlevyn 12 kanssa ja on itse asiassa "kerrostettu" kalvon 16 ja levyn 12 vä-15 liin.

Kuvion 1A laitteessa pumppu 32 on sijoitettu kylmän syötteen vastaanottamiseksi lähteestä (ei esitetty), ja se on toiminnallisesti kytketty tislausyksikköön 10 kylmän syötteen johtamiseksi kammioon 30 tuloputken 31* kautta.

20 Sen jälkeen kun kylmä syöte on virrannut lauhdutinlevyn 12 ohi, se poistuu (nyt lämpimänä) kammiosta 30 poistoput-ken 36 kautta. Mieluummin lämminnyt kammiosta 30 poistoput-kesta 36 poistuva kylmä syöte.lämmitetään tämän jälkeen, esimerkiksi kuumentimellä 38, ja sitä käytetään kuuman syöt-25 teen lisäämiseksi tai koko syötteen saattamiseksi kammioon 20 pumpun 22 ja tuloputken 2b kautta.

On selvää, että voidaan käyttää useita kuviossa 1A esitettyjä tislausyksikköjä tai -moduuleja 10 sarjana tai rinnakkaisina vaiheina erimuotoisissa tislauslaitteissa. Esi-30 merkiksi, kuten on esitetty kaaviomaisesti katkoviivoin kuviossa 1A, voi olla edullista muodostaa pitkittäinen seinämä 28 samantyyppisestä materiaalista, jota käytetään lauh-dutinlevyssä 12 ja käyttää seinämää 28 toisen tislausmoduu-lin lauhdutinlevyä varten, joka jäähdytetään samalla kylmän 35 syötevirtauksen virralla. Tämä voidaan toteuttaa siten, et- 8 78442 ta eri virtausliitäntöjä voidaan käyttää useiden vaiheiden välillä, riippuen kuuman ja kylmän syötteen virtauksen suhteellisista lämpötiloista, jotka poistuvat yksittäisistä yksiköistä tai saapuvat niihin, vesipitoisen nesteen höy-5 rystämiseksi käytetyn lämpöenergian tehokkaan hyväksikäytön ja häviämättömyyden aikaansaamiseksi.

Laitteessa on välineet lauhdutetun ja kerätyn tisleen poistamiseksi tisleenkeräyskamraiosta, jotka välineet käyttävät virtaavan kuuman syötteen tuottamia voimia, jotka 10 vaikuttavat mikrohuokoisen kalvon poikki tisleeseen., joka on kerrostettu mikrohuokoisen kalvon ja läpipäästämättömän levyn väliin, jolloin voimat saattavat tisleen virtaamaan samassa suunnassa kuin kuuman syötön virtaus. Kuten on esitetty, mikrohuokoinen kalvo 16 on asennettu niin, että kal-15 vo 16 tulee kosketuksiin lauhdutinlevyn 12 pinnan kanssa, kun tislettä ei ole läsnä kammiossa 1U, kuten käynnistyksessä, tai kun tislekalvo on hetkellisesti poistettu lauh-dutinlevyn 12 erityisestä kohdasta virtaavan kuuman syötteen vaikutuksesta. Lisäksi mikrohuokoisen kalvon 16 ja 20 lauhdutinlevyn 12 materiaalit ja paksuudet on valittu siten, että lauhdutinlevy 12 on jäykempi taivutuksessa kohtisuo-rassa suunnassa lauhdutinlevyn 12 pinnan suhteen kuin mik-•: . rohuokoinen kalvo 16. Ero suhteellisissa taivutusjäykkyyk sissä saa aikaan sen, että mikrohuokoinen kalvo muuttaa 25 muotoaan paikallisesti kohtisuorassa suunnassa lauhdutinle- vyn 12 pinnan suhteen lauhdutetun tisleen keräämisen sovit-tamiseksisamalla kun lauhdutinlevy 12 pysyy asemassaan suhteellisen muodoltaan muuttumattomana ennen lauhdutetun tisleen keräämistä.

30 Tislausyksiköille , joissa käytetään jäykkää levymate- riaalia, kuten levymetallia, lauhdutinlevyssä 12 haluttu suhteellinen taivutus joustavuus voidaan helposti tyydyttää. Useimmat mikrohuokoiseen kalvoon 16 sopivat materiaalit, etenkin parhaimpana pidetty paisutettu PTFE-kalvomateriaa-..•35 li ja. noin 0 ,025 - 0,125 mm:n paksuuksissa ovat erittäin joustavia ja taipuvia, ja materiaaleiksi voidaan helposti 78442 9 valita materiaaleja, joilla on sopiva paksuus, niistä materiaaleista, joita on saatavissa tislaussovellutuksiin.

