JP2010167420A - Fluid separation element and fluid separation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、逆浸透装置やナノ濾過装置、さらには限外濾過装置、精密濾過装置等に好適に用いられる流体分離素子および流体分離装置に関するものである。 The present invention relates to a fluid separation element and a fluid separation device that are preferably used in reverse osmosis devices, nanofiltration devices, ultrafiltration devices, microfiltration devices, and the like.
近年、海水淡水化や半導体分野における超純水用途、さらには、一般かん水用途や有機物分離、排水再利用などを始めとする膜の透過液または濃縮液を利用するさまざまな流体分離分野において、分離膜を用いた流体分離素子の使用が急速に増加してきている。 In recent years, separation in various fluid separation fields using membrane permeates or concentrated liquids such as seawater desalination and ultrapure water applications in the semiconductor field, as well as general brine applications, organic matter separation, wastewater reuse, etc. The use of membrane-based fluid separation elements is increasing rapidly.
流体分離素子の形態として、中空糸膜を用いたものや、平膜のプレートフレーム型、スパイラル型があげられる。この中で、スパイラル型の流体分離素子は、分離膜が透過水流路材と原水流路材と共に集水管の周りにスパイラル状に巻き付けられた構造をとる。スパイラル型流体分離素子では、図1に示すように、第1の分離膜3および第2の分離膜4の3辺を互いに接着して形成した封筒状膜の間に透過水流路材5を挟み込み、これと原水流路材6とを1つのユニットとして、単数もしくは複数ユニット用意し、集水管1の周囲にスパイラル状に巻き付けてスパイラル巻体17とする。封筒状膜は集水管1側で開口している。原水2は、流体分離素子の一方の端面から供給され、第1の分離膜3および第2の分離膜4で処理される。分離膜3、4を透過した透過水8は集水管1から取り出され、分離膜3、4を透過しなかった原水2は、流体分離素子の他方の端面から濃縮水7として排出される。
Examples of the form of the fluid separation element include those using hollow fiber membranes, flat membrane plate frame types, and spiral types. Among these, a spiral type fluid separation element takes a structure wound in a spiral shape around the water collecting pipe separation membrane with the permeate channel material and the raw water flow path member. The spiral type fluid separation element, as shown in FIG. 1, the permeate flow path member between the first isolation layer 3 and the second envelope-shaped film adhesive to form each other three sides of the
通常スパイラル型の流体分離素子は、スパイラル巻体17の外側をガラス繊維とエポキシ樹脂のFRPシェルにより固められており(外側シェル11)、長手方向の両端にテレスコープ防止板9が取り付けられた形態をとる。
In the normal spiral type fluid separation element , the outside of the spiral wound body 17 is hardened with an FRP shell of glass fiber and epoxy resin (outer shell 11) , and a
流体分離素子の上流側のテレスコープ防止板にはブラインシールと呼ばれるシール部材があり、原水が流体分離素子の外側FRPシェルと圧力容器との間の隙間内へショートパスするのを防いでいる。ブラインシールはOリング等でもよいが、圧力容器への装填性からUシール等が用いられることが多い。Uシールは、上流側から流体が流れてきた際にはU部分が開いてテレスコープ防止板と圧力容器を液密にシールする。下流側からの流れに対してはその構造上液密にシールすることはできない。 On the upstream side of the telescope prevention plate of a fluid separation element has a seal member called a brine seal, the raw water is prevented from short path into the gap between the outer FRP shell and the pressure vessel of the fluid separation element. The brine seal may be an O-ring or the like, but a U seal or the like is often used because of its ability to be loaded into a pressure vessel. When the fluid flows from the upstream side, the U seal opens to seal the telescope prevention plate and the pressure vessel in a fluid-tight manner. The flow from the downstream side cannot be liquid-tightly sealed due to its structure.
流体分離素子が使用される時には、圧力容器の中に1〜6本程度直列に装填して使用され、該圧力容器を多数本ラックの上に設置して大容量の流体の処理に対応する。 When the fluid separation element is used, about 1 to 6 pressure vessels are used in series in a pressure vessel, and a large number of the pressure vessels are installed on a rack to handle a large volume of fluid .
