JP2003523283A - 流体混合物の分離のための膜モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 【解決手段】流体混合物を分離するための装置。複数の管状膜は、互いに平行に配置され、各膜は、内ルーメンを有し、また、膜の外側から内ルーメンへと向かう流れの方向とを有する。各管が、比較的大きな直径の供給管によって囲まれ、ギャップが、管状膜の外面と供給管の内面との間に形成されている。この環状ギャップは、管状膜の外面に沿って、流体混合物のための供給流れのチャネルを与える。この環状ギャップは、供給流れの流入並びに流出のための手段と、供給流れをチャネルを通るように案内するための手段とに夫々接続している第１、第２の端部を有する。管状膜の内ルーメンは、環状ギャップに対してシールされており、透過流れの流出のための連絡部を設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、請求項１の前段部に係わる、流体混合物の分離のための装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】

流体混合物が、この混合物のうち少なくとも１つの成分を選択的に膜に通過さ
せ、他の成分を部分的もしくは全体に保持することによって分離され得るもので
あることは、当業者に知られている。このような処理は、例えばマイクロ濾過法
もしくはウルトラ濾過法によって流体混合物の分子もしくは高分子がこれらのサ
イズに従って保持される濾過処理でよい。他の膜処理において、分子は、例えば
、逆浸透（Reverse osmosis）、パーベーパレーション、蒸気浸透（vapor perme
ation）もしくはガス分離によって、これらの化学的性質に従って分離される。

【０００３】 このような分離に適した膜は、フラットシートフォームと呼ばれる平面形状、
もしくは中空糸、毛細血管もしくは管と呼ばれる管状形状に形作られ得る。この
ような管状膜内の膜を貫通する流れの方向は、内側から外側へ、もしくは、外側
から内側へ向かう。

【０００４】 実際の応用例の場合に、このような膜は、この膜の、分離される混合物に接触
される供給側が、分離され、膜の透過側に対してしっかりとシールされ、これら
両側は外部環境から分離されている膜モジュールとして、当業者に公知の装置に
組み込まれなくてはならない。特に、分子分離のための膜処理では、膜の供給側
と透過側との間が確実にシールされることが必須であると、当業者に公知である
。平らな膜板モジュールもしくは螺旋巻線モジュールが、幅広く使用されている
。管状膜は、度々、管束（bundle）として管及びシェル熱交換器に類似したモジ
ュール内に組み込まれている。

【０００５】 管状膜は、外面もしくは内面としての供給側と、透過側とを有することができ
る。膜を貫通する流れの方向が、管状膜の内側から外側へ向かう場合、供給物は
、管状膜の内ルーメンを通るように流れなくてはならず、また、管状膜の両端部
は、ルーメンの外側から内部をシールして管状膜の内ルーメンを通る流体の自由
な流れを可能にする手段内に、固定されなくてはならない。膜を貫通する流れの
方向が管状膜の外側から内側へ向かう場合、管状膜の少なくとも１つの端部は、
外部に固定及びシールされなくてはならず、第２の側は、閉じられるか、固定及
びシールされる。

【０００６】 パーベーパレーションを行う場合に、膜を貫通する、物質及びエネルギーの流
れが、幾つかの連続的な工程で分かれてしまうことが知られている。このうち最
も重要なのは、少なくとも、 I．全体の供給流体から膜の供給側への物質及びエネルギーの移送工程、 II．膜を通る各移送工程、及び、 III．膜の透過側から全体の透過物中へ移送する工程である。

【０００７】 これら連続的な工程のうち最も遅い工程が、膜を通る全体的な流れを決定する
。膜を貫通する低い流れを有する膜の場合は、上流及び下流のストリームの全体
（及びエネルギー）の移送は、通常は、全体的な流れに殆んど影響しないように
十分に速い。しかし、膜を貫通する高い流れを有する膜の場合は、全体の供給流
体から膜の表面に移送される大部分が、全体的な流れを制限する。

