JP2016514035A - Apparatus and methods utilizing osmotic potential, as well as methods of making and using apparatus - Google Patents

Apparatus and methods utilizing osmotic potential, as well as methods of making and using apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2016514035A
JP2016514035A JP2015557541A JP2015557541A JP2016514035A JP 2016514035 A JP2016514035 A JP 2016514035A JP 2015557541 A JP2015557541 A JP 2015557541A JP 2015557541 A JP2015557541 A JP 2015557541A JP 2016514035 A JP2016514035 A JP 2016514035A
Authority
JP
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
hf
water
plurality
embodiment
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015557541A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6277560B2 (en )
Inventor
ケラダ,マー
Original Assignee
ケラダ,マー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/026Wafer type modules or flat-surface type modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis, ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/002Forward osmosis, direct osmosis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/021Manufacturing thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/08Flow guidance means within the module or the apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/14Specific spacers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/20Specific housing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/21Specific headers, end caps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/24Specific pressurizing or depressurizing means
    • B01D2313/243Pumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/24Specific pressurizing or depressurizing means
    • B01D2313/246Energy recovery means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/36Energy sources
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2315/00Details relating to the membrane module operation
    • B01D2315/06Submerged-type; Immersion type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems with climate change mitigation effect characterised by the origin of the energy
    • Y02W10/37Wastewater or sewage treatment systems with climate change mitigation effect characterised by the origin of the energy using solar energy

Abstract

装置、装置の作製方法、及び装置の使用方法であって、装置は、メンブレン要素を備え、メンブレン要素は、中空繊維(HF)積層を備え、中空繊維(HF)積層は、複数の疎充填した中空繊維(HF)を備え、複数の疎充填した中空繊維(HF)は、1つの接触構造体を通って延在する第1の端部及び対向接触構造体を通って延在する対向端部を備え、各HFは、1つの接触構造体と対向接触構造体との間に延在する細長内腔、及び98.5%以上の脱塩率を達成し35ダイン/cm以上の表面張力を呈するように適合した親水性半透過性メンブレンを備え、メンブレン要素は、枠内に封入され第1の流体に浸漬されるように適合され、複数の疎充填HFの内腔と第1の流体との間に浸透を誘導するようにし、メンブレン要素は、枠に封入 Device, a manufacturing method and apparatus using the device, the device comprises a membrane element, the membrane element comprises a hollow fiber (HF) laminated, hollow fiber (HF) lamination, a plurality of loosely packed a hollow fiber (HF), a plurality of loosely packed hollow fibers (HF) is the opposite end extending through the first end and an opposing contact structure extending through one of the contact structures comprising a respective HF is an elongated lumen, and 35 dyne / cm or more surface tension to achieve the salt rejection of 98.5% or more extending between one of the contact structures and the counter-contact structure comprising a hydrophilic semipermeable membrane adapted to assume, the membrane elements are adapted to be immersed in the first fluid is sealed in the frame, with the lumen of the first fluid of a plurality of loosely packed HF so as to induce the penetration between, the membrane elements, enclosed in a frame れ第1の流体中に浸漬したときに、複数の疎充填HF表面の全幅及び全長に渡り、レイノルズ数約3,000以上で乱流を持続させるのに十分な前記機械的完全性を有し、30バール以上の供給水圧送圧力で前記機械的完全性を維持する。 It is when immersed in a first fluid, over the entire width and the entire length of a plurality of loosely packed HF surface, has sufficient the mechanical integrity to sustain turbulent flow at about 3,000 Reynolds number , to maintain the mechanical integrity at the supply water pressure delivery pressure higher than 30 bar.
【選択図】図29A .FIELD 29A

Description

本出願は、固有の中空繊維(HF)又は管状半透過性メンブレン要素(以下「HFメンブレン要素」)、HFメンブレン要素を備える装置、並びにHFメンブレン要素及び装置の使用方法を提供する。 This application-specific hollow fiber (HF) or tubular semipermeable membrane elements (hereinafter "HF membrane element") device comprising a HF membrane element, as well as the use of HF membrane elements and equipment.

浸透は、工業廃水の処理、ごみ処分場からの浸出液の濃縮、及び食品産業における液状食品の低塩処理に使用されてきた。 Penetration, treatment of industrial waste water, concentration of leachate from garbage disposal site, and have been used in low-salt processing of liquid food in the food industry. 近年、物質科学の発達により、浸透を薬剤の徐放及び透析に使用することも可能になってきている。 In recent years, the development of materials science, and the penetration has become possible to use in sustained release and dialysis of the drug.

他の工業的分離方法と比較すると、浸透は、無液圧又は低液圧で動作し、様々な種類の汚染物質を除外し、可能性としてはメンブレンへの低ファウリング性を有し、比較的単純で基本的な機器を使用するという利点を有する。 Compared to other industrial separation method, penetration Mueki pressure or operate at low liquid pressure, to exclude various types of pollutants, has a lower fouling the membrane possibly, comparison It has the advantage of using a simple and basic instrumental.

浸透を発電に使用する試みがなされてきたが、限られた成功しか収めていない。 Attempts to use the penetration in power generation have been made, but not with limited success. モジュール又は容器として商業的に公知である従来の半透過性メンブレン要素の設計には、1つの問題がある。 Commercially conventional semipermeable membrane element is known designed as a module or container, there is one problem. 現在入手可能な半透過性メンブレン要素は、比較的小さな、典型的には約200mm(8インチ)以下のボアを有する管状シリンダを備える。 Semipermeable membrane elements available today, relatively small, typically comprises a tubular cylinder having about 200 mm (8 inches) or less of the bore. 現在入手可能な半透過性メンブレン要素の典型的な長さは、約1000〜1500mmしかない。 Typical length of currently available semipermeable membrane element, only about 1000~1500Mm.

大規模発電プラント等、現存する浸透プラントよりも大規模な浸透プラントでは、大量の塩水を扱い、プラントのセル内に流速の大きな変化を現場でもたらすものである。 Such as a large-scale power generation plant, in a large-scale penetration plant than the existing osmosis plant, handling a large amount of salt water, it is one that results in the field a large change of the flow velocity in the cells of the plant. 従来の浸透中空繊維又は渦巻形メンブレン・モジュールは、非常にわずかな発電用途及び研究、開発活動には適切かもしれないが、大型浸透プラントで使用するには効率的ではないと思われる。 Conventional infiltration hollow fiber or spiral membrane module, very little power generation applications and research, but may suitably be in development activities, for use in large-scale infiltration plant seems not efficient. まず、大規模浸透処理は、多数のセルを備え、数百万個ではないにしても数十万個の比較的小さな従来の半透過性メンブレンの使用を必要とすることになる。 First, a large penetration treatment, comprising a number of cells, would require the use of hundreds of thousands of relatively small conventional semipermeable membrane, if not millions. 次に、そのような莫大な数の従来の半透過性メンブレン要素を大規模浸透処理で使用した場合、過剰な圧力降下をもたらすことになり、これにより、プラントの効率に重大な影響を与え、プラントの稼働及び整備費用を複雑にすることになる。 Next, when using a conventional semi-permeable membrane element of such a vast number of large-scale infiltration will result in a excessive pressure drop, thereby, significantly affect the efficiency of the plant, It will complicate the operation and maintenance costs of the plant.

米国特許出願公開第2011/0044824号 US Patent Application Publication No. 2011/0044824 米国特許第8,545,701号 US Pat. No. 8,545,701

より効率的な半透過性メンブレン要素が大規模浸透プラント設計の使用で必要とされる。 More efficient semipermeable membrane element is required the use of large infiltration plant design.