圧力容器内に複数の流体分離素子を直列に装填した場合、通常は、連続する二つの流体分離素子のうち、上流側の流体分離素子の下流側のテレスコープ防止板と、下流側の流体分離素子の上流側のテレスコープ防止板との間の間隙から、上流側の流体分離素子の外側と圧力容器との間の隙間空間内に流体が流れ込むことができるため、流体分離素子の外側のFRPシェル内外には同じ圧力がかかることとなる。 When loaded with a plurality of fluid separation elements in series in a pressure vessel, usually of the two fluid separation elements continuous and downstream of the telescope prevention plate of a fluid separation element on the upstream side, a downstream side fluid separation from the gap between the upstream side of the telescope prevention plate of the device for which fluid can flow into the clearance space between the outer and the pressure vessel of the fluid separation element on the upstream side, FRP outer fluid separation element The same pressure is applied to the inside and outside of the shell .
しかしながら、実運転の状況では、装置の構造、運転状況、使用状況等なんらかの原因で、圧力容器に装填した複数本の流体分離素子のテレスコープ防止板の端部表面同士が密着した状態になる場合がまれに発生する。また、ブラインシールがなんらかの状況で、下流側からの流体を液密にシールするような状態になることがある。 However, in the context of actual operation, the structure of the apparatus, operating conditions, for some reason usage, etc., if a state in which the end surfaces on each of the telescoping prevention plate of the plurality of fluid separation element was charged to the pressure vessel are in close contact Rarely occurs. Further, in some circumstances brine seal, there is Rukoto such a state as to seal the fluid from the downstream side in a liquid-tight manner.
このような状態になった時、流体分離素子の外側FRPシェルの内外で圧力差が生じる。すなわち、FRPシェルの外側には流体分離素子装填時の圧力(大気圧)であるが、FRPシェルの内側は、供給原水の圧力(高圧)となる。供給原水の圧力は、海水淡水化を行う場合は6〜9MPaにも達する。そのため、この圧力差状態が発生すると流体分離素子の外側FRPシェル部分は圧力差に耐え切れずに破裂を起こすことが多い。破裂すると、内包する膜に損傷が発生して著しい性能低下を起こしてしまうケースがある。 In such a state, a pressure difference is generated inside and outside the outer FRP shell of the fluid separation element. That is, on the outside of the FRP shell is a pressure during fluid separation element loading (atmospheric pressure), the inside of the FRP shell that Do and pressure of the feed raw water (high pressure). The pressure of the feed raw water, when performing seawater desalination also reach 6~9MPa. Therefore, the outer FRP shell portion of the fluid separation element when the pressure difference condition occurs frequently Succoth Oko rupture can not withstand the pressure differential. When ruptured, there are cases where the encapsulating film is damaged and the performance is significantly reduced.
従来技術として、流体分離素子の外側FRPシェルの内外を連通させる開口部を設けた流体分離素子がある(例えば特許文献1、2参照)。この場合の開口部は、ブラインシールの背後(直近下流側)のシェル部分等に開口させた通路であり、シェルと圧力容器との間の隙間内における原水の滞留の防止を目的とする。この場合、原水は、開口部からの通路をショートパスし易いので、流体分離素子の膜面部分を有効に流すことができず、性能が悪化する問題があり、特に滞留を嫌う食品用途等に限定されて適用される。 As a prior art, there is a fluid separation element provided with an opening for communicating the inside and outside of the outer FRP shell of the fluid separation element (see , for example, Patent Documents 1 and 2 ) . Opening of the case is a passage is opened to the shell portion or the like behind the brine seal (nearest downstream), it shall be the purpose of preventing retention of the raw water in the gap between the shell and the pressure vessel. In this case, the raw water, since the passage from the opening and short path easily, can not be passed to enable the film surface portion of the fluid separation element, there is a problem that the performance is deteriorated, foods, etc., particularly hate residence It is limited that apply.