【０００８】 パーベーパレーション処理では、透過物の蒸発によって失われ、必要とされる
エネルギーが、如何なる場合にも、作動温度を低下させ、かくして、全体的な膜
の流れを減じる。 膜の供給面への大量移送の制限によって得られる効果は、連続的な分極化とし
て知られており、エネルギー移送の制限は、温度の分極化として知られている。
また、分極化の効果は、膜表面に対して接線方向にある供給流れの線速度と、供
給面に隣接したスペースの幾何学形状とに左右されることも知られている。

【０００９】 管の内ルーメン内に供給流体を有する管状膜の場合は、流れの状況（regime）
が決定され得、高いレイノルズ数が果たされるが、内ルーメンの直径に応じて、
高容量の流れが生じる。かくして、高いレイノルズ数での分極化は、高容量の流
れ率及び高い圧力損失を伴うため、効果が減じられる。 パーベーパレーション処理において失われるエネルギーは、レイノルズ数に影
響されない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】

膜の外側を流れる供給流体を有する管状膜の場合、流れの方向は、管状膜の外
面に対して、主として直交している。レイノルズ数は、容易に決定されたり影響
を受けることがない。当分野においては、供給流れの方向を、ジグザグ形状に転
換させ、局所的に乱流（turbulence）と高いレイノルズ数とを生じさせるために
、複数のバッフル板（baffle plate）を使用することが一般的である。しかし、
このような手段の成功は限られており、高い圧力損失と高容量の流れの発生を伴
う。かくして、工業用モジュールでこのような膜を通る十分なポテンシャル流れ
（potential flux）を果たすことは、非常に困難である。

【００１１】 ＥＰ０６５２０９８Ａ号は、供給物、好ましくは溶融ポリマーが、フィルタカ
ートリッジと周囲の更なる管との間の環状スペースへと平行に導入される、濾過
装置を開示している。供給物は、実質的に、フィルタカートリッジを通って移送
され、フィルタカートリッジを通らなかった供給物の残りは、環状スペースの端
部で回収される。ここでは、環状スペースは、フィルタカートリッジを通らなか
った供給物が、フィルタカートリッジを通った濾過液と混ぜられて通る小さなギ
ャップに変えられている。

【００１２】 この濾過装置では、濾過液と残留液（retentate）とが、回収チャンバ内で再
び混ぜられ、１つのストリームとして流出される。かくして、濾過装置は、供給
物のためのただ１つの入口と、混ぜられた濾過液及び残留液のための１つの出口
とを有する。よって、これを、供給ストリームを、残留液ストリームと透過液ス
トリームとを別々に流出するように分ける目的で使用することができない。

【００１３】 ＵＳ４９７６８６６号によって、請求項１の前段部に係わる装置は、公知であ
る。単一の管状膜は、一方で、比較的大きい直径を有する供給管によって囲まれ
ており、この膜の内側には、更なる膜が設けられている。２つの膜間の環状ギャ
ップは、イオン交換材料もしくは吸収材料で満たされている。この装置では、レ
イノルズ数は、容易に決定されたり影響を受けたりすることがない。

【００１４】 本発明の課題は、膜表面における供給流体の非常に限定された接線方向の流れ
で高いレイノルズ数で動作でき、高容量の流れと圧力損失を伴わずに、このよう
な膜を通る十分なポテンシャル流れを果たし得る、管状膜の外側から内側に向か
う膜を貫通する流れを有する管状膜のための膜モジュールを提供することである
。

【００１５】 本発明の更なる目的は、供給流体の流れの状況を最適化し得る膜モジュールを
提供することである。 本発明の更なる目的は、例えば、膜を通る膜分離（例えばパーベーパレーショ
ン）工程において失われたエネルギーもしくは供給流体内の反応によって生じた
もしくは消費されたエネルギーのような熱エネルギーと供給流体との連続的な交
換を可能にし、よって、供給流体の一定温度を保って作動する膜モジュールを提
供することである。 本発明の更なる目的は、供給物のための入口と、残留液のための出口と、透過
物のための出口とを有し、かくして、供給ストリームを、２つの別の生成物スト
リームに分離することができる膜モジュールを提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