Edellä mainittujen suhteellisten ominaisuuksien ja kalvon 16 ja lauhdutinlevyn 12 sijoituksen yhteydessä, j .kuten on esitetty-, poistolaitteessa on painegradientti, joka on kuuman syötteen virtauksen suuntainen kammiossa 20, jolloin paine vähenee tuloputkesta 21* poistoputkeen 26 päin. Kammion 20 poikkileikkausmitat voidaan valita kuuman syötteen kammion 20 läpi tapahtuvan halutun tilavuusvirtausno-D peuden ja valitun pumpun 22 kapasiteetin mukaan, halutun painegradientin aikaansaamiseksi. Mieluummin on järjestetty välineet kanavaan 20 lisäturbulenssin ja sekoituksen aikaansaamiseksi virtaavassa kuumassa syöteessä, kuten kuviossa 1B esitetyllä välikkeellä 50.

5 Välike 50 sisältää väliinkytketyn, pitkittäisistä tangoista 52 ja poikittaissta tangoista muodostetun verkoston. Pitkittäiset tangot 52 toimivat kalvon 16 ja seinämän 18 erottamiseksi niin. että saadaan aikaan virtausväle-jä kammioon 20 tapahtuvaa syöttöä varten, kun taas tangot 0 5^ toimivat tankojen 52 sijoittamiseksi. Poikittaiset tan got 5^ ovat huomattavasti kapeampia läpimitaltaan kuin tangot 52. Tankojen 5^ pienempi koko on tarpeellinen keräys-kammion 11+ muodostuksen mahdollistamiseksi kalvon 16 muodonmuutoksella, samalla kun se lisää samanaikaisesti turbulens-5 siä kammiota 20 pitkin. Tietenkin välikkeen 50 mitat tuli si valita siten, että ne eivät tarpeettomasti lisää paine-gradienttia, koska koko tehokkuuden vähentymistä voisi esiintyä lisääntyneen pumpputehon ja lauhdutinlevyn 12 paksuuden tarpeellisuuden johdosta kammioiden 20 ja 30 välisen 0 staattisen paineen tasapainottomuuden vastustamiseksi. Vä like 50 toimii myös sekoituksen lisäämiseksi kammiossa 20 ja syötön vieressä olevan kalvon 16 liikkumattomien kylmien kerrosten muodostumisen estämiseksi.

Tavanomaiset välikkeet , joita käytetään käänteisosmoosis-i5 sa ja ultrasuodatuksessa, eivät toimi hyvin, koska ne ei- 10 78442 vät mahdollista kalvon 16 eroamista lauhdutinlevystä 12 yhtäjaksoisessa linjassa kammiota 20 pitkin. Tisle jää loukkuun eikä se voi virrata kalvon 16 alapuolella poistoput-keen Ho. Kanavavälike, jonka on todettu toimivan riittäväs-5 ti keksinnön mukaisissa tislausmoduuleissa on tehty Conwed XN2170-verkon vahvistetuista (back-to-back ) kerroksista (Conved on tavaramerkki), jolla rakenteella on kuviossa 1B esitetty poikkileikkaus. Kuuman syötteen ja tisleen virtaus on kohtisuorassa suunnassa kuvion 1B leikkaustasoon näh-1 0 den.

Keräyskammiosta virtaava tisle poistetaan kuuman syötteen virtauksen suuntaa pitkin. Kuten kuviossa 1A on esitetty, poistoputki 1+0 on järjestetty poistamaan tisleen keräyskammiosta 1^. Poistoputki 1+0 on sijoitettu tisleen-15 keräyskammion 1U pitkittäispäähän kuuman syötteen kammios sa 20 tapahtuvaan virtauksen suunnassa. On todettu, että tämä tisleenkeräyskammion lU poiston sijainti, joka toimii yhdessä mikrohuokoisen kalvon 16, lauhdutinlevyn 12 ja kuuman syötteen kammioon 20 tulevan virtaussuunnan järjestelyn 20 kanssa, toimii yllättävän ja odottamattoman korkean tuotta vuuden aikaansaamiseksi tuotetun tisleen määrän, höyrystyk-seen käytetyn lämpöenergian ja tislausyksikön koko koon suhteen. Vaikka korkeasta tuottavuudesta vastuussa ole vaa fysikaalista ilmiötä ymmärretään vain osittain tällä -.25 hetkellä, seuraava selitys mahdollistaa tekniikan tason tuntevalle ilmiön ymmärtämisen ja näiden piirteiden tärkeyden ymmärtämisen keksinnön toiminnalle.