その他、従来のテレスコープ防止板としては、接続時に簡単にシールできるもの(例えば、非特許文献1参照)や、テレスコープ防止板に無数の孔をあけ原水の偏流を防ぐタイプ(例えば、非特許文献2参照)が用いられているが、いずれも不測の場合には、テレスコープ防止板の面同士の密着を生じて破裂を起こす危険性がある。
In addition, as a conventional telescope prevention plate , it can be easily sealed at the time of connection (for example, refer to Non-Patent Document 1), or a type that prevents inflow of raw water by opening countless holes in the telescope prevention plate (for example, non-patent)
本発明は、流体分離素子が運転中に破裂するというトラブルを防ぐことを目的とする。具体的には、圧力容器内に流体分離素子を装填して連結したときに、テレスコープ防止板の面同士が密着した状態となった場合でも、圧力容器と流体分離素子との間の圧力が原水圧力と大幅に異なる状況とならずに、流体分離素子の破損を防ぐことを目的とする。 An object of this invention is to prevent the trouble that the fluid separation element bursts during operation. Specifically, when connected by loading a fluid separation element in a pressure vessel, even if the surface between the telescope prevention plate has Tsu Do a state of close contact, between the pressure vessel and the fluid separation element the Razz such as to significantly different situations and pressure raw water pressure, and an object thereof is to prevent damage to the fluid separation element.
上記目的を達成するため、本発明の流体分離素子は以下の構成からなる。すなわち、
(1)分離膜、原水流路材及び透過水流路材がスパイラル状に巻回されてなるスパイラル巻体の外周に外側シェルが設けられると共にスパイラル巻体及び外側シェルの端部にテレスコープ防止板が配設された構造を有し、圧力容器内に直列に複数装填して使用される流体分離素子において、テレスコープ防止板の外周環部の外周面にブラインシール装着用凹部があり、流体分離素子内の原水流路と、流体分離素子と圧力容器との間の隙間とを連通させる通路として、下流側のテレスコープ防止板の外周環部に孔が設けられ、かつ、上流側のテレスコープ防止板のブラインシール装着用凹部より下流側及び上流側テレスコープの直近下流の外側シェルには孔が設けられていないことを特徴とする流体分離素子。
(2)下流側のテレスコープ防止板の外周面にブラインシールが装着されていない上記(1)記載の流体分離素子。
In order to achieve the above object, the fluid separation element of the present invention has the following configuration. That is,
(1) separation membrane, the raw water flow path member and permeate channel material telescoping preventing plate to the ends of the spiral wound body and the outer shell with the outer shell is provided on the outer periphery of the spiral wound body formed by winding spirally There have a arranged structure, the fluid separation device that is used by multiple loaded in series in a pressure vessel, there is the brine seal attachment recess on the outer peripheral surface of the outer peripheral ring portion of the telescope prevention plate, fluid separation a raw water flow path in the device, as a passage that Ru is communicating the gap between the fluid separation element and the pressure vessel, holes are provided in the outer peripheral ring portion on the downstream side of the telescope prevention plate and the upstream tele A fluid separation element characterized in that no hole is provided in an outer shell on the downstream side of the scope seal plate and on the downstream side of the upstream telescope .
(2) The fluid separation element according to (1) , wherein a brine seal is not attached to the outer peripheral surface of the downstream telescope prevention plate .
(3)下流側のテレスコープ防止板の外周環部に設けられた孔の総面積が2〜100mm 2 である上記(1)又は(2)に記載の流体分離素子。
(4)テレスコープ防止板の外周環部の孔が丸孔である上記(1)〜(3)のいずれかに記載の流体分離素子。
(5)流体分離素子内の原水流路と、流体分離素子と圧力容器との間の隙間とを連通させる通路として、上流側のテレスコープ防止板の外周環部のブラインシール装着用凹部より長手方向端部側に孔が設けられている上記(1)〜(4)のいずれかに記載の流体分離素子。
(3) The fluid separation element according to the above (1) or (2), wherein the total area of the holes provided in the outer peripheral ring portion of the downstream telescope prevention plate is 2 to 100 mm 2 .