この目的は、請求項１の特徴部分を有する分離装置によって果たされる。

【００１７】 本発明の膜モジュールにおいて、少なくとも１つの管状膜の一端部は、膜管シ
ート内に固定及びシールされ、第２の端部は、閉じられている。管状膜は、第２
の管、供給管と同軸上に取り付けられ、供給管の第１の端部は、第１の供給管シ
ート内に固定及びシールされ、第２の端部は、第２の供給管シート内に固定及び
シールされている。環状ギャップが、管状膜の外面と供給管の内面との間に形成
され、適当な手段によって、第１の区画が、膜管シートと第１の供給管シートと
の間に形成されている。膜によって分離される供給物の混合物は、膜管シートと
第１の供給管シートとの間に形成された前記区画を通って、管状膜の外面と供給
管の内面との間の環状ギャップ中に流れ、第２の供給管シートのところで、環状
ギャップを出る。少なくとも２つの管状膜には、各々に、別の供給流れのチャネ
ルが設けられている。これら複数の供給流れのチャネルは、平行かつ列を成すよ
うに接続され得る。

【００１８】 供給管の内径もしくは管状膜の外径を変えることによって、環状ギャップのデ
ィメンションが変えられ、調節され得る。驚くべきことに、このような調節によ
って、分離される供給物の混合物の流れは、管状膜の外面において十分な接線方
向に案内されることができ、また、分離される供給物の混合物のレイノルズ数の
所定の値が果たされることが判っている。管状膜の外面と供給管の内面との間に
乱流促進物を導入することによって、供給流体と乱流流れとの好ましい混合が、
低いレイノルズ数で果たされる。このような乱流促進物は、供給管に対する管状
膜の脚部（footing）として付加的に使用され得る。この構成によって、管状膜
の外側から内側へ案内されて膜を貫通する流れを有する管状膜の動作において知
られている欠点は、克服される。

【００１９】 供給管は、当分野で公知の任意の材料、例えば、表面に適した、金属、セラミ
ック、黒鉛、ポリマーで形成される。 外側から内側へ向かう膜を貫通する流れのためにデザインされた管状膜は、少
なくとも第１の端部において、管板（膜管シート）として当業者に公知の板内に
固定及びシールされている。膜管シートは、単一もしくは幾つかのポリマー、金
属、ガラス、セラミック、カーボン、もしくは当業者に公知の他の材料で形成さ
れている。

【００２０】 更に、管状膜は、種々の材料、例えば単一ポリマーや、ポリマー材料、ガラス
のような無機材料、セラミック、ゼオライト、カーボンの様々の層もしくは金属
もしくは金属合金もしくはこれらの任意の組合せによっても形成され得ることが
、当業者に知られている。膜は、単一層もしくは、同じ材料もしくは種々の材料
による複数層を有することができ、管状膜の壁の断面は、対称的もしくは非対称
的な構造を有することができる。

【００２１】 管状膜の第１の端部の、膜管シート内での固定と、管状膜の内ルーメンの外側
に対するシールとが、ポッティング、接着、溶接、ねじ接続によって、当業者に
はよく知られているガスケット材料を用いてもしくは用いずに、果たされる。同
じ手段によって、幾つかの比較的小さい管状膜は、１つの比較的長い管状膜に接
続され得る。

【００２２】 本発明の装置のための任意の応用例の場合、膜管シート内における管状膜の堅
いシールが、必須である。管状膜の第２の端部は、管状膜の第１の側の場合と同
様の方法で第２の膜管シート内に固定されるか、もしくは、当業者に公知の任意
の手段によって閉じられ、機械的に支持もしくは単に閉じられる。こうした手段
によって、２つの区画が形成される。管状膜の外面に接続された供給区画と、管
状膜の内面と内ルーメンとに接続された透過区画とであり、即ち、管状膜には、
互いに対してしっかりとシールされたこれら両区画が設けられる。透過区画は、
例えば、低圧力を適用するか膜の透過側に掃引ガスを通すことによって、膜を通
り抜ける物質を取り除いて透過状況を適当な状況に維持するために、適当な手段
に接続され得る。