一実施形態では、本出願は、装置を提供するものであり、この装置は、メンブレン要素を備え、メンブレン要素は、中空繊維(HF)積層を備え、中空繊維(HF)積層は、複数の疎充填した中空繊維(HF)を備え、複数の疎充填した中空繊維(HF)は、1つの接触構造体を通って延在する第1の端部及び対向接触構造体を通って延在する対向端部を備え、各HFは、1つの接触構造体と対向接触構造体との間に延在する細長内腔、及び98.5%以上の脱塩率を達成し35ダイン/cm以上の表面張力を呈するように適合した親水性半透過性メンブレンを備え、メンブレン要素は、枠に封入され第1の流体に浸漬されるように適合され、複数の疎充填HFの内腔と第1の流体との間に浸透を誘導するようにし、メンブレン要素は、枠に In one embodiment, the present application is to provide a device, the device comprises a membrane element, the membrane element comprises a hollow fiber (HF) laminated, hollow fiber (HF) stacking a plurality of sparse comprising a filled hollow fiber (HF), a plurality of loosely packed hollow fibers (HF) is opposed to extending through the first end and an opposing contact structure extending through one of the contact structures comprising an end portion, each HF is one of the contact structure and the elongated lumen extending between the opposing contact structure, and to achieve a salt rejection of 98.5% to 35 dynes / cm or more surfaces comprising a hydrophilic semipermeable membrane adapted to exhibit tension, the membrane elements are adapted to be immersed in the first fluid is sealed in the frame, the lumen of a plurality of loosely packed HF and a first fluid so as to induce the penetration between, the membrane element, the frame 入され第1の流体に浸漬されたときに、複数の疎充填HF表面の全幅及び全長に渡りレイノルズ数約3,000以上で乱流を持続させるのに十分な前記機械的完全性を有し、30バール以上の供給水圧送圧力で前記機械的完全性を維持する。 When immersed in input to the first fluid, has a sufficient the mechanical integrity to sustain a plurality of loosely packed HF surface of the full width and turbulence in the over Reynolds number of about 3,000 or more full-length , to maintain the mechanical integrity at the supply water pressure delivery pressure higher than 30 bar.

一実施形態では、本出願は、 In one embodiment, the present application,
特許請求する装置の1つ又は複数の閉ループのHFに、最初の溶質分を有する処理流体を事前に充填すること; The HF of one or more closed-loop claims to device, filling the processing fluid having a first solute content in advance;
1つ又は複数の閉ループを通して、供給水を投入することであって、供給水は、最初の溶質分を超える溶質分を有する、投入すること; Through one or more closed loop, the method comprising: introducing the feed water, the feed water has a solute content beyond the first solute component, be introduced;
外力を必要とせずに、供給水からHF内腔内の処理流体に水を自然に透過させ、濃縮供給水及び希釈処理流体を生成することを含む方法を提供する。 Without the need for external force, water was naturally transmitted to the processing fluid HF lumen from the feed water, the method comprising generating a concentrated feed water and dilution process fluid.

一実施形態では、本出願は、 In one embodiment, the present application,
特許請求する装置の複数の直列閉ループに、最初の塩濃度を有する最初の塩水を事前に充填することであって、最初の塩水は、意図する高度に到達させるのに効果的な水頭をもたらすほど十分に高い高度である、事前に充填すること; A plurality of series loop claims to device, the first salt water was to fill in advance with a first salt concentration, the first salt water, as to cause the effective hydraulic head to be highly reach the intended a sufficiently high altitude, be pre-filled;
半透過性メンブレンに渡る水を、最初の閉ループの立ち上り管内に自然に透過させることであって、水は、より低い塩分の塩水からより高い塩分の塩水に外力を必要とせずに透過されること; Water across semipermeable membranes, the method comprising causing naturally transmitted to the rising tube of the first closed loop, the water is to be transmitted without the need for external force to the higher salinity brine from a lower salinity brine ;
複数の直列閉ループ内にカラムを構築することであって、カラムは、それぞれの閉ループの半透過性メンブレンに渡る浸透圧の差に等しい水頭を呈する、構築すること; The method comprising constructing a column in a plurality of series loop, column exhibits equal water head difference in osmotic pressure across the semipermeable membrane of the respective closed loop, be constructed;
最初の高度の最初の閉ループから、実質的により高い、意図する高度の最後の閉ループまでカラムを保持し高度を伝えるために、水頭を利用すること;及び 実質的により高い高度において、一定量の脱塩塩水を収集することであって、一定量の脱塩塩水は、最初の高度で最初の閉ループに入った最初の塩水から自然に透過した水の容積を含む、収集することを含む方法を提供する。 From the first high first closed loop, substantially higher, in order to hold the column to an altitude of the last closed loop intended convey altitude, it utilizes the water head; and at substantially higher altitude, a certain amount of de the method comprising: collecting salt brine, a certain amount of desalting salt water, provides a method comprising including a first altitude initial volume of the first water passing through naturally from water entering the closed loop is collected to.

一実施形態では、本出願は、 In one embodiment, the present application,
特許請求する装置を備える発電設備を準備することであって、装置は、複数のセルを備え、複数のセルは、最初の端部セル、1つ又は複数の中間セル及び対向端部セルを備え、複数のセルの各セルは、指定の透過水流束のために指定した容積及び流量から構成した液圧ループを形成し、前記複数のセルの各セルは、圧送系及び水力発電タービン系も有し、複数のセルの隣接し合うセルは、半透過性メンブレンを共有する、準備すること; The method comprising: preparing a power generating plant comprising a device as claimed, the device comprises a plurality of cells, the plurality of cells, comprising a first end cell, one or more intermediate cells and the opposite end cell , each cell of the plurality of cells to form a hydraulic loop which consisted volume and flow rate specified for the given permeate flux, each cell of the plurality of cells, also pumping system and hydroelectric turbine system Yes it was, adjacent each other cell in the plurality of cells, which share a semipermeable membrane, it is prepared;
複数のセルの隣接し合うセルの間で、指定のイオン化無機塩濃度及び種類を有する所与の塩水を混合させずに、複数のセルの各セルに所与の塩水を投入して塩濃度勾配をもたらし、最初の端部セルから1つ又は複数の中間セルに渡り対向端部セルまで段階的に漸増する浸透ポテンシャルをもたらすこと; Between a plurality of adjacent mutually cells of the cell, given saline without mixing, salt gradient and put given saline in each cell of a plurality of cells having an ionization inorganic salt concentration and type of the designated the lead, to bring stepwise increasing penetration potential from the first end cell to the opposite end cell over one or more intermediate cells;
発電設備において、最初の端部セルで無塩水又は低塩濃度水を含む最初の塩水を供給して、複数のセルに渡って漸増する濃度及び浸透圧比を含む濃度場を生成することであって、濃度場は、最初の端部セルでの無塩水又は低塩濃度水、及び対向端部セルでの濃縮塩水によって境界を付けられ、それにより、制御された濃度−圧力ループを備える発電設備サイクルを生成し、濃縮場は、(a)発電設備全体を通して、実質的に無塩の透過水流束を連続した一定の流速で浸透誘導し;(b)複数のセルの隣接し合うセルが共有する半透過性メンブレンに渡る塩濃度差を維持し;(c)確実な正味発電を保証する各セル内の塩濃度比率を規定し;(d)対向端部セルで濃縮塩水を排出する、生成すること;並びに 確実な正味発電に効率的な条件下で The power generating plant, by supplying the first water containing salt-free water or low-salt water at the first end cell, and generating a concentration field including concentration and osmotic pressure ratio gradually increases over a plurality of cells , the concentration field, salt-free water or low-salt water at the first end cells, and bounded by concentration salt water at opposite ends cell, thereby, controlled concentration - power plant cycle with a pressure loop generates, concentrated field, throughout (a) power plant, essentially penetrates induced at a constant flow rate of continuous permeation water flux salt-free; is (b) adjacent each other cell in the plurality of cells share maintaining the salt concentration difference across the semipermeable membrane; (c) defining a salt concentration ratios in each cell to ensure reliable net power generation; discharging the concentrated salt water in (d) the opposite end cell, generates it; and under conditions effective to secure net power 発電設備を稼働することを含む方法を提供する。 The method comprising running a power plant.