(4) The fluid separation element according to any one of (1) to (3), wherein the hole in the outer peripheral ring portion of the telescope prevention plate is a round hole.
(5) Longer than the brine seal mounting recess on the outer peripheral ring of the upstream telescope prevention plate as a passage for communicating the raw water flow path in the fluid separation element and the gap between the fluid separation element and the pressure vessel The fluid separation element according to any one of the above (1) to (4), wherein a hole is provided on the direction end side.
(6)上記(1)〜(5)のいずれかに記載の流体分離素子の複数が圧力容器内に直列に複数装填され、隣接する流体分離素子のテレスコープ防止板どうしが接する形式で接続されており、かつ、最下流側の流体分離素子の下流にスラストリングが装填されていることを特徴とする流体分離装置。
により構成される。
(6) A plurality of fluid separation elements according to any one of the above (1) to (5) are loaded in series in a pressure vessel, and are connected in a form in which telescope prevention plates of adjacent fluid separation elements are in contact with each other. And a thrust ring is loaded downstream of the most downstream fluid separation element.
Consists of.
本発明の流体分離素子によって得られる効果は、テレスコープ防止板の面同士が密着状態となった場合でも、液密状態の発生を防ぐことができ、流体分離素子の破裂を防ぐことができることである。 Effect obtained by the fluid separation device of the present invention, even if the surface between the telescope prevention plate becomes close contact, the occurrence of liquid-tight state can proof Gukoto, it can prevent the rupture of the fluid separation element It is.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の適用される流体分離素子は、スパイラル型流体分離素子であって、外側シェルを持ち、圧力容器内に装填され、圧力容器と流体分離素子との間の隙間内を原水が流れることを防ぐためのブラインシール様の部材を使用するものである。
通常の運転状態では、図2のように、圧力容器内に直列に装填された流体分離素子同士の間には特にシール手段が備えられておらないので、液密状態とはならない。この時には、流体分離素子の外側シェルと圧力容器との間の隙間内は原水圧力と同じとなるので、外側シェルに破裂方向の力がかかることはない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Fluid separation element of the present invention is applied, I Oh in scan Pairaru type Fluid separation element has an outer shell, it is loaded in a pressure vessel, raw water to the gap between the pressure vessel and the fluid separation element Ru der those using brine seal-like member for preventing the flow.
In normal operation, as shown in FIG. 2, since no he especially sealing means are e Bei between fluid separation element between loaded in series in a pressure vessel, not a liquid-tight state. At this time, the gap between the outer shell and the pressure vessel of the fluid separation element the same city as Runode raw water pressure, never force the rupture direction to the outer shell is applied.
しかしながら、運転状況、原水中の物質その他なんらかの理由により、上流側流体分離素子の下流側テレスコープ防止板と下流側流体分離素子の上流側テレスコープ防止板とが密着して液密になるケースがまれに発生する。この場合でも、最下流側の流体分離素子の下流側から、流体分離素子の外側シェルと圧力容器との間の隙間を伝って、原水の圧力が最上流側の流体分離素子の外側シェルと圧力容器との間の隙間内までかかってくるはずである。 However, there are cases where the downstream telescope prevention plate of the upstream fluid separation element and the upstream telescope prevention plate of the downstream fluid separation element are in close contact with each other and become liquid-tight due to operating conditions, substances in the raw water, etc. Rarely occurs. In this case, from the downstream side of the fluid separation element on the most downstream side, along the gap between the outer shell and the pressure vessel of the fluid separation element, the outer shell and the pressure of the fluid separation element of the pressure of the raw water is the most upstream side is a gap in Madeka or Tteku Ruhazu between the container.