Kun keksinnön mukainen tilausyksikkö 10 ensin käynnistetään, kalvo 16 ja levy 12 koskettavat toisiaan. Vesihöy-30 ry.ei lauhdu aluksi tisleeksi, vaan levylle 12. Kun tisle kerääntyy keräyskammioon 1U, se tunkeutuu kalvon 16 ja levyn 12 väliin ja saa aikaan tilaa itselleen. Lyhyen ajan kuluttua yhtäjaksoinen tislekalvo erottaa kalvon 16 lauhdutinlevystä 12. Käyttäjät ovat todenneet varsinaisel-35 la testauksella, että kuuman syötteen nopean virtauksen tuottamat voimat kammiossa 20 selvästi vaikuttavat kalvon 16 1 1 78442 poikki tisleen ajamiseksi tai "lypsämiseksi" poistoputkeen ho päin, joka on sijoitettu kammion 20 alhaisen paineen päähän. Tämän tisleen "lypsämisen", jossa suhteellisen suuria määriä tislettä tuotetaan, todettiin ottavan aaltoilun tai 5 aaltojen sarjan muodon kalvossa 16, mitä voidaan todella tarkastella, jos seinämä 18 on läpinäkyvä. Tisle kerääntyy siten kammion lU alhaisen paineen päähän ja se poistetaan poistoputken UO kautta. Hieman konsentroitunut ja jäähtynyt "kuuma" syöte poistuu tislausmoduulista 10 poistoput-3 ken 26 kautta, ja se heitetään pois tai kierrätetään osit tain takaisin tuloputkeen 3^.

Menetelmä ja laite tisleen poistamiseksi strippaamal-la käyttäen virtaavan syötteen aiheuttamia voimia on tärkeä esillä olevan keksinnön mukaisen tislauslaitteen käytännöl-5 lisyyden määrittämiseksi. Tämän keksinnön mukainen laite ja menetelmä saa aikaan tislekerroksen, joka on minimaalisen ohut. Ohut tislekerros varmistaa latenttilämmön hyvän siirtymisen lauhdutinlevyyn 12, jolloin se suurentaa lämpötilan alenemista kalvon 16 poikki ja lisää tuottavuutta.

0 Koska tisle on aina läheisessä kosketuksessa lauhdutinle- vyn 12 kanssa, tisle itse tulee esiin laitteesta kylmänä, jolloin se on luovuttanut lämpöenergiansa kammioon 30 vir-taavaan kylmään syötteeseen. Siten ovat hyvin korkeat teho-suhteet mahdollisia esillä olevan keksinnön mukaisesti val-5 mistetulla laitteella.

Esillä olevan menetelmän ja laitteen eräs toinen etu tisleenpoiston aikaansaamiseksi on se, että mikrohuokoinen kalvo 16 on ripustettu kahden nesterungon väliin (so. kuumennetun syötteen ja tisleen väliin), joilla on olennai-0 sesti samat staattiset paineet kalvon 16 poikki missä tahan sa pisteessä kuuman syötteen virtauksen suunnassa, kuten edellä on selitetty. Tämä saa aikaa.n minimaalisen kuormituksen mikrohuokoiseen kalvoon 16, koska se ei kestä suurta hydrostaattista painetta. Vaikka yleensä kammioissa 30 5 ja 20 olevat staattiset paineet eivät ole yhtä suuria, eri- 78442 12 laisten paineiden aiheuttaman kuormituksen kannattaa lähes kokonaan lauhdutinlevy 12 kalvon 16 velttouden johdosta.

Ohuen, joustavan lauhdutinlevyn 12 käyttö erittäin joustavan mikrohuokoisen kalvon 16 yhteydessä voi saada ai-5 kaan lauhdutinlevyn 12 vähäisen pullistumisen tai liikkeen kammion 20 ja kammion 30 välisen staattisen paineen eron mukaisesti kuviossa 1A esitetyssä tislausyksikössä. Tällaisessa tapauksessa levyn 12 ja kalvon 16 päät on yleensä hillitty liikkumista vastaan asennusjärjestelyn avulla (ei 10 esitetty), mikä saa aikaan sen, että voimien aiheuttaman paineen kannattaa levy 12, joka on kuormitettu jännitykseen. Lauhdutinlevy 12 kantaa olennaisesti koko hydrostaattisen kuormituksen ja jättää kalvon 16 suhteellisen jännittämät-tömäksi ja verraten taipuvaksi ja joustavaksi.

15 Yhteenvetona mikrohuokoisen hydrofobisen kalvon 16 tu lisi olla ohut ja erittäin huokoinen vesihöyryn uuttamisen helpottamiseksi. Sillä tulisi olla alhainen lämmönjohtavuus johtavan lämmönvirtauksen minimoimiseksi kuumennetusta syötteestä jäähdytettyyn tisleeseen. Huokoskoon tulisi olla tar-:20 peeksi pieni veden sisääntulon pidättämiseksi syötteen staat tisissa paineissa pitkähköinä aikajaksoina korotetuissa lämpötiloissa. Kalvon tulisi olla vahva ja kulutusta kestävä jopa 100°C:n lämpötiloissa, ja sen tulisi kestää kemiallista ja biologista syöpymsitä. Joustavuus on tarpeellinen, -.-.25 jotta se voi liikkua tislevirtauksen sovittamiseksi.