【００２３】 供給管の第２の端部を、第２の供給管シート内に固定及びシールすることによ
って、また、管状膜の第２の（閉じられた）端部を、支持シート内に支持するこ
とによって、この支持板と第２の供給管シートとの間の適当な手段により、第２
の区画が形成され得る。

【００２４】 本発明の更なる目的は、各管状膜は、これの第１の端部によって膜管シート内
に固定及びシールされ、各第２の端部は、支持板によって閉じられて支持されて
いる、平行に配置された複数の管状膜を使用することである。各管状膜は、供給
管内に同軸に設けられ、各供給管は、これの第１の端部によって第１の供給管シ
ート内に固定され、これの第２の端部によって第２の供給管シート内に固定され
る。第１の供給管シートと膜管シートとの間に形成された第１の区画には、分離
される供給流体の導入のための連絡部が、第２の供給管シートと支持板との間に
形成された第２の区画には、この流体の流出のための連絡部が、夫々に設けられ
ている。適当な手段が、供給流体を環状ギャップ中に分配するための第２の区画
と第１の区画との間に設けられている。このような手段によって、供給流体の流
れは、全ての環状ギャップを通って平行に案内される。第１の区画及び第２の区
画内の分配手段を変えることによって、供給物の混合物流れの方向は、環状ギャ
ップの各端部で転換され、供給物が全ての環状ギャップを通って列をなすように
流れるか、平行なもしくは連続的な流れの任意の組合せが果たされるようにされ
る。このような手段によって、膜処理の所定の必要性に応じた、膜の表面におけ
る供給流体の流路の最適化が、可能にされる。よって、入口と出口との連絡部は
、管状膜の束の一側の、偶数の通過部に設けられる。

【００２５】 本発明の更なる目的は、熱交換器の壁として管状膜を囲む、供給管の壁を使用
することである。供給管の外側は、当業者に公知の所定の手段によって、加熱も
しくは冷却され得る。加熱もしくは冷却媒体が、供給管シート内で固定及びシー
ルされた供給管の両端部で使用される場合は、両方の供給管シートは、当業者に
公知の管及びシェル熱交換器のようなハウジングもしくはシェル内に固定及びシ
ールされている。

【００２６】 好ましい実施形態において、複数の管状膜は、平行に配置され、各第１の端部
で、膜管シート内に固定及びシールされている。各管状膜の第２の端部は、適当
な手段、例えばキャップによって閉じられている。複数の管状膜は、供給管とし
て機能する１つの熱交換器管内に１つの管状膜が同軸に位置され、各管状膜の外
面と各熱交換器管の内面との間に環状ギャップが形成されるように、従来のシェ
ル及び管熱交換器中に挿入されている。ガスケットが、膜管シートと第１の熱交
換器管シートとの間に位置され、外部環境に対して、また、透過区画に対してし
っかりとシールされた第１の区画を形成する。この第１の区画には、供給流体を
入れるための少なくとも１つの連絡部が設けられている。このガスケットは、供
給流体及び作業状態と親和性を有する、当業者に公知の任意のシール材料で形成
され得る。各管状膜の第２の（閉じられた）端部は、各管状膜の第２の側を機械
的に支持する支持板内に位置する。第２の熱交換器管シートと支持板との間に、
第２のガスケットは位置され、外部環境と、膜の透過側とに対してシールされた
第２の区画を形成する。この第２の区画には、供給流体の出口のための少なくと
も１つの連絡部が設けられている。この実施形態では、供給流体は、各熱交換器
管の内壁と各膜の外面との間に形成された複数の環状ギャップを通って平行に流
れている。管状膜の内ルーメンは、膜管シートの他側で開かれ、透過区画に接続
されている。前記区画内の適当な手段によって、管状膜の内ルーメンは、掃引媒
体により一掃され得る。