一実施形態では、本出願は、メンブレン要素の作製方法を提供し、本方法は、 In one embodiment, the present application provides a manufacturing method of the membrane element, the method,
a. a. 所与の寸法を有する複数の着脱可能な隔板構造体を準備すること; Providing a plurality of removable diaphragm structure having a given size;
b. b. HF組立体プラットフォーム上に1つ又は複数の第1の隔板構造体を置くこと; One or placing a plurality of the first diaphragm structure on HF assembly platform;
c. c. HF組立体プラットフォームの長手方向軸と位置合わせした1つ又は複数の第1の隔板構造体の上に、第1の空間を間に有する第1のHFの第1の列を延在させ、第1のHFの第1の長手方向列を形成することであって、第1の空間は、中空繊維メンブレンの表面の全幅及び全長に渡りレイノルズ数約3,000以上で乱流を維持する流れの動態計算に従った効率的な幅を有する、形成すること; Over the longitudinal axis one was aligned with or more first diaphragm structure HF assembly platform, extend the first row of the first HF having between a first space, and forming a first longitudinal row of the first HF, the first space flows to maintain turbulent flow in the hollow fibers over the entire width and entire length of the surface of the membrane Reynolds number of about 3,000 or more that of having an efficient width in accordance with the dynamic calculation, to form;
d. d. 1つ又は複数の第1の隔板構造体と位置合わせした第1のHF列の上に、所与の寸法を有する1つ又は複数の第2の隔板構造体を置くこと; On one or more first first HF columns aligned with the diaphragm structure, placing the one or more second diaphragm structure having a given size;
e. e. HF組立体プラットフォームの長手方向軸と位置合わせした1つ又は複数の第2の隔板構造体に渡って、第2の空間を間に有する隣接HF列を延在させること; One was aligned with the longitudinal axis of the HF assembly platform or across the second diaphragm structure, it is extended to adjacent HF train having between a second space;
f. f. 更なるHF列及び隔板構造体に対して(d)〜(e)を繰り返し、交互のHF列と介在する隔板構造体との積層を形成することを含み、積層は所望の合計積層奥行きを有し、積層した隔板構造体の垂直に位置合わせされ隣接し合う表面は、対向し合うHF端部で封注室を画定し、封注室は、所定寸法を有する内面を画定する。 Further against HF column and diaphragm structures repeatedly (d) ~ (e), comprising forming a stack of diaphragm structure interposed between alternating HF columns, stacked desired total stack depth has, vertically aligned surface adjacent the laminated diaphragm structure defining a sealed Note chamber HF ends facing each other, Fuchushitsu defines an inner surface having a predetermined dimension.

本出願は、図面を参照すればより良く理解されよう。 This application will be better understood with reference to the drawings. 可能な場合、同様の要素は、同様の番号を含む。 Where possible, similar elements may include similar numbers.