Lauhdutinlevyn 12 tulisi olla läpipääsemätön, lämpöä-johtava, kestävä suolaveden aiheuttamaa korroosiota ja biologista syöpymistä vastaan sekä alhainen kustannuksiltaan. Se voi olla laminoitua materiaalia, kuten polyeteeni-‘30 päällysteistä alumiinilevyä. Koska lauhdutinlevyn 12 on kannettava käytännöllisesti katsoen koko se kuormitus, joka on tuloksena painedifferentiaaleista laitteessa, sillä - "· on oltava suuri vetolujuus.

78442

Esimerkki 1:

Yllä selitettyä "lypsy"-ilmiötä tarkasteltiin käyttämällä kokeellisesti suolavesisyöttöä lineaarisessa tislaus-laitteessa, jonka rakenne oli samankaltainen kuin kuviossa 5 1A esitetyssä. Kirkas pleksilasilevy muodosti laitteen pit kittäiset seinämät 18 ja 28, ja syöttökammiot 20 ja 30 oli täytetty välikkeillä, jotka olivat samankaltaisia kuin kuviossa 1B on esitetty ja jotka oli valmistettu Conved XN2170-verkosta (Conwed on tavaramerkki). Kuvion 1 lauhdutinlevy 1 o 12 oli valmistettu 0 ,075 mm paksusta korkeatiheyksisestä polyeteenistä ja mikrohuokoinen kalvo 16 puolestaan 0,1 mm paksusta hydrofobisesta PTFE-kalvosta, jossa oli 0,1+5 mikronin huokoset ja jota toimittaa W.L. Gore & Associates, Inc. nimityksellä 5C.2.

15 Testilaite poikkesi kuviossa 1A esitetystä siinä, et tä oli järjestetty ylimääräinen tisleen poistosola kammion 20 korkeapainepäähän poistoputken 36 ja tuloputken 2k väliin. Kun tätä tislauslaitetta käytettiin kahdella tislesolalla varustettuna, 9&% tisleestä poistui poistoputkea l+0vastaa-20 vasta solasta lähinnä kuuman syötteen poistoputkea 26. Kun poistoputkea 1+0 vastaava sola oli varovasti suljettu, laitteen tisletuotanto väheni arvosta 12,1+ ml/min arvoon 1+,7 ral/min. Katsottaessa laitteen kirkkaiden muoviseinämien läpi mikrohuokoinen kalvo näytti pullistuneen. Suljetun so-25 lan avaaminen sai aikaan paineessa olevan tisleen voimak kaan virtauksen. On yllättävää sitten todeta tisleen poiston tärkeys samassa suunnassa kuin kuuman suolavesisyötteen virtaus.

Tämä koe osoitti, että vielä kun lauhdutinlevynä 12 •30 on suhteellisen ohut, joustava muovilevy, tisleen lypsämis- suunta riippuu kuuman syötteen virtauksen suunnasta mikro-huokoista kalvoa 16 pitkin, eikä kylmän syötteen virtauksen suunnasta lauhdutinlevyn 12 toisella sivulla. On ajateltu, että tämä on tulos siitä seikasta, että vaikkakin lauhdutin-35 levy 12 on hieman joustava, lauhdutinlevy 12 on tiukka kuu man syötteen kammion 20 ja kylmän suolavesisyötteen kammion 30 välisten staattisten paine-erojen johdosta. Levyn 12 78442 u joutuessa vedossa suurempaan kuormitukseen verrattuna kal-voon 16 käytännöllisesti katsoen koko kuormituksen kantaa lauhdutinlevy 12; tämä jättää kalvon vapaaksi, niin että se muuttaa muotoaan niiden voimien johdosta, jotka syöt-5 teen virtaus ja poistoputkeen UO päin lypsettävä tisle aiheuttavat.

Lineaarisen laitteen, kuten kuviossa 1A esitetyn, suurin haitta on se, että 30,5 m:n ja tämän yli.menevät pituudet tulevat hankaliksi ja kalliiksi eristää. Lisäksi 10 syötteen käyttämiseksi ja hyvän sekoituksen varmistamiseksi tarvittavat paineet voivat vaatia tarkkaa tuentaa keksinnön lineaarisessa suoritusmuodossa. Näistä syistä tämän keksinnön parhaimpana pidetyssä tislausmoduulissa käytetään kie-rukkamaisesti kierrettyä geometriaa, kuten yleisesti nume-15 rolla 110 merkittyä ja kuviossa 2A esitettyä. Seuraavassa tarkastelussa kierukkamoduulin 110 elementit, jotka vastaavat toiminnallisesti edellä tarkastellussa lineaarisessa moduulissa 10 (kuvio 1A) olevia elementtejä, on merkitty viitenumeroilla, joihin on lisätty 100 kuvion 1A elementti-20 en numeroihin.