【００２７】 他の好ましい実施形態においては、管状膜は、第１の端部、第２の端部で、第
１、第２の膜管シート内に固定され得る。この手段によって、２つの透過区画が
形成され、透過物は、管状膜の内ルーメンを、第１、第２の端部で出る。続いて
、第１、第２のガスケットは、第１、第２の膜管シートと、第１、第２の熱交換
器管シートとの間に夫々位置され、管シートの各対の間に各区画を形成してシー
ルする。管状膜の内ルーメンは、掃引媒体によって一掃され得る。

【００２８】 他の好ましい実施形態においては、供給流体のための第１、第２の区画には、
環状ギャップの各端部を複数の他の環状ギャップから分離するが１つの環状ギャ
ップの端部と近接した環状ギャップの各端部とを接続する手段が設けられている
。かくして、供給流れは、第１の環状ギャップに入り、この第１の環状ギャップ
の端部で、近接した第２の環状ギャップ中に案内され、この流れの方向は転換さ
れる。適当な手段によって、供給流体は、列をなした全ての環状ギャップを通る
ように案内される。環状ギャップの２つより多い近接した端部を接続することに
よって、平行かつ連続的な流れの任意の組合せが果たされ得る。

【００２９】 他の好ましい実施形態においては、熱交換器管シートと膜管シートもしくは膜
支持板との間のガスケットは、ガスケット材料で形成された板である。ガスケッ
ト板内の開口部が、各環状ギャップの各端部を複数の他の環状ギャップから分離
するが１つの環状ギャップの端部と近接した環状ギャップの各端部とを接続して
従って供給流体の流れを案内する手段として働く。

【００３０】 他の好ましい実施形態においては、流れは、供給流体のための偶数の通過部（
an even number of passes for the feed fluid）が設けられ、供給流体の入口
、出口の連絡部が、管状膜の束の同じ側に位置されるように、構成されている。

【００３１】 他の好ましい実施形態においては、供給流体は、同質もしくは異質の触媒を有
する、もしくは有さない反応性混合物（reaction mixture）である。 他の好ましい実施形態においては、異質の触媒は、膜と、第２の管の内壁とに
固定されるか、膜の外面と第２の管の内面との間の環状ギャップ中に挿入され得
る。 他の好ましい実施形態においては、熱交換器管の外面は、膜処理の必要性に応
じて、蒸気もしくは、当業者に公知の他の加熱手段によって加熱されるか、適当
な手段によって冷却され得る。本発明は、本発明の、図面に示された好ましい実
施形態を参照して、更に明らかにされる。

【００３２】

【発明の実施の形態】

図１には、いわゆる“等温膜モジュール（isothermal membrane module）”と
して具体化された膜ユニットが示されている。このようなユニットは、パーベー
パレーション、もしくは、物質が膜壁を通って移送される際に熱の流れと組み合
わせられる他の膜処理のために使用され得る。熱交換媒体の使用によって、失わ
れたり発生された熱が補正される。

【００３３】 本発明に係わるユニットは、概して、符号１で示されている。このユニットは
、上カバー板２と膜管シート３とを有する。ユニットの本体は、符号４で示され
ている。底ガスケット６が、本体４と膜管シート３との間に設けられている。符
号４２は、第１の供給管シートを示し、符号４３は、第２の供給管シートを示す
。本体４と上板２との間に、支持板２７が設けられ、支持板２７と本体４との間
のシールが、ガスケット５によって果たされている。