パネルの複数の垂直中空繊維及び1つの支持部材による断面図である。 It is a cross-sectional view of a plurality of vertical hollow fibers and one support member of the panel. 個々の中空繊維の斜視図である。 It is a perspective view of the individual hollow fibers. 直交して向けられた中空繊維を備える1対のパネルの斜視図である。 It is a perspective view of a pair of panels provided with a hollow fiber that is directed orthogonally. 発電設備で使用するアレイの斜視図であり、アレイは、交互に直交して向けられた複数対のパネルを備える。 Is a perspective view of an array to be used in power generation equipment, the array comprises a panel of pairs directed orthogonally alternately. 図3のアレイのパネルの分解図である。 Is an exploded view of an array panel of FIG. 垂直繊維パネルの正面図である。 It is a front view of a vertical fiber panel. 図3A−1のアレイを渡る流体の流れを示す側面図である。 It is a side view showing the flow of a fluid across the array of FIG. 3A-1. 脱塩アレイのパネルの分解図である。 It is an exploded view of a desalination array panel. 脱塩アレイの斜視図である。 It is a perspective view of a desalination array. 中空繊維パネル用繊維強化プラスチック(FRP)パネルの断面図である。 It is a cross-sectional view of a hollow fiber panel fiber reinforced plastic (FRP) panels. 中空繊維パネル用鋼鉄枠又はFRPの断面図である。 It is a cross-sectional view of a hollow fiber panels steel frame or FRP. 管寄せ16及び隣接管寄せ26(図2)を備えるパネル10(図2)の切欠き図/枠が透けて見える斜視図である。 Panel 10 comprises a tube jogger 16 and the adjacent pipe shifting 26 (FIG. 2) is a perspective view seen through cutaway view / frame (Figure 2). 垂直バッフル及び水平バッフルの斜視図である。 It is a perspective view of the vertical baffles and the horizontal baffle. 従来のように充填した複数の中空繊維による断面図である。 It is a cross-sectional view of a plurality of hollow fibers packed in a conventional manner. 複数の疎充填中空繊維による断面図である。 It is a cross-sectional view of a plurality of loosely packed hollow fibers. 垂直パネルにおける長方形容器の正面図であり、長方形容器は、中空繊維内部が高圧であり中空繊維外部が低圧である状態で使用するように適合される。 Is a front view of a rectangular container in vertical panels, rectangular containers, the hollow fibers inside the hollow fiber outside are high pressure is adapted for use in a state a low pressure. 垂直パネルにおける円筒形容器による断面図であり、円筒形容器は、中空繊維内部が低圧であり中空繊維外部が高圧である状態で使用するように適合される。 Is a cross-sectional view taken along a cylindrical vessel in a vertical panel, a cylindrical container, the hollow fibers inside the hollow fiber outside are low is adapted for use in a state of high pressure. 漸進的に変化する直径をもつ複数の区分を備えるアレイを示す上面図であり、複数の区分は、対応して変化する断面を有する複数のアレイを備える。 Is a top view of an array comprising a plurality of segments having progressively changing diameter, a plurality of partition is provided with a plurality of arrays having a cross section that varies correspondingly. アレイ筐体を備える図8のアレイの代替実施形態を示す上面図であり、アレイ筐体は、連続的に先細りする断面を含む連続的に先細りする直径を有する。 Is a top view of an alternative embodiment of the array of Figure 8 with the array chassis, array housing has a diameter which continuously tapering including a cross-section continuously tapered. 発電設備用アレイの空間節約構成の概略上面図である。 It is a schematic top view of a space-saving construction of the power plant for the array. 発電設備用アレイの空間節約構成の別の概略上面図である。 It is another schematic top view of a space-saving construction of the power plant for the array. アレイを区分化する3つのセルを備える発電設備の上面図であり、アレイは、複数のHFの最大許容動作圧力によって限定される。 Is a top view of a power plant with three cells partitioning the array, the array is limited by the maximum allowable operating pressure of a plurality of HF. 多数のセルを備える発電設備内の最後のセルの上面図であり、セルは、漸進的に変化する直径をもつ複数の区分を備える圧力容器を備える。 Is a top view of the last cell of the power generation features with a number of cells, the cell comprises a pressure container with a plurality of segments having progressively changing diameter. 高圧部分及び低圧部分を備える発電設備の上面図である。 It is a top view of a power plant comprising a high pressure section and a low pressure portion. 図11の構成を有する多数のセルを備える発電設備内の最後の2つのセルの上面図である。 It is a top view of the last two cells of the generator in the installation comprising a number of cells having the configuration of FIG. 11. 図11で全体に説明した構造を有する多数の圧力容器を備える交換器の最後のセルの上面図である。 It is a top view of the last cell of the exchanger comprises a number of pressure vessels having the structure described throughout in Figure 11. 可撓性供給導管を備える、図11と同様のセルの上面図であり、セルは、濃度分極制御のための電磁振動器を備える。 Comprising a flexible feed conduit, a top view of the same cells as Fig. 11, the cell comprises an electromagnetic vibrator for concentration polarization control. 図14のセル内の垂直パネルの正面図であり、1対の電磁振動器、1対のばね取付け具及び1対のアレイ筐体支持部材を示す。 Is a front view of a vertical panel of the cell of FIG. 14 shows a pair of electromagnetic vibrator, a pair of spring fixture and a pair of array chassis supporting member. 一体化プラントの上面図であり、一体化プラントは、大規模共益的誘導浸透(ISO)発電設備の最後のセル及び図3Cのアレイと同様のアレイを備える海水脱塩セルを備える。 It is a top view of an integrated plant, integrated plant comprises a seawater desalination cell with the same array and an array of large common service induction penetration (ISO) last cell and 3C of power generation equipment. 3つのセルの水抽出−水回収系300の側面図であり、系300は、水分、特に放射性物質汚染水を抽出することによって、希釈流体を濃縮するためのものである。 Three cells of water extraction - a side view of the water recovery system 300, system 300, water, in particular by extracting the radioactive contaminated water, is used to concentrate the dilute fluid. 水抽出−流体濃縮に適したISO−逆浸透ユニットの圧力及びタイラインを示す概略図である。 Water extraction - is a schematic view showing the pressure and tie lines of ISO- reverse osmosis unit suitable for fluid concentrate. HFの対向し合う端部を保持するように適合された接触構造体による断面図である。 It is a sectional view according to an adapted contact structure to hold the ends facing each other of HF. 内径及び外径を示すHFの断面図である。 It is a cross-sectional view of a HF showing the inner and outer diameters. 組立て中の中間段階における、接触構造体の間に延在するHF列34による、隔板を間に有する断面図である。 At an intermediate stage in the assembly, by HF columns 34 extending between the contact structure is a cross-sectional view having between a diaphragm. メンブレン要素を製造するための組立体の斜視図である。 Is a perspective view of an assembly for the production of the membrane element. 重りを付けた2本のHFのみを有する、図20の組立体による断面図である。 It has only two HF which attached the weight is a sectional view according to the assembly of Figure 20. HFパネル製造中における図21の組立体の上面図である。 It is a top view of the assembly of Figure 21 in the HF panel production. 図22の組立体の側面図である。 It is a side view of the assembly of FIG. 22. HFロール又は織機綜こうが除かれた、注封構造を形成するように適合した隔板を備える組立体による断面図である。 HF roll or Shokki綜 this has been removed, is a cross-sectional view taken along an assembly comprising a diaphragm adapted to form a potting structure. 隔板の一実施形態の上面図である。 It is a top view of an embodiment of a diaphragm. 対向し合う接触構造体を備え、HF層が接触構造体の間に延在するHFメンブレン要素の斜視図である。 Comprising a contact structure facing each other, a perspective view of the HF membrane elements HF layer extends between the contact structure. HFが、対向し合う接触構造体の間に延在するメンブレン要素の上面図であり、完成したバッフルと位置合わせされた1組の隔板を示す。 HF is a top view of the membrane element extending between the contact structures facing each other, showing a pair of diaphragm aligned with the finished baffle. 注封材料を注入する前の、線X−Xに沿った図27による断面図である。 Before injecting the potting material is a sectional view according to FIG. 27 taken along line X-X. 注封材料を注入し硬化させた後の、線X−Xに沿った図27による断面図である。 Note sealed material injected after curing a cross-sectional view according to FIG. 27 taken along line X-X. メンブレン要素を製造するための組立体の側面図であり、組立体は、1つは偶数のHF層、もう1つは奇数のHF層のための2つのロールを備える。 It is a side view of an assembly for the production of the membrane element, the assembly, one even HF layer and one comprising two rolls for odd HF layer. メンブレン要素を製造するための組立体の上面図であり、組立体は、2つの同時HFパネル組立体ラインを支持する幅広のHF巻付けビーム(ロール)を備える。 Is a top view of an assembly for the production of the membrane element, the assembly comprises a wide HF winding beam for supporting two simultaneous HF panel assembly line (roll). メンブレン要素を製造するための組立体の斜視図であり、組立体は、多数のHFスプールを備える。 Is a perspective view of an assembly for the production of the membrane element, the assembly comprises a number of HF spool. 組立体の概略上面図であり、組立体は、偶数のHFを備える第1のスプール列、及び第1のスプール列と交互に並ぶ、奇数のHFを備える第2のスプール列を備える。 Is a schematic top view of the assembly, the assembly includes a first spool columns with an even number of HF, and arranged in the first spool columns and alternately, a second spool columns with an odd number of HF. 複数のスプールからHFリールを製造するための組立体の斜視図である。 Is a perspective view of an assembly for the production of HF reel from a plurality of spools. 複数の隣接するHFリールを備える組立体の概略上面図であり、HFリールは、奇数のHF及び偶数のHFが交互に並ぶ列を生成するために必要に応じて離間できる。 Is a schematic top view of an assembly comprising a plurality of adjacent HF reel, HF reel can be spaced as necessary to generate the sequence odd HF and even HF are alternately arranged. 巻付けビーム組立体の概略図であり、HFリール又はスプールから延びる複数のHFは、異なる供給源からもたらされたものである。 It is a schematic view of the winding beam assembly, a plurality of HF extending from HF reel or spool are those resulting from different sources. 一実施形態の中空繊維パネルの枠から分離したメンブレン要素の分解図である。 Is an exploded view of the separation membrane was elements from the frame of the hollow fiber panel of an embodiment. 一実施形態の中空繊維パネルのメンブレン要素から分離した枠の分解図である。 It is an exploded view of a separate frame from the membrane element of the hollow fiber panel of an embodiment.

定義 「浸透」:水に対して透過性であるが溶質に対して不透過性である半透過性メンブレンを通る水の自然移動であり、水は、溶質の濃度がそれほど高くない溶液から溶質の濃度がより高い溶液に移動する。 Definition "penetration": is permeable to water but is a natural movement of water through the semi-permeable membrane is impermeable to solute, the water from the solution the concentration of the solute not so high solute concentration is moved to a higher solution.

「駆動力」:半透過性メンブレンの2つの側における化学ポテンシャルの差が、浸透中の流れを動かす駆動力である。 "Driving force": chemical potential difference in the two sides of the semipermeable membrane, a driving force for moving the flow in infiltration. 水は、より高いポテンシャル(一般に溶質の濃度はより低い)領域からより低いポテンシャル(一般に溶質の濃度はより高い)の領域に移動する。 Water moves into the region of higher potential (generally concentration of solutes lower) lower potential from the region (generally the concentration of solute is higher and more).

「化学ポテンシャル」:イオン化物質のイオン活性に関連するエネルギーのポテンシャル。 "Chemical potential": potential energy associated with the ion activity of the ionic substances. 化学ポテンシャルは、数モルのそのような物質を含有する系では、系の全ての他のパラメータ、即ち温度、圧力及び他の成分、が一定に保たれる場合、ギブスの自由エネルギーとして公知の自由エネルギーの変化率に等しい。 Chemical potential, in a system containing several mol of such substances, all the other parameters of the system, i.e. temperature, if the pressure and other components, is kept constant, known free as Gibbs free energy equal to the rate of change of energy. 他の種類のポテンシャル(電気ポテンシャル、重力ポテンシャル、運動量ポテンシャル、磁気ポテンシャル、表面張力ポテンシャル等)と同様に、化学ポテンシャルは、高い方向から低い方向に流れる自然エネルギーである。 Other types of potential (electrical potential, gravitational potential, momentum potential, magnetic potential, surface tension potential, etc.) as well as the chemical potential is a natural energy flows from the higher side to the lower direction.

「自然拡散」:化学ポテンシャルは、1つの相内の物質に対して示強性である。 "Natural diffusion": chemical potential is intensive property relative to one intra-phase materials. 半透過性メンブレンによって分離された2つの隣接し合う相内にある物質の化学ポテンシャルの差は、物質が半透過性メンブレンを通って自然に拡散するかどうか及び/又は物質が半透過性メンブレンを通ってどの方向に拡散するかを決定する。 The difference in chemical potential of a substance in a semipermeable two mutually adjacent separated by a membrane Aiuchi indicates whether material is spread spontaneously through the semipermeable membrane and / or materials semipermeable membrane through determining if spread in any direction. 混合物の成分が同じ化学ポテンシャルを有する場合、駆動力は存在せず、相互の拡散も生じることはない。 When the components of the mixture have the same chemical potential, the driving force is not present, it does not occur even mutual diffusion.