しかし、例えば図3のように最下流側に配設したスラストリング等により、最下流側の流体分離素子の下流側と圧力容器の下流側の蓋との間がなんらかの理由により液密となった場合や、ブラインシールが流体分離素子と圧力容器との間にはさまって下流側から上流側への原水の流通が妨げられる場合や、ブラインシールとしてOリング等のように上下流向きに関係なく液密にシールする方式のシール材が用いられる場合においては、下流側から上流側への原水圧力の伝搬が生じないので、圧力容器と流体分離素子との間の隙間と、流体分離素子の内側との間に圧力差が生じる。ここで、外側シェルとしては、通常、ガラス繊維を樹脂で固めFRP(Fiber Reinforced Plastics)が用いられることが多いが、流体分離素子内側と外側を略液密にできるものであれば、テープ巻きやフィルム巻き等であってもよい。 However , for example, the thrust ring disposed on the most downstream side as shown in FIG. 3 makes the gap between the downstream side of the most downstream fluid separation element and the lid on the downstream side of the pressure vessel for some reason. or when, or if the flow of raw water to the upstream side is Ru prevented from the downstream side I sama between the brine seals fluid separation element and the pressure vessel, the upstream and downstream directions as such as an O-ring as a brine seal In the case where a sealing material that seals liquid-tightly is used regardless of whether or not the raw water pressure propagates from the downstream side to the upstream side, the gap between the pressure vessel and the fluid separation element , and the fluid separation element A pressure difference is generated between the inside and the inside. Here, as the outer shell , FRP (Fiber Reinforced Plastics) is usually used in which glass fibers are hardened with a resin. However, if the inner and outer sides of the fluid separation element can be substantially liquid-tight, tape winding or Film winding or the like may be used .
流体分離素子の外側シェルの内外に圧力差が生じた時には、その圧力差は原水圧力と同水準となるため、特に海水淡水化では約6MPaの圧力差を受けることとなり、FRP製の外側シェルでも破壊され易い条件となる。
本発明の流体分離素子では、そのような圧力差が生じないように、テレスコープ防止板に、圧力容器と流体分離素子との間の隙間に連通する孔13を設ける。その孔の形態は図4に例示する。
When the pressure difference inside and outside the outer shell of the fluid separation element occurs, that the pressure difference is the same level and the raw water pressure, in particular it will be subjected to a pressure differential of about 6MPa seawater desalination, in the FRP of the outer shell It becomes a condition that is easily destroyed.
In fluid separation element of the present invention, so as not to cause such a pressure difference, the Te Resukopu preventing plate, Ru provided a
この際、破裂防止のみを目的とするのであれば、ブラインシールと孔13の位置関係を気にすることはないが、ブラインシールの本来の目的(流体分離素子と圧力容器との間の隙間内に原水がショートパスして流体分離素子の性能が低下することを防ぐという目的)を阻害しないために、少なくとも流体分離素子の上流側のテレスコープ防止板では、ブラインシールの直近下流に連通通路(孔)を開けないようにする。
At this time, if only to prevent rupture than the intended, but never to worry about the positional relationship between the brine seals the
連通通路としての孔13の個数は、1〜24個程度で、好ましくは4〜12程度がよい。孔13の断面総面積は、圧力を均等にするために流体を導通させることを目的としているため、比較的小さな断面総面積でもよく、2mm2以上であればほぼ目的を達成することができる。また、その断面総面積が必要以上に大きくなり過ぎるとテレスコープ防止板の大きさが過大となり、膜面積の減少を余儀なくされるため、その断面総面積の上限は実質的には100mm2程度までである。実際には、2〜100mm2程度が機能および膜面積への影響等を考慮すると好ましい。
The number of
孔の断面形状については、丸、三角、四角、半円等が挙げられ、テレスコープ防止板に連通通路としての流路を確保できるのであればよい。製造上の観点からは、丸断面の孔が容易に実施しやすい形態である。 The cross-sectional shape of the hole, round, triangular, square, semicircle or the like can be mentioned, et al is, as long as it can ensure the flow path of the communication passage to the telescoping preventing plate. From the viewpoint of the manufacturing, round cross-section of the holes Ru easily implemented form easy der.