Kylmä syöte pumputaan moduliin tuloputkesta 13^ ja se kiertää spiraalina keskiosaan kammion 130 läpi, ottaa vastaan lämpöä lauhdutinlevyistä 112a ja 112b virratessaan.

Tämä kylmä syöte, joka on nyt lämmennyt tisleen lauhdu-.25 tuksen latenttilämmön avulla, poistuu moduulista poistoput- kesta 136, sitä kuumennetaan edelleen lämmittimellä 138 ja sitten se palautetaan kammioon 120 tuloputken 121* kautta. Kuviossa 2B esitetty pumppu voi sijaita poistoputken 136 ja tuloputken 12U välisessä virtausliitännässä käyttövoi-30 man aikaansaamiseksi kylmää ja kuumaa syötettä varten.

Kuuman syötteen virtaus kiertää sitten kierukkana ulospäin kammion 120 kautta, joka on päällystetty molemmilta puolilta hydrofobisilla mikrohuokoisilla kalvoilla 116a, 116b.

Kulkiessaan kammion 120 läpi osa syötteestä höyrystyy ,.:35 kalvojen 1l6a, 116b läpi ja tisle kerääntyy yhdensuuntai siin tislekaramioihin 1lUa, 1lUb, jotka on muodostettu kalvoilla 116a, 1l6b ja vieressä olevilla vastaavilla lauhdu- 15 78442 tinlevyillä 112a, 112b. Tämä tisle kulkee kierukkana ulospäin kahdessa ohuessa virtauksessa, lypsettynä kammioon 120 tulevan kuuman syötteen virtausta pitkin, ja kerääntyy tis-lekokoojiin ll+0a, ll*0b, josta se poistetaan kierukkamoduu-5 lista 110. Hieman.konsentroitunut ja jäähtynyt kuuma syö te, joka poistuu poistoputkesta 126, joko hylätään, pumpataan syötteenä toiseen moduuliin tai kierrätetään osittain takaisin tuloputkeen 131*.

Kaksikalvoiset ja kaksilauhduttimiset tislausyksikkö-0 rakenteet, kuten on esitetty kuviossa 2A, voivat tarjota tilansäästöjä, koska vain puolet kanavien määristä tarvitaan mikrohuokoisen kalvon· määrättyä aluetta varten. Lisäksi kanavien pituuden, joka tarvitaan määrätyn tehosuhteen saavuttamiseksi, tulee olla vain noin puolet niin suuri 5 kuin kuviossa 1A esitettyjä tilausmoduuleja varten käytet ty.

Kierukkaraaisesti kierretyn moduulin korkeus mitattuna kierukan akselia pitkin ei haittaa huomattavasti tehosuh-detta, vaan vain vaaditun syötön määrä, vaaditun lämmön mää-0 rä ja tuotetun tisleen määrä ovat kaikki lineaarisesti ver rannollisia korkeuteen. Tehosuhde kasvaa määrätylle toimin-talämpötila-alalle ja syöttövirtausnopeudelle , kun lisätään ylimääräisiä kierteitä moduliin. Mutta lisäkierteet lisäävät pituutta, mikä vähentää kalvon yksikköaluetta koh-5 den yksikköajassa tuotetun tisleen määrää. Syötteen virta usnopeuden lisääminen määrätyn moduulin kohdalla, joka toimii asetuslämpötilojen välillä, lisää tuottavuutta tehosuhteen kustannuksella. Näitä seikkoja on punnittava, kun tis-lausmoduuli on suunniteltu parhaimman tehon aikaansaamisek-0 si määrättyä tarvetta varten. Tuottavuuden ja tehosuhteen harkinta mahdollistaa määrätyn joustavuuden moduulin toiminnassa niin, että tisleen kysynnän epätavalliset jaksot voidaan tilapäisesti tyydyttää ilman suuria pääomakustannuksia.

5 Yleensä kuuman syötteen paine kammiossa 120 ei ole sa ma kuin kyl'män syötteen paine kammiossa 130.. Mieluummin 16 78442 alhaisemman paineen omaavan kammion luhistumisen estämiseksi voidaan käyttää välikkeitä, kuten välikkeitä 150, jotka on esitetty kuviossa 3 esitetyn kuuman syötteen kammion leikkauksessa, yhdessä tai mieluummin molemmissa syötteen 5 virtauskammioissa. Kuten kuviossa 1A ja 1B esitetyissä suo ritusmuodoissa, nämä välikkeet toimivat toiminnan lisäämiseksi turbulenssin edistäjinä. Samoin saadaan aikaan välik-keillä 150 parempi sekoitus.