「浸透圧」:水が半透過性メンブレンを渡り移動しないようにするためには、圧力をかけ、前記メンブレンを渡る溶液の化学ポテンシャルの所与の差により生じる力を均等化しなければならない。 "Osmotic pressure": for water is prevented from moving across the semipermeable membrane, under pressure must equalize the force generated by a given difference in chemical potential of the solution across the membrane. この力は浸透圧と命名される。 This force is named osmotic pressure.

「逆浸透」:逆浸透と呼ばれる処理では、かけた圧力が浸透圧を超えると、水は溶質の濃度がより高い領域から溶質の濃度がより低い領域に流れることになる。 "Reverse osmosis": In the process called reverse osmosis, applied pressure exceeds the osmotic pressure, the water will flow to the lower region the concentration of solute from higher regions solute concentration. この場合、駆動力は逆浸透圧と呼ばれる。 In this case, the driving force is referred to as reverse osmosis.

「誘導浸透(induced osmosis)」:本明細書で説明する利用法であり、人類に利益を与える様々な機能を実施するために浸透力を使用する。 "Induction penetration (induced osmosis)": a usage described herein, using an osmotic forces to implement various functions to benefit mankind.

「共益関係(symbiosis)」:関与する系のどの特定成分も変更又は修正せずに、循環的に影響を与え合う相互関係。 "Symbiosis (symbiosis)": any particular component be unchanged or modified, interrelated mutually give cyclically effects of the participating systems. 共益関係は、ある産業の廃棄物又はそれほど役に立たない副産物を1つ又は複数の他の産業で使用する資源として使用することによって産業上の利用を最適化するために用いる。 Symbiosis is used to optimize the industrial application by using a by-product useless certain waste industrial or less as a resource for use in one or more other industries.

「共益的誘導浸透(Induced Symbiotic Osmosis)」又は「ISO」:発電設備を通って透過される水の連続的な過渡流れを自然に誘導すること。 "Common service induction penetration (Induced Symbiotic Osmosis)" or "ISO": inducing naturally continuous transient flow of water that is transmitted through the power plant. 発電設備は、一定の体積及び溶質濃度をもつ複数の流体ループを備え、この流体ループは、半透過性メンブレンによって境界を付けられる。 Power plant comprises a plurality of fluid loop with a constant volume and solute concentration, this fluid loop is bounded by a semi-permeable membrane. 低塩分水供給源から透過される水の連続的な過渡流れは、浸透勾配の影響を受けて前記過渡流れの運動ポテンシャルを捕捉し、前記ループの含有量に影響を与えない。 Continuous transient flow of water that is transmitted from the low salinity water supply source is influenced by the osmotic gradient capture the movement potential of the transient flow, it does not affect the content of the loop. 過渡流れ(以下、「タイライン(Tie−Line)」と呼ぶこともある)は、発電設備を形成する隣接流体ループ全体を通じて連続し、一定の流速である。 Transient flow (hereinafter sometimes referred to as "tie-line (Tie-Line)") is continuous throughout the adjacent fluid loop to form a power plant, a constant flow rate.

「大規模再生可能エネルギー(LSRE)系」:約25,000kWh以上の電力を発生させるか、又は約25,000人以上の地域に電力を供給する系。 "Large-scale renewable energy (LSRE) system": Whether to generate more power than about 25,000kWh, or system that supplies power to about 25,000 or more people of the region.

「タイライン」:水は、誘導浸透によって指定の透過速度でHF内を透過する。 "Tie line": water, transmitted through the HF at the specified transmission rate by induction penetration. 一実施形態では、指定の透過速度は、所与の発電設備の全てのセル全体を通じて一定である。 In one embodiment, the permeation rate of the specification, is constant throughout all cells of a given power generation facility. 一実施形態では、水は、タイライン全体を通じて本質的に同じ純度を有する。 In one embodiment, the water has essentially the same purity throughout tie lines. タイラインが流れる方向及び指定の透過速度は、必ずしもそれらに限定するものではないが、HF内部の圧力及びHF外部の圧力、並びに処理流体及び供給水それぞれの塩分を含む様々な要因に応じて変化することになる。 Permeation rate of the direction and the designated flow tie lines, but not necessarily limited thereto, HF internal pressure and HF external pressure, as well as the process fluid and, depending on various factors including the feed water each salinity change It will be. タイラインは、供給水の透過速度の数倍である指定の透過速度を有することができ、HFの完全性に悪影響を与えることはない。 Tie line may have a specified transmission rate is several times the permeation rate of the supply water and does not adversely affect the integrity of the HF. いくつかの実施形態では、タイラインは、毎秒1単位容積の透過速度、即ちm /s又はL/sを有すると仮定する。 In some embodiments, tie line is assumed to have a transmission rate, i.e. m 3 / s or L / s per second 1 unit volume. 透過水は、できるだけ高い純度を有する。 Permeate has the highest possible purity. 透過水の純度は、少なくとも部分的に、使用する半透過性メンブレンに依存することになる。 The purity of the permeate, will depend on the semi-permeable membrane at least in part, be used. 一実施形態では、透過「水」は、1.5%以下の塩分を有する。 In one embodiment, transparent "water" has 1.5% or less of salt. 一実施形態では、透過「水」は、1.5%以下;1.4%以下;1.3%以下;1.2%以下;1.1%以下;1%以下;0.5%以下;0.4%以下;0.3%以下;0.2%以下;0.1%以下の塩分を有する。 In one embodiment, transparent "water", 1.5% or less; 1.4% or less; 1.3% or less; 1.2% or less; 1.1% or less; less than 1%; 0.5% or less ; 0.4% or less; 0.3% or less; 0.2% or less; with 0.1% or less of salt. 一実施形態では、透過水は、100%純水である。 In one embodiment, the permeate is 100% pure water.

「セル」:流体の実施形態は、2つの隣接し合う共益的誘導浸透HFメンブレン交換器の間で共有される体積を包含する。 "Cell": embodiment of the fluid includes a volume that is shared between two adjacent common service induction penetration HF membrane exchanger each other. セルは、1つのHFメンブレン交換器内に、中空繊維メンブレン内腔体積部を備え、下流の隣接交換器内に、HFメンブレン外部の容器空間体積部を備える。 Cells, in one HF membrane exchanger, comprising a hollow fiber membrane within the luminal body volume unit, downstream of the adjacent exchanger comprises a container space volume of the HF membrane outside. 最初に、この体積部に、固定量の特定塩濃度の塩溶液を投入し、1つ又は複数の圧送系により連続循環で維持する。 First, this volume portion, a salt solution of the particular salt concentration fixed amount was charged, maintaining a continuous circulation by one or more pumping systems. 圧送系は、交換器のうち1つのHF内腔及び1つ又は複数の水力発電タービンと流体連通し、水力発電タービンは、下流の隣接交換器内の中空繊維外部表面と流体連通する。 Pumping system, through one HF lumen and one or more hydroelectric turbines and fluid communication of the exchanger, hydroelectric turbines, fluid communication with the hollow fiber outer surface of the adjacent exchanger downstream. そのようなセルを浸透ポテンシャル場に置くと、本質的に塩を含まない水は、一方の交換器からもう一方の交換器までのタイラインを渡り、圧送される塩水流速に過渡的な増大をもたらし、この増大は、圧送される塩水の濃度の低下に関連する。 Placement of such a cell penetration potential field, water essentially free of salt, over a tie line from one exchanger to the other exchangers, the transient increase in water flow rate to be pumped led, this increase is related to the decrease in the concentration of salt water being pumped. この現象は、水力タービンの運ぶ流れが下流の隣接交換器を渡る場合、逆転する。 This behavior, when the flow carrying the hydroelectric turbines across the downstream of the adjacent exchanger is reversed.