本発明は、圧力容器内に複数の流体分離素子を直列に装填した際に、隣り合う2つの流体分離素子のテレスコープ防止板の表面が外周部どうしで実質的に接触するか、または略接触状態にあるタイプのエレメントに適用される。通常このタイプでは、隣り合うエレメントの透過水の接続を中心パイプ内に入るコネクターでもって接続される。 The present invention, when loaded with a plurality of fluid separation elements in series in a pressure vessel, a surface of the telescope prevention plate of two fluid separation elements adjacent substantially in contact with and how the outer peripheral portion, or substantially contact Applied to the type of element in the state. Usually in this type, Ru is connected with the connector entering the connection permeate adjacent elements within the central pipe.
また、テレスコープ防止板は射出成形により製造され、上流側も下流側も同じものを使用していることが多い。従って、このようなテレスコープ防止板に連通通路を設ける場合は、ブラインシールより流体分離素子長手方向端部側に連通通路の孔を設置することが望ましい。連通通路として孔を設ける。 Further, the Te Resukopu preventing plate is produced by injection molding, it is not a multi also upstream using the same is also the downstream side. Therefore, when providing a communication passage in such a telescope prevention plate, it is desirable to install a hole of the communication passage on the end side in the longitudinal direction of the fluid separation element from the brine seal. Providing holes in the communicating communication path.
図4の例では上流側にも下流側にも、外周環部に連通通路の孔を設けた同じテレスコープ防止板を使用しているが、下流側のテレスコープ防止板に連通通路を設けた場合でも本発明の目的は達成することができる。
連通通路を確保する点から考えれば、流体分離素子の外側シェルに孔等の連通通路を設置する方法でもよいが、この場合には、原水のショートパス防止の理由から流体分離素子下流部に連通通路を設置することが望ましい。
FIG even lower flow side in the upper stream side in the example of 4, but is using the same telescope prevention plate provided with holes in the communication passage to the outer peripheral ring portion, a communicating passage telescope prevention plate on the downstream side Even when provided, the object of the present invention can be achieved.
Considering from the viewpoint of securing the communication passage may be a method of installing a communication passage hole or the like to the outer shell of the flow body separation device, but in this case, the fluid separation element downstream portion reasons of short pass prevention of raw water It is desirable to install a communication passage.
(参考例)
流体分離素子の外側シェルの下流側テレスコープ防止板から20mmの位置のところにφ2mmの孔90度毎に4つ等配となるように開けた。
模擬的に流体分離素子内外に圧力差がかかるようにするため、図5のようにブラインシールを流体分離素子の上流側にも下流側にも装着し、圧力容器内に装填した。
原水供給条件は原水(ブライン)流量130L/min、全溶質濃度3.5重量%の海水、9MPaの条件となるように設定し、運転を開始した。
60分後に圧力容器から流体分離素子を取り出し、破損状況を確認した。流体分離素子に損傷はなく、外側シェルも観察の結果、破損等の形跡はみあたらなかった。
(Reference example)
Open digits such that four equidistant to each place to φ2mm holes 90 degrees 20mm position from the downstream side telescope prevention plate of the outer shell of the fluid separation element.
Simulatively so that the pressure difference in the fluid separation element and out is applied, both mounted on the downstream side on stream side of the fluid separation element brine seal as shown in Figure 5, it was charged to the pressure vessel.
The raw water supply conditions were set such that the raw water ( brine ) flow rate was 130 L / min, seawater with a total solute concentration of 3.5 wt%, and 9 MPa, and the operation was started.
Removed fluid separation element from the pressure vessel after 60 minutes to confirm the damaged situation. The fluid separation element was not damaged, and the outer shell was also observed. As a result, no evidence of breakage was found.