Välike 150 sisältää pitkittäisistä tangoista 152 poik-10 kittaisista tangoista 151* valmistetun yhteenliitetyn verkos ton. Pitkittäiset tangot 152 toimivat mikrohuokoisten kalvojen 116a, 116b ja lauhdutinlevyjen 112a, 112b pitämiseksi erilläänvirtaustilojen aikaansaamiseksi syötteelle kammiossa 120. Poikiitaiset tangot 15^ ovat huomattavasti pie-15 nempiä läpimitaltaan kuin pitkittäiset tangot 152, ja ne toimivat samanaikaisesti pitkittäisten tankojen 152 pitämiseksi paikoillaan tilan aikaansaamiseksi kalvojen 116a, 116b paikallista muodonmuutosta varten tislauskammioiden äJUa, 1 1 b muodostamiseksi, turbulenssin lisäämiseksi kam-20 miossa 120 ja suolavesisyötteen sekoituksen edistämiseksi kuuman syötteen virtauskammiossa 120. Tämä sekoitus estää paksujen, suhteellisen kylmien, konsentroitua kuumaa syötettä olevien kerrosten muodostumisen kalvoja 116a, 116b pitkin. Yhdistetty välike, jossa käytetään vahvistettuja 25 (back-to-back ) Conwed XN21T0-verkosta valmistettuja kerrok sia (Conwed on tavaramerkki), todettiin toimivan tyydyttävästi välikkeenä 150.

Kuuman syötteen kammion kammiovälikkeet tulisi mieluummin tehdä materiaaleista, kuten muovista, jotka kestävät j'; 30 korroosiota ja jotka eivät hydrolysoidu tai luhistu kuumis sa vesipitoisissa liuoksissa. Pitkittäisten tankojen 152 tulisi olla joko kumimaisia tai hyvin pehmeitä kalvojen 116a, 116b puhkaisun estämiseksi.

Kylmän syötteen kammiovälikkeillä (ei esitetty), jot-35 ka eivät tule kosketuksiin kalvojen 116a, 116b kanssa, voi 78442 17 olla kuviossa 3 esitetyn välikkeen 150 muoto tai tavanomaisten välikkeiden, kuten DuPont Co:n valmistaman Vexar'in (tavaramerkki) muoto.

5 Esimerkki 2:

Rakenteeltaan kuvioissa 2 ja 3 esitetyn kierukkamoduu-lin 110 kaltainen kalvotislausmoduuli konstruoitiin käyttämällä suolavettä syötteenä, ja kammioiden 120, 130 pituus oli 19,5 metriä. Mikrohuokoisten kalvojen ja lauhdutin-10 levyjen leveys oli 15,2 cm, niin että moduulin koko korkeus oli noin 15,2 cm. Lauhdutinlevyt 112a, 112b olivat 0,2 mm paksua 1 1U5 seos-H-19~alumr.inia, ja kalvot 116a, 116b olivat 0,1 mm paksuja huokoisia PTFE-kalvoja, joiden kummankin tehokas huokoskoko oli noin 0,1+5 mikronia ja joita 15 toimittaa W.L.Gore & Associates, Inc. nimikkeellä 5C.2.

Kuuman ja kylmän syötteen kammioissa käytettiin välikkei-nä kahta vahvistettua (back-to-back) kerrosta Conwed XN-2170 verkostoa (Conwed on tavaramerkki). Kuuman ja kylmän syötteen kammiot olivat kumpikin l+,3 mm paksuja, ja moduu-20 Iin koko läpimitaksi tuli 50,8 cm. Moduulin kokoamiseksi yksittäinen PTFE-kalvosuikale liitettiin ensin reunoista yksittäiseen alumiinisuikaleeseen käyttämällä kaksipuolista liimanauhaa. Väliaikaisesti liitetyt suikaleet taitettiin sitten siten, että kalvo oli itseensä päin, taitettu 25 kokonaisuus pyöritettiin löyhästi kierukan tuottamiseksi ja kokoojaliitännät tehtiin. Moduulin pohja ja yläosa valettiin sitten epoksilla niin, että valukerros ulottui 1,27 cm yläosan ja pohjan sisään, jättäen 12,7 cm tehokasta kalvoja lauhdutinleveyttä.

30 Testissä virtasi 2,81+ litraa minuutissa l+?:sta suola- vesisyötettä 27,6°C:ssa testimoduuliin kuviossa 2A esitetyn tuloputken 13U kautta. Syöte tuli esiin poistoputkesta 136 lämpötilassa 81,7°C, minkä jälkeen syöte kuumennettiin sähkövastuskuumentimilla 85,6°C:n lämpötilaan ja pumpattiin 35 takaisin moduuliin tuloputken 121+ kautta. Suolavesi tuli esiin kuuman syötteen kammiosta poistoputken 126 kautta 31,6^C:n lämpötilassa. Stabiloidun järjestelmän kolmen mi- 78442 18 nuutin ajon aikana 659 millilitraa tislettä, jonka johtavuus oli 15 mikro-ohmia/cm, poistettiin tisleen kokoojasta 1l+0a, ll*0b. Tuottavuus oli sitten 63,5 litraa/m /päivä eli 316 litraa/päivä. Tehosuhde oli 11. Tätä tehosuhdetta 5 olisi voitu lisätä käyttämällä pitempiä virtauskanavia.

