JP2010514544A - 改良された膜モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】芯部を有し、芯部上に半透性の中空繊維層が螺旋状に複数巻かれた中空膜モジュールが提供される。任意の1つの繊維層に対する繊維巻付角度は、一方または両方の端部または管板領域を除いてモジュールの軸方向長さに沿って実質的に一定であることができ、径が漸減する区間を作り出すために、複数の層のうち少なくとも一部の層において、巻付角度を、実質的に一定の巻付角度に比べて増加させることができる。
【選択図】図1
Description
Claims (23)
- 中空繊維が螺旋状に巻かれた中空繊維膜モジュールであって、
(a)芯部と、
(b)前記芯部上に巻かれた複数の螺旋状に巻かれた半透性の中空繊維層とを含み、
任意の1つの繊維層に対する繊維巻付角度が、一方または両方の端部または管板領域を除いて前記モジュールの軸方向長さに沿って実質的に一定であり、
径及び充填密度が漸減する区間を作り出すために、前記複数の層のうち少なくとも一部の層において、前記巻付角度を、前記実質的に一定の巻付角度に比べて増加させていることを特徴とする中空繊維膜モジュール。 - 前記一方または両方の端部領域の始まり部分における前記モジュールの径が、中央アクティブ領域における前記中空繊維膜モジュールの径と実質的に同じであり、前記一方または両方の端部または管板領域の他端における前記モジュールの径が、前記中央アクティブ領域の径より小さいことを特徴とする請求項1の中空繊維膜モジュール。
- 前記一方または両方の端部領域の前記他端における前記モジュールの前記径が、前記芯部の径より僅かばかり大きいことを特徴とする請求項2の中空繊維膜モジュール。
- 一部がアクティブ領域であるような少なくとも1つの端部または管板領域と、中央アクティブ領域とをさらに含むことを特徴とする請求項2の中空繊維膜モジュール。
- ポッティングされたエンドキャップが、前記少なくとも1つの管板領域の少なくとも一部を覆うことを特徴とする請求項4の中空繊維膜モジュール。
- 前記中空繊維膜モジュールが各端部に管板領域を有し、前記両管板領域間にアクティブ領域が延在し、前記管板領域の各々にポッティングされたエンドキャップが設けられ、各ポッティングされたエンドキャップがそのそれぞれの管板領域の少なくとも一部を覆うことを特徴とする請求項5の中空繊維膜モジュール。
- 前記モジュールが、ガス不浸透性でありかつ前記少なくとも1つの管板領域に隣接する覆われていない領域を除いて前記モジュールの全体にわたって延在するような密接に適合するバリア材で覆われていることを特徴とする請求項5の中空繊維膜モジュール。
- 前記モジュールが、ガス不浸透性でありかつ前記モジュールの全体にわたって延在するような密接に適合するバリア材で覆われていることを特徴とする請求項6の中空繊維膜モジュール。
- 前記モジュールが、ガス不浸透性でありかつ前記少なくとも1つの管板領域に隣接する覆われていない領域を除いて前記モジュールの全体にわたって延在するような密接に適合するバリア材で覆われていることを特徴とする請求項6の中空繊維膜モジュール。
- 前記モジュールが、ガス不浸透性でありかつ前記モジュールの全体にわたって延在するような密接に適合するバリア材で覆われていることを特徴とする請求項6の中空繊維膜モジュール。
- シェルの内側に気密に装着されていることを特徴とする請求項7の中空繊維膜モジュール。
- シェルの内側に気密に装着されていることを特徴とする請求項9の中空繊維膜モジュール。
- 前記不浸透性バリア材と前記シェルの間に封止部があることを特徴とする請求項11の中空繊維膜モジュール。
- 前記不浸透性バリア材と前記シェルの間に封止部があることを特徴とする請求項12の中空繊維膜モジュール。
- 内部スウィープ・ボアサイドフィード型の中空繊維膜モジュールであって、
(a)前記中空芯部が、円筒形であり、スウィープガスの導入のために前記モジュールの一端で開口されており、前記芯部と前記シェルの内側と前記エンドキャップの間に画定される区間において前記繊維群の外側にスウィープガスをめぐらせることができるように前記アクティブ領域に隣接して前記中空芯部に複数のスウィープ孔が設けられているような、請求項13の中空繊維膜モジュールと、
(b)前記スウィープガスを逃がすことができるように前記シェルに設けられた少なくとも1つの開口部とを含むことを特徴とする中空繊維膜モジュール。 - 前記中空芯部に、前記芯部に入るスウィープガスの量を制限するためのスウィープオリフィスをさらに含むことを特徴とする請求項15の中空繊維膜モジュール。
- 前記ガス不浸透性材料と前記シェルの内部の間に封止部をさらに含むことを特徴とする請求項15の中空繊維膜モジュール。
- 外部スウィープ・ボアサイドフィード型モジュールであって、
(a)前記密接に適合するバリア材が両管板領域に隣接する覆われていない領域を除いて前記モジュールの全体にわたって延在するような、請求項13の中空繊維膜モジュールを含み、
(b)封止部が、前記ガス不浸透性材料と前記シェルの内部の間に設けられ、
(c)少なくとも1つのスウィープ入口開口部が、前記シェルの一端に隣接して設けられ、
(d)少なくとも1つのスウィープ出口開口部が、前記シェルの他端に隣接して設けられることを特徴とするモジュール。 - 前記シェルの各端部に設けられたエンドキャップをさらに含むことを特徴とする請求項18のモジュール。
- 前記シェルの各端部に設けられたエンドキャップをさらに含むことを特徴とする請求項19のモジュール。
- 前記モジュールの前記軸方向長さに沿って異なる繊維層の前記巻付角度が広範囲にわたって変化することを特徴とする請求項1の中空繊維膜モジュール。
- 前記モジュールの前記軸方向長さに沿って異なる繊維層における前記繊維の前記長さが20パーセントまたはそれ以上の差で変化することを特徴とする請求項1の中空繊維膜モジュール。
- 前記中空芯部が円筒形であることを特徴とする請求項18の外部スウィープ・ボアサイドフィード型モジュール。
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