【００３４】 上カバー板２、支持板２７、並びにガスケット５は、分離される供給物を案内
するための区画７を規定し、カバー板２、支持板２７、並びにガスケット５によ
って形成された、もう１つの区画８は、供給材料のための出口と接続されている
。複数の管状膜９は、膜管シート３内に装着され、これらの上端部で閉じられて
シールされるように設けられている。各管状膜の内部１０に入った透過物は、透
過出導管（permeate out conduit）への透過物区画１１内に流出される。各管状
膜９の周囲には、各管状膜９の外径より大きい内径を有する供給管１２が設けら
れている。かくして形成された環状スペース即ち環状ギャップが、符号１３で示
されている。この環状スペースは、２つの端部を有し、第１の端部は本体４４に
よって示され、第２の端部は本体４５によって示されている。図１によって、幾
つかの環状区画が、ガスケット６内の底チャネル１４、ガスケット５内の上チャ
ネル１５を通って、互いに連続するように接続されていることが明らかである。
符号４６は、支持板２７内に受けられる、膜の第２の端部、即ち、セラミック製
の管の閉端部を示す。

【００３５】 熱交換は、上区画１７に接続された加熱もしくは冷却媒体入口１６によって果
たされる。この上区画１７は、矢印１９で示されるように、下区画１８へと接続
されている。下区画１８は、加熱もしくは冷却媒体出口２９に接続されている。

【００３６】 図３では、ガスケット板５の詳細が表されている。この図には、列を成した３
０個の環状ギャップ間の接続が、示されている。図４では、各底ガスケット板６
と、これらに果たされている接続とが示されている。図１の装置と、図３、４に
示されるようなガスケット板とによって、３０の管状膜９と環状ギャップ１３と
が列を成すように、連続的な供給流れが果たされる。単一流れ工程において、透
過物の十分な分離を果たすことができる。供給流れを加熱もしくは冷却すること
によって、熱が失われているか生じている地点における十分な熱交換が果たされ
得る。ガスケット板５、６の開口部を変えることによって、各応用例のために最
適化された、異なった流れパターンが、容易に果たされることが、当業者には明
らかである。

【００３７】 図２は、概して符号２１で示された、本発明の更なる実施形態を示す。この実
施形態では、上板２２と膜管シート２３とが、ガスケット２５、２６によって夫
々本体２４に接続されるように、設けられている。上ガスケット板及び底ガスケ
ット板を変えるだけで、完全に異なる流れパターンが果たされることが、図２か
ら明らかである。図２のユニットの他の構成部品は、図１に示された実施形態と
同じでよい。異なった上ガスケット板及び底ガスケット板を使用しても、比較的
安価で容易である。これは、低価格で、膜モジュールを通る流れパターンが容易
に変えられること、即ち、異なった一組のガスケット板を有する一般的な膜モジ
ュールが、幾つかの分離工程に応じて適合され、最適化され得ることを意味する
。 本発明は、本発明の好ましい実施形態を言及することによって説明されている
が、当業者は、他の実施形態も可能であることを理解されるだろう。これらの更
なる修正点は、明らかであり、添付請求項の本発明の範囲内である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の第１の好ましい実施形態の断面である（４つの管状膜が列を
成している）。

【図２】 図２は、本発明の他の好ましい実施形態の断面を示す（２つの管状膜からなる
対の２つが、平行に列を成している）。

【図３】 図３は、列を成した３０の管状膜を有していない、図２の装置の第２の端部で
使用されるガスケット板の上面図を示す。

【図４】 図４は、列を成した３０個の管状膜を有していない、図２の装置の第１の端部
で使用されるガスケット板の上面図を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ブリュシュケ、ハルトムート・エルンス ト・アーター ドイツ連邦共和国、69226 ヌースロホ、 クルプファルツシュトラーセ 64 (72)発明者 バン・デルフト、イボンヌ・クリスティー ヌ オランダ国、エヌエル−1827 ジェイディ ー・アルクマール、ダールダーストラート ９ (72)発明者 ウィン、ニコラス・パトリック フランス国、エフ−57200 サールゲミー ヌ、リュ・ドール ３ (72)発明者 バン・ビーン、ヘンク・マルティン オランダ国、エヌエル−1816 ジェイダブ リュ・アルクマール、ジュディス・レイス ターストラート 113 (72)発明者 マルググラーフ、フランク−クラウス ドイツ連邦共和国、66424 ホームブルク、 エールリッヒシュトラーセ ９ Ｆターム(参考） 4D006 GA25 HA28 JA22A JA26A JA28A KA52 KA54 KA56 KA67 MA02 MC03X