上記の定義は、網羅的ではなく、更なる定義は、以下の詳細な説明で見出すことができる。 The above definitions are not exhaustive, further definition may be found in the following detailed description.

本出願は、特許文献1に公開され、2013年10月1日に特許文献2として発行された原理を組み込むものであり、当該文献の全文は、参照により本明細書に組み込まれる。 This application is published in Patent Document 1, which incorporates the issued principles on October 1, 2013 as Patent Document 2, the full text of the documents are incorporated herein by reference.

次に、本発明の主題を添付の図面を参照して説明する。 Next, the subject matter of the present invention with reference to the accompanying drawings. 様々な構造、系及びデバイスは、説明のみを目的とし、当業者に公知の細部で本開示が不明瞭にならないように概略的に図示する。 Various structures, systems and devices are for the purpose of illustration only and is schematically illustrated so as not to obscure the present disclosure with known details to those skilled in the art. とはいえ、添付の図面は、本開示の例示的例を描写、説明するように含められる。 Nevertheless, the attached drawings, depicting an exemplary embodiment of the present disclosure, included as described. 本明細書で使用する文言及び言い回しは、当業者が理解する文言及び言い回しに一致する意味を有すると理解、解釈されたい。 Wording and phrases used herein, understood to have a meaning consistent with the wording and phrases will be appreciated by those in the art, it should be interpreted. 用語又は言い回しの特別な定義、即ち当業者が理解する通常の慣例的な定義とは異なる定義は、本明細書の用語又は言い回しを一貫して使用していないという暗示を意図する。 No special definition of a term or phrase, i.e., a definition that is different from the ordinary and customary definition which those skilled in the art will appreciate, is intended imply that not using the term or phrase herein consistently. 用語又は言い回しが特別な意味、即ち特別な定義等、当業者が理解する以外の意味を有することを目的とする限り、そのような定義は、用語又は言い回しの特別な定義を直接的且つ明確に定義するように本明細書に明示する。 Term or phrase has a special meaning, i.e. special definition like, as long as intended to have a meaning other than that understood by skilled artisans, such a definition is directly and clearly the special definition of a term or phrase demonstrating herein as defined.

一実施形態では、本出願は、低溶質又は無溶質溶液を高溶質又は超溶質水溶液と効率的に交換する装置及び装置の製造方法を提供する。 In one embodiment, the application provides a method for manufacturing a device and apparatus for replacing a low solute or no solute solution high solute or ultra solute solution and efficiently. 一実施形態では、低溶質又は無溶質溶液は塩溶液である。 In one embodiment, the low solute or no solute solution is a salt solution. 装置は、必ずしもそれらに限定するものではないが、水の精密ろ過、限外ろ過、ナノろ過浄化(逆浸透)、抽出、塩分濃度差発電、及び気体混合液の分離(一例として廃棄物埋立地の気体)並びにこれらの組合せを含む様々な方法で使用できる。 Device, but not necessarily limited to, microfiltration of water, ultrafiltration, nanofiltration purification (reverse osmosis), extraction, osmotic power, and the separation of a gas mixture (waste landfills as an example can be used in a gas) as well as a variety of methods including combinations thereof.

メンブレン要素 中空繊維は、一般に、他の種類のメンブレン設計よりも経済的である。 The membrane element hollow fibers are generally more economical than other types of membrane design. 中空繊維は、単位体積につき大きなメンブレン面積を与えるという利点を有する。 The hollow fiber has the advantage of providing a large membrane area per unit volume. したがって、中空繊維系は、比較的小型な系とすることができる。 Thus, the hollow fiber system can be a relatively small systems.

一実施形態では、図29Aを参照すると、本出願は、メンブレン要素3000を提供し、メンブレン要素3000は、中空繊維(HF)積層を備え、中空繊維(HF)積層は、複数の疎充填中空繊維(HF)14を備え、複数の疎充填中空繊維(HF)14は、1つの接触構造体906を通って延在する第1の端部及び対向接触構造体906aを通って延在する対向端部を備え、各HFは、1つの接触構造体906と対向接触構造体906aとの間に延在する細長内腔、及び98.5%以上の脱塩率を達成し35ダイン/cm以上の表面張力を呈するように適合した親水性半透過性メンブレンを備える。 In one embodiment, referring to FIG. 29A, the present application provides a membrane element 3000, the membrane element 3000 is provided with a hollow fiber (HF) laminated, hollow fiber (HF) stacking a plurality of loosely packed hollow fibers (HF) 14 comprises a plurality of loosely packed hollow fiber (HF) 14 are opposite ends extending through the first end and an opposing contact structure 906a extending through one of the contact structures 906 comprising a part, each HF is one contact elongated lumen extending between the structure 906 and the counter-contact structure 906a, and 35 dyne / cm or more to achieve a salt rejection of 98.5% or more comprising a hydrophilic semipermeable membrane adapted to exhibit surface tension. メンブレン要素3000は、図1のHFパネル10用枠12(図29B)に封入されるように適合される。 The membrane element 3000 is adapted to be sealed in the HF panel 10 for frame 12 of FIG. 1 (FIG. 29B). 複数の疎充填HF14は、第1の流体に浸漬され、複数の疎充填HF14表面の全幅及び全長に渡りレイノルズ数約3000以上で乱流を持続するように適合される。 A plurality of loosely packed HF14 is immersed in a first fluid is adapted to sustain the turbulence Reynolds number of about 3000 or more over the entire width and the entire length of a plurality of loosely packed HF14 surface.

中空繊維パネル 一実施形態では、図1を参照すると、HFパネル10は枠12を備え、枠12は、管寄せ16、対向管寄せ16a、及び枠12内に保持されるメンブレン要素3000(上述した図29A)を備える。 The hollow fiber panels one embodiment, referring to FIG. 1, HF panel 10 includes a frame 12, frame 12, the tube gathering 16, opposed tube gathering 16a, and the frame membrane elements 3000 (described above held in the 12 comprising FIGS 29A). 第1の接触構造体及び第2の接触構造体(図29Aの906、906a)により各端部で係合した複数の疎充填HF14を備えるメンブレン要素3000(図29A)は、複数の疎充填HF14の内腔と管寄せ16と対向管寄せ16aと隣接し合うあらゆる枠及びパネルとの間に流体連通をもたらすように適合される。 The membrane element 3000 comprising a plurality of loosely packed HF14 engaged at each end by a first contact structure and a second contact structure (906,906A in FIG 29A) (FIG. 29A), a plurality of loosely packed HF14 It is adapted to provide fluid communication between the lumen and the tube gathering 16 and the counter tube pulling 16a with any frame and panels adjacent the. HFパネル10は、第1の流体に浸漬され、メンブレン要素3000(図16、図29A)内の複数の疎充填HF14の内腔と第1の流体との間に浸透を誘導するように適合される。 HF panel 10 is immersed in the first fluid, the membrane element 3000 (FIG. 16, FIG. 29A) is adapted to guide the penetration between the lumen and the first fluid of the plurality of sparse filling HF14 in that. HFパネル10は、複数の疎充填HF14表面の全幅及び全長に渡り、レイノルズ数約3,000以上で乱流を持続させるのに十分な前記機械的完全性を有し、30バール以上の供給水圧送圧力で前記機械的完全性を維持する。 HF panel 10 spans the entire width and the entire length of a plurality of loosely packed HF14 surface, has sufficient the mechanical integrity to sustain turbulent flow at about 3,000 Reynolds number, the supply water pressure above 30 bar in feed pressure to maintain the mechanical integrity.