Sekä tuottavuutta että tehosuhdetta olisi voitu lisätä nostamalla kuumentimen lämpötilaa. Tässä esitetty yhdistetty korkean tuottavuus ja korkea tehosuhde on paljon yli sen, mitä on esitetty tekniikan tason mukaisessa kalvotis- 10 lauksessa, ja ne tekevät kalvotislauksesta käyttökelpoisen suolanpoistovälineen.

Yhteenvetona mainittakoon, että neljä elementtiä ovat tärkeitä tämän keksinnön latenttilämpöä säilyttävälle suoritusmuodolle : 15 1) Kylmän saapuvan suolaveden vastavirtaus suhteessa kuu man suolaveden virtaukseen. Tämä on tarpeen latenttilämpö-energian maksimi säilytystä varten.

2) Kuuman suolaveden nopea virtaus sekoituksen ja turbulenssin aikaansaamiseksi, mikä parantaa lämmönsiirtoa ja 20 estää korkeat suolakonsentraatiot hydrofobisen mikrohuokoi- sen kalvon pinnassa. Tämä nopea virtaus varmistaa myös tisleen nopean poiston.

3) Ohut hydrofobinen mikrohuokoinen kalvo suorassa kosketuksessa sekä kuuman suolaveden syötteen että tisleen kans- 25 sa, mikä mahdollistaa vesihöyryn maksimaalisen virtauksen ja kuitenkin estää tisleen saastumisen syötevedellä.

k) Tisleen virtaus, jota käytetään kuuman suolaveden virtauksella, niin että nämä kaksi virtausta ovat rinnakkaisia. Tämä on tarpeen ohuen tislekerroksen ja siten minimaa- 30 lisen rajan varmistamiseksi kuumaan virtaukseen. Tämä saa myös tisleen luovuttamaan lämpösisältönsä. Hyvin korkeat tehosuhteet voidaan saada aikaan vain laitteilla, jotka tuottavat kylmää tislettä.

35 Näiden primääristen elementtien lisäksi kaksi muuta 78442 19 elementtiä näyttävät olevan erittäin käyttökelpoisia: 1) Suolavesikanavia varten olevat välikkeet, jotka parantavat sekoitusta, estävät kanavien kokoonpuristumista ja kuuman suolavesikanavan kohdalla mahdollistavat tisleen va- 5 paan virtauksen kuuman suolaveden virtauksen suhteen rin nakkaisessa suunnassa.

2) Kierukkamaisesti kierretty muoto, joka sallii pitkät kanavapituudet pienessä tilavuudessa, kestää kohtuullisia veden paineita ja vaatii vähäistä lämpöeristystä.

10 Nähdään, että tätä keksintöä voidaan soveltaa moniin erilaisiin sovellutuksiin, mukaanlukien tilanteet, joissa energiakustannukset voivat olla alhaisia, kuten aurinko-lämmittimissä tai energianmuuntojärjestelmissä, jotka käyttävät merilämpötilagradientteja, ja tilanteissa, missä 15 toimitettu lämpö on kallista, kuten esimerkiksi sähköläm- mittimien tai fossiilisten polttoaineiden polton yhteydessä.

Claims (9)

20 78442

1. Menetelmä kuuman vesipitoisen, suolaa tai muuta huonosti haihtuvaa liuennutta ainetta sisältävän nesteen tislaa4- 5 miseksi yhtäjaksoisesti, jonka menetelmän mukaan a) saatetaan kuuma syöte virtaamaan mikrohuokoisen kalvon toisen pinnan ohi ja läheisessä kosketuksessa sen kanssa, b) uutetaan vesihöyry kalvon läpi ja c) lauhdutetaan uutettu vesihöyry keräyskammiossa, jota ra-10 joittaa kalvo ja jatkuvasti jäähdytetty läpipäästämätön levy, d) ylläpidetään tisle läheisessä kosketuksessa sekä kalvon että levyn kanssa, tunnettu siitä, että e) poistetaan lauhtunut ja kerätty tisle keräyskammiosta 15 sallimalla mikrohuokoisen kalvon, joka on joustavampi kuin läpipäästämätön levy, deformoituvan paikallisesti niiden voimien vaikutuksesta, jotka kuuma virtaava syötevirta tuottaa sillä tavoin, että kalvo liikkuu kohti ja poispäin läpi-päästämätöntä levyä ja saattaa tisleen virtaamaan poistoput-20 keen samassa suunnassa kuin kuuma syötevirta.