(比較例1)
外側シェルにもテレスコープ防止板にも、連通通路となる孔や溝等のない従来の流体分離素子(東レ(株)社製 TM820−400)を準備した。
模擬的に流体分離素子内外に圧力差がかかるようにするため、図6のようにブラインシールを流体分離素子の上流側にも下流側にも装着し、圧力容器内に装填した。
原水供給条件はブライン流量130L/min、全溶質濃度3.5重量%の海水、9MPaの条件となるように設定し、運転を開始した。
10秒後に破裂音がしたため運転を中止し、流体分離素子を圧力容器内から取り出したところ、流体分離素子の外側シェルが破裂し、中の膜が裂けてとびだしていた。
(Comparative Example 1)
To telescope prevention plate in the outer shell, we were prepared conventional fluid separation element without holes or grooves or the like serving as the communication passage (Toray Industries Co., Ltd. TM820-400).
Simulatively so that the pressure difference in the fluid separation element and out is applied, both mounted on the downstream side of the brine seal on the upstream side of the fluid separation element as shown in FIG. 6, it was loaded into a pressure vessel.
The raw water supply conditions were set to be a brine flow rate of 130 L / min, seawater with a total solute concentration of 3.5 wt%, and 9 MPa, and the operation was started.
Stop operation for pops the after 10 seconds, it was taken out of fluid separation element from the pressure vessel, and rupture the outer shell of the fluid separation element, the film in had jumped torn.
(比較例2)
外側シェルにもテレスコープ防止板にも、連通通路となる孔や溝等のない従来の流体分離素子(東レ(株)社製 TM820−400)を6本準備した。
ブラインシールを加工して上下流どちらにも液密となるようにして、流体分離素子の上流部に装着した。6本入り直列の圧力容器内に6本の流体分離素子を装填した。このとき、流体分離素子列の上・下流側にスラストリングを装着し、圧力容器の蓋で流体分離素子列を3mm圧縮し、流体分離素子の内側と圧力容器との間の隙間内が略液密となるようにした。
原水供給条件は、原水(ブライン)流量80L/min、全溶質濃度3.5重量%の海水、5.5MPaの条件とし、スタートから5分かけて立ち上げた。
スタート後5分から6分の間に3度破裂音がしたため装置を停止し、圧力容器内から流体分離素子を取り出し、破損状況を確認した。上流側から1、3、4本目の計3本の流体分離素子の外側シェルが破裂し、中の膜が裂けてとびだしていた。
(Comparative Example 2)
To telescope prevention plate in the outer shell, the conventional fluid separation element without holes or grooves or the like serving as a communicating passage (Toray Co., Ltd. TM820-400) were prepared six.
The brine seal was processed so as to be liquid-tight both upstream and downstream, and was mounted on the upstream portion of the fluid separation element. Six fluid separation elements were loaded in a series of six pressure vessels. In this case, the thrust ring is mounted in the upstream and downstream side of the fluid separation element array, a fluid separation element array and 3mm compression by the lid of the pressure vessel, substantially falls within the gap between the inner side and the pressure vessel of the fluid separation element It was designed to be liquid-tight.
The raw water supply conditions were as follows: raw water ( brine ) flow rate 80 L / min, seawater with a total solute concentration of 3.5% by weight, and 5.5 MPa.
Since there was a popping sound 3 times within 5 to 6 minutes after the start, the apparatus was stopped, the fluid separation element was taken out from the pressure vessel , and the state of breakage was confirmed. The outer shells of a total of three fluid separation elements, the first, third, and fourth, from the upstream side burst, and the inner membrane was torn out.
1:集水管
2:供給された原水の流れ方向(原水流路)
3:第1の分離膜
4:第2の分離膜
5:透過水流路材
6:原水流路材
7:濃縮水
8:透過水
9:テレスコープ防止板の外周環部
10:ブラインシール
11:外側シェル
12:流体分離素子と圧力容器との間の隙間
13:連通通路としての孔
14:スラストリング
17:スパイラル巻体
1: Catch pipe 2: Flow direction of supplied raw water (raw water flow path)
3: the first separation layer 4: second separation membrane 5: permeate flow path member 6: raw water flow path member 7: concentrated water 8: permeated water 9: outer circumference of the telescoping preventing plate ring portion 10: brine seal 11 : Outer shell 12: gap between fluid separation element and pressure vessel 13:
17: Spiral roll
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