一実施形態では、枠12は、必ずしもそれらに限定するものではないが、(正面図で)環状、楕円、三角形及び長方形を含む様々な形状を有することができる。 In one embodiment, the frame 12, but not necessarily limited to, can have a variety of shapes, including (front view in) annular, oval, triangular and rectangular. 図1に示す実施形態では、枠12は、(正面図で)正方形であり、第1の管寄せ16及び対向管寄せ16a並びに第1の支持部19及び第2の支持部19aを備える。 In the embodiment shown in FIG. 1, the frame 12 is provided with (in front view) is square, first tube jogger 16 and the counter tubes jogger 16a and the first supporting portion 19 and the second supporting portion 19a. 一実施形態では、第1の管寄せ16及び対向管寄せ16aの一方又は両方は、奥行き18を有する。 In one embodiment, one or both of the first tube jogger 16 and the counter tube gathering 16a has a depth 18.

複数のHF14は、複数の疎充填した個々のHF1(図1A)を備え、個々のHF1は、内腔を画定する半透過性メンブレンを備える。 Multiple HF14 is provided with an individual in which a plurality of loosely packed HF1 (Figure 1A), the individual HF1, comprising a semipermeable membrane defining a lumen. 一実施形態では、半透過性メンブレンは、現在当産業で使用される低圧精密ろ過及び限外ろ過HFメンブレンと比較して、内腔に渡りより高い供給水圧送圧力で、内腔内部はより高い処理流体圧力でその機械的完全性を保持するように適合される。 The semipermeable membrane, as compared to the low pressure microfiltration and ultrafiltration HF membranes currently used in the industry, at a high feed pressure feed pressure than over the lumen, the lumen portion higher one embodiment It is adapted to retain its mechanical integrity at processing fluid pressure.

HFメンブレン要素3000(図19A)を備えるHFパネル10が受ける実際の供給水圧力は、実施する処理、処理流体及び供給水の最初の塩分並びにタイライン流によって異なる。 HF membrane elements 3000 actual supply water pressure HF panel 10 receives comprise (FIG. 19A) is performed to process depends first of salt as well as tie-line flow of the processing fluid and feed water. 1%の塩分を有する水の浸透を誘導すると、7.75バールに相当する浸透水頭を生じる。 To induce water penetration with 1% salt, produces osmotic water head corresponding to 7.75 bar. 6%の塩分では、浸透水頭は46.5バールに相当する。 In 6% of salt, osmosis water head is equivalent to 46.5 bar. 一般に、持続可能な供給水圧送圧力は、この浸透水頭に打ち勝つために十分に高いものでなくてはならない。 In general, the supply water pressure feed pressure that can be sustained, must be sufficiently high in order to overcome this osmosis water head. 例えば、逆浸透による海水(塩分3.5%)の脱塩の場合、濃縮した塩水が6%の塩分で残り、46.5バールの浸透圧を生成する場合、持続可能な供給水圧送圧力は、6%の浸透水頭よりも高いものでなくてはならない。 For example, for desalination of sea water (3.5% salt) by reverse osmosis, remaining with concentrated salt water 6% of salt, when generating the osmotic pressure of 46.5 bar, a sustainable supply hydraulic feed pressure It shall not be not higher than the 6% of the osmosis water head.

一実施形態では、半透過性メンブレンは、30バール以上、31バール以上;32バール以上;33バール以上;34バール以上;35バール以上;36バール以上;37バール以上;38バール以上;39バール以上;40バール以上;41バール以上;42バール以上;43バール以上;44バール以上;45バール以上;46バール以上;47バール以上;48バール以上;49バール以上;又は50バール以上の供給水圧力で機械的完全性を維持する。 In one embodiment, the semi-permeable membrane, 30 bar or more, 31 bar or more; 32 bar or more; 33 bar or more; 34 bar or more; 35 bar or more; 36 bar or more; 37 bar or more; 38 bar or more; 39 bar or more ; 40 bar or more; 41 bar or more; 42 bar or more; 43 bar or more; 44 bar or more; 45 bar or more; 46 bar or more; 47 bar or more; 48 bar or more; 49 bar or more; or feed water pressure above 50 bar to maintain the mechanical integrity.

一実施形態では、半透過性メンブレン材料は、溶質を「除外する」か、又は溶液中の溶質にメンブレンを通過させない。 In one embodiment, the semipermeable membrane material is "excluded" or solute does not pass the membrane in the solution of the solute. 一実施形態では、溶質は塩であり、半透過性メンブレン材料は、塩を除外する。 In one embodiment, the solute is a salt, semipermeable membrane material excludes salt. 一実施形態では、塩は、主に塩化ナトリウムである。 In one embodiment, the salt is predominantly sodium chloride.

溶質を除外する効果がより高いほど、メンブレンの動作はより効率的である。 The higher the excluded effect of solute, operation of the membrane is more efficient. 一実施形態では、半透過性メンブレンは、供給水中の98.5%以上の溶質を除外するのに効果的である。 In one embodiment, the semi-permeable membrane is effective to exclude 98.5% or more solutes in the feed water. 一実施形態では、半透過性メンブレンは、供給水中の以下のパーセントの塩を除外するのに効果的である:98.1%;98.2%;98.3%;98.4%;98.5%;98.6%;98.7%;98.8%;98.9%;99%;99.1%;99.2%;99.3%;99.4%;99.5%;99.6%;99.7%;99.8%;99.9%;約100%。 In one embodiment, the semi-permeable membrane is effective to exclude the following percent salt in the feed water: 98.1%; 98.2%; 98.3%; 98.4%; 98 .5%; 98.6%; 98.7%; 98.8%; 98.9%; 99%; 99.1%; 99.2%; 99.3%; 99.4%; 99.5 %; 99.6%; 99.7%; 99.8%; 99.9%; about 100%.

特定処理のための適切な半透過性メンブレン(複数可)の選択は、その特定処理の性能及び経済性に基づくべきである。 Selection of a suitable semi-permeable membrane (s) for a particular process should be based on the performance and economics of that particular process. 適切なメンブレンには、必ずしもそれらに限定するものではないが、撹拌式セル・メンブレン、フラット・シート接線流メンブレン、管状メンブレン、毛細管状メンブレン、渦巻形メンブレン、中空繊維メンブレン、小型ボア・シリンダの形態の他の高動作圧力半透過性メンブレン及びこれらの組合せを含む。 Suitable membrane, but not necessarily limited to, stirred cell membrane, flat sheet tangential flow membrane, tubular membrane, capillary membranes, spiral membranes, hollow fiber membranes, the form of small bore cylinder It includes other high operating pressure semipermeable membrane, and combinations thereof.

精密ろ過(MF)、限外濾過(UF)、ナノろ過(NF)及び逆浸透(RO)のメンブレン処理技術は、懸濁物質及び溶解物質を水溶液から分離するために多数の工業、医療及び飲料水の用途で広範に使用されている。 Microfiltration (MF), membrane processing techniques ultrafiltration (UF), nanofiltration (NF) and reverse osmosis (RO) a number of industry to separate the suspended solids and dissolved substances from aqueous solutions, medical and beverage It is widely used in water applications. MFは、典型的には、約0.1から約1.0ミクロンまで(約1,000から約10,000オングストロームまで)の最大直径を有する懸濁又はコロイド微粒子を分離又は除去するために使用される。 MF typically use a suspension or a colloidal particle having a maximum diameter in order to separate or remove from about 0.1 to about 1.0 microns (about 1,000 to about 10,000 Angstroms) It is. UFは、典型的には、溶質の大きさに応じて、典型的には約0.001ミクロンから約0.1ミクロンまで(約10オングストロームから約1,000オングストロームまで)の最大直径を有する溶解物質を分離又は除去するために使用される。 UF is typically depending on the size of the solute, typically dissolve having a maximum diameter of from about 0.001 microns to about 0.1 microns (about 10 angstroms to about 1,000 angstroms) It is used to separate or remove material. NF及びROは、典型的には、約0.001ミクロン(約10オングストローム)未満の最大直径を有する物質を分離又は除去するために使用される。 NF and RO are typically used to separate or remove substances having a maximum diameter of less than about 0.001 microns (about 10 Angstroms).