2. Laite kuuman vesipitoisen, suolaa tai muuta huonosti haihtuvaa liuennutta ainetta sisältävän nesteen tislaamiseksi yhtäjak-soisesti, joka laite sisältää lämpöäjohtavan, vesihöyryä lä- 25 pipäästämättömän levyn (12 tai 112a, 112b), joka muodostaa tisleenkeräyskammion (14) ensimmäisen pitkittäisseinämän, hydrofobisen mikrohuokoisen kalvon (16; 116a, 116b), joka muodostaa kammion toisen, vastakkaisen pitkittäisen seinämän, jolloin kammiossa on poistoputki (40, 140a, 140b) tis-30 lettä varten, välineet (22, 122) kuuman vesipitoisen syötteen saattamiseksi virtaamaan läheisessä kosketuksessa mikrohuokoisen kalvon sen pinnan ohi, joka muodostaa tisleenke-räyskammion ulkopinnan, välineet (34, 36; 130, 134, 136) lä-pipäästämättöraän levyn sen pinnan jäähdyttämiseksi, joka 35 muodostaa tisleenkeräyskammion toisen ulkopinnan niin, että mikrohuokoisen kalvon läpi kuumasta syötteestä uuttuneen vesihöyryn lauhtuminen voi tapahtua keräyskammiossa, jolloin lauhtunut tisle on läheisessä kosketuksessa sekä levyn että 21 78442 kalvon kanssa, tunnettu siitä, että mikrohuokoinen kalvo on joustavampi kuin läpipäästämätön levy ollen paikallisesti deformoituva ja liikkuva kohti ja poispäin mainitusta levystä niiden voimien vaikutuksesta, jotka aiheutuvat 5 kuuman syötteen virtauksesta kalvon yli siten, että tisle läpipäästämättömän levyn ja mikrohuokoisen kalvon välissä saadaan virtaamaan kuuman syötevirtauksen suunnassa mainittua poistoputkea kohti.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että läpipäästämättömän levyn (12; 112a, 112b) ja siihen liitetyn mikrohuokoisen kalvon <16; 116a, 116b) vastaavat reunat on rajoitettu liikettä vastaan ja että mikro-huokoisella kalvolla syötevirtauksen suuntaan nähden poikit-15 täinen jännitys on vähäisempi kuin siihen liitetyllä läpi-päästämättömällä levyllä, ja että käytön aikana staattisen paineen ero ylläpidetään läpipäästämättömän levyn jännittämiseksi siihen liitetyn mikrohuokoisen kalvon suhteen, jolloin suhteellisesti jännitetystä levystä tulee tällöin jäy-20 kempi taipumista vastaan kuin siihen liitetystä kalvosta.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että turbulenssin aiheuttava rakenne (52, 54; 152, 154) on sijoitettu kuuman syötteen virtaan, joka 25 virtaa mainitun kalvon ohi, turbulenssin ja sekoituksen li säämiseksi .

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että siinä on kammio (20, 120), joka rajoittuu kalvon 30 (16; 116) ja vastakkaisen kammioseinämän (18, 1Ί6b) väliin ja jonka kautta kuuma syöte saatetaan virtaamaan, ja mainittu rakenne käsittää välike-elementin (50) mainitussa kammiossa kalvon erottamiseksi poispäin vastakkaisesta kamraiosei- nämästä ja kuuman syötteen sekoituksen edistämiseksi. 35

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu elementti pitää läpipäästämättömän levyn mikrohuokoisen kalvon läpi välimatkan päässä vastakkai- 22 7 8 4 4 2 sesta kammioseinämästä jaksottaisella etäisyydellä olevissa kohdissa poikittaisessa suunnassa.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen laite, t u n - 5. e t t u siitä, että välike-elementti sisältää useita ensimmäisiä rimoja (52, 152), jotka ulottuvat pitkittäin syö-tevirtauksen suunnassa, ja useita toisia rimoja (54, 154), jotka ulottuvat poikittain syötevirtauksen suunnassa ja jotka on kiinnitetty poikittain ja toisistaan erilleen ensim-10 mäisiin rimoihin, ja jotka saavat aikaan turbulenssin ja sekoittavat syötteen, joka virtaa näiden rimojen ohi.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 2-7 mukainen laite, tunnettu siitä, että kukin mikrohuokoinen kalvo on tehty 15 paisutetusta polytetrafluorieteenistä, jonka huokostilavuus on noin 80¾ - noin 90¾ ja jonka paksuus on 0,025 - 0,125 mm.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 2-8 mukainen laite, tunnettu siitä, että läpipäästämätön levy tai jokainen 20 tällainen levy on polyeteenilevy, jonka paksuus on 0,25 -0,125 mm. 23 78442