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内ルーメンと、外面からこの内ルーメンへ向かう透過物流れ
   の方向を有する管状膜を少なくとも具備し、この管状膜は、比較的大きな直径の
   供給管によって囲まれてこの供給管の内面と管状膜の外面との間に環状ギャップ
   を形成し、この環状ギャップは、管状膜の外面に沿う流体混合物のための供給流
   れのチャネルを提供し、また、この環状ギャップは、第１の端部と第２の端部と
   を有し、この第１の端部、第２の端部の各々は、供給流れの流入並びに流出のた
   めの手段と、供給物が前記チャネルを通るように案内するための手段とに接続さ
   れており、また、管状膜の内ルーメンは、環状ギャップに対してシールされ、か
   つ、透過物流れの流出のための連絡部が設けられている、流体混合物の分離のた
   めの装置において、少なくとも２つの管状膜が、互いに近接してかつ平行に配設
   され、各膜は、別の比較的直径の大きな供給管によって囲まれ、そして、前記複
   数の供給流れのチャネルは、互いに流体連通されていることを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 各管状膜の第１の端部は、第１の膜管シート内に固定及びシ
   ールされ、各供給管は、環状ギャップの第１、第２の端部において、第１、第２
   の供給管シート内にシールされ、これら供給管の外面は、環状ギャップからシー
   ルされている請求項１の装置。
3. 【請求項３】 第１の膜管シート（３）と第１の供給管シート（４２）との
   間に、第１のガスケット（６）によって形成された第１の区画（１４）と、カバ
   ー板（２）と第２の供給管シート（４３）との間に、第２のガスケット（５）に
   よって形成された第２の区画（１５）とを有し、前記第１の区画（１４）は、各
   環状ギャップの第１の端部（４４）に接続され、前記第２の区画（１５）は、各
   環状ギャップの第２の端部（４５）に接続されている請求項２の装置。
4. 【請求項４】 前記ガスケット（５、６）は、複数の開口部（４３^Ｉ、４７
   ）を有するガスケット板であり、各開口部は、前記少なくとも１つの環状ギャッ
   プの一端部に対応しており、これら開口部は、供給流れを環状ギャップに案内す
   るための前記手段として機能する請求項３の装置。
5. 【請求項５】 各管状膜の第２の端部（４６）は、支持板（２７）によって
   支持され、前記カバー板は前記支持板である請求項３もしくは４の装置。
6. 【請求項６】 第２の膜管シート内に固定及びシールされた各管状膜の第２
   の端部を有する請求項３もしくは４の装置。
7. 【請求項７】 前記第２の区画は、前記第２の膜管シートと第２の供給管シ
   ートとの間に形成されている請求項５の装置。
8. 【請求項８】 前記複数の開口部は、供給流れが環状ギャップを通って平行
   に導入されるように配置されている請求項４乃至７のいずれか１の装置。
9. 【請求項９】 前記複数の開口部は、供給流れが環状ギャップを通って直列
   案内されるように配置されている請求項４乃至８のいずれか１の装置。
10. 【請求項１０】 前記供給管は、熱交換器管を有し、加熱もしくは冷却媒体
    が、各熱交換器管の外面に導入される請求項１乃至９のいずれか１の装置。
11. 【請求項１１】 ガス状の透過物を、掃引ガスによって管状膜の内ルーメン
    から取り除くための手段を具備する請求項１乃至１０のいずれか１の装置。
12. 【請求項１２】 前記分離される供給流体は液体である請求項１乃至１１の
    いずれか１の装置の使用。
13. 【請求項１３】 前記分離される供給流体はガスもしくは蒸気である請求項
    １乃至１１のいずれか１の装置の使用。