一般的なメンブレン材料は、ポリアミド薄膜複合材料(TFC)、ポリスルホン、ポリプロピレン、酢酸セルロース(CA)、三酢酸セルロース(CTA)等を含む。 Typical membrane materials include polyamide thin film composite (TFC), polysulfone, polypropylene, cellulose acetate (CA), and the like cellulose triacetate (CTA). 商用大型RO系では、渦巻形メンブレン及びHFメンブレンが主な候補である。 In commercial large RO system, spiral membranes and HF membrane are the main candidates. 適切なメンブレン材料は、親水性である。 Suitable membrane materials are hydrophilic.

既存の技術は、濃度分極現象として公知であるものにより損害を受けている。 Existing technology is damaged by what is known as concentration polarization phenomenon. 親水性半透過性メンブレンをHFパネルに使用すると、この現象を著しく軽減する。 With hydrophilic semipermeable membrane into HF panel, significantly reduce this phenomenon. 親水性とは、文字通り「水を好む」性質を意味する。 The hydrophilic, literally "water-loving" refers to the property. したがって、親水性材料は、水に対する親和性を呈し、水を容易に吸収する傾向がある。 Accordingly, the hydrophilic material exhibits an affinity for water and tend to easily absorb water.

適切な親水性半透過性メンブレンは、液体形態において半透過性メンブレンの表面で物質を維持するのに十分に高い表面張力を有する。 Suitable hydrophilic semipermeable membrane has a sufficiently high surface tension to maintain the material at the surface of the semipermeable membrane in liquid form. 一実施形態では、親水性半透過性メンブレンの表面張力は、約35ダイン/cm以上である。 In one embodiment, the surface tension of the hydrophilic semipermeable membrane is about 35 dynes / cm or more. 一実施形態では、表面張力は、約36ダイン/cm以上;37ダイン/cm以上;38ダイン/cm以上;39ダイン/cm以上;40ダイン/cm以上である。 In one embodiment, the surface tension is about 36 dynes / cm or higher; 40 dyne / cm or more; 37 dynes / cm or more; 38 dynes / cm or more; 39 dynes / cm or more. 一実施形態では、親水性半透過性メンブレンの表面張力は、約40ダイン/cmから約45ダイン/cmである。 In one embodiment, the surface tension of the hydrophilic semipermeable membrane is about 40 dynes / cm to about 45 dynes / cm. 一実施形態では、親水性半透過性メンブレンの表面張力は、約41ダイン/cm;42ダイン/cm;43ダイン/cm;44ダイン/cm;又は45ダイン/cmである。 In one embodiment, the surface tension of the hydrophilic semipermeable membrane is about 41 dynes / cm; a or 45 dynes / cm; 42 dynes / cm; 43 dynes / cm; 44 dynes / cm. 一実施形態では、親水性半透過性メンブレン材料は、1センチメートルにつき約44ダイン以上の表面張力を有する。 In one embodiment, the hydrophilic semipermeable membrane material has a surface tension of more than about 44 dynes per centimeter.

適切な表面張力を有する親水性メンブレン材料は、例えばポリエピクロロヒドリン(表面張力−35)、ポリ塩化ビニル(PVC)(表面張力−39)、ポリスルホン(表面張力−41)、ポリエチレンテレフタレート(ポリエステル)(表面張力−43)、ポリアクリロニトリル(表面張力−44);セルロース(表面張力−44)及びこれらの変形体を含む。 Hydrophilic membrane material with the appropriate surface tension, such as poly epichlorohydrin (surface tension -35), polyvinyl chloride (PVC) (surface tension -39), polysulfone (surface tension -41), polyethylene terephthalate (polyester ) (surface tension -43), polyacrylonitrile (surface tension -44); comprising cellulose (surface tension -44) and their variants.

一実施形態では、親水性半透過性メンブレン材料は、酢酸セルロースである。 In one embodiment, the hydrophilic semipermeable membrane material is cellulose acetate. 酢酸セルロースは、1センチメートルにつき44ダイン(ダイン/cm)の表面張力を有する。 Cellulose acetate has a surface tension of 44 dynes per centimeter (dynes / cm). 一実施形態では、親水性半透過性メンブレンは、酢酸セルロース(CTA)メンブレンである。 In one embodiment, the hydrophilic semipermeable membrane is cellulose acetate (CTA) membrane. 適切なCTA半透過性メンブレンは、日本の企業、東洋紡株式会社から市販されている。 Suitable CTA semipermeable membrane, Japanese companies, are commercially available from Toyobo Co., Ltd..

図1Aの個々のHF1は、第1の端部13、対向端部13a、及び内腔を画定する半透過性メンブレンの長さ部2を有する。 Individual HF1 in FIG. 1A, has a semi-permeable membrane length 2 defining a first end 13, opposite end portions 13a, and the lumen. HFは、必ずしもそれらに限定するものではないが、管状、楕円形、三角形及び長方形を含む様々な形状を有する内腔を画定する。 HF is not necessarily limited thereto, to define a tubular, elliptical, a lumen having a variety of shapes including triangular and rectangular. 一実施形態では、HF1は管状である。 In one embodiment, HF1 is tubular. 本出願の構成要素が様々な大きさを有し得ることを当業者は了解するであろう。 Those skilled in the art that the components of the present application may have a variety of sizes will be understood. 内腔の直径は変化させることができる。 The diameter of the lumen can be varied. 一実施形態では、内腔の直径は、約50マイクロメートルから約2000マイクロメートル(2mm)までである。 In one embodiment, the diameter of the lumen is from about 50 micrometers to about 2000 micrometers (2 mm).

複数のHF14は、「疎充填」構成を有する。 Multiple of HF14 has a "loose fill" configuration. 図4は、従来の密充填構成を有するHF束による断面図である。 Figure 4 is a sectional view according to HF bundle having a conventional packing structure. 図4からわかるように、従来の密充填構成では、隣接し合うHFの壁(1a〜1e)は、接触するか、又は停滞領域52、52aを形成するほど接近する境界層を有し、停滞領域52、52aの間では流体が自由に流れることができない。 As can be seen from FIG. 4, in the conventional packed configuration, the wall of the HF adjacent (1 a to 1 e) has a boundary layer approaching enough to form a contact to or stagnant regions 52, 52a, stagnation not fluid can flow freely in between regions 52, 52a. これらの停滞領域52、52aは、HF束を使用する浸透処理の効率に悪影響を及ぼす傾向がある。 These stagnation region 52,52a is, there is a tendency to adversely affect the efficiency of the penetration process using the HF bundle. 図5は、本出願の複数の疎充填HF14による断面図である。 Figure 5 is a cross-sectional view of a plurality of loosely packed HF14 of the present application. 図5からわかるように、隣接し合うHFの壁5a〜5eは、接触しないか、又はHF間に停滞領域を形成しないように十分に離間している。 As can be seen from FIG. 5, the wall 5a~5e of HF that adjacent either do not contact, or are sufficiently spaced so as not to form a stagnant area between the HF. 複数の疎充填HF14は、停滞を回避し、複数のHFを使用して実施する浸透処理の効率を改善する傾向がある。 A plurality of loosely packed HF14 avoids stagnation tends to improve the efficiency of the infiltration process implemented using a plurality of HF. 複数の疎充填HF14は、濃度分極部位が形成される可能性を低減する傾向もある。 A plurality of loosely packed HF14 also tends to reduce the possibility of concentration polarization site is formed.

一実施形態では、図3Gを参照すると、各枠内の複数のHF14は、1つ又は複数の水平バッフル720及び/又は1つ又は複数の垂直バッフル710による疎充填構成で保持される。 In one embodiment, Referring to FIG. 3G, a plurality of HF14 in each frame is held in a sparse filling arrangement according to one or more horizontal baffles 720 and / or one or more vertical baffles 710. 一実施形態では、各枠内の複数のHF14は、複数の離間した水平バッフル720及び/又は垂直バッフル710による疎充填構成で保持される。 In one embodiment, a plurality of HF14 in each frame is held in a sparse filling configuration by a plurality of spaced apart horizontal baffles 720 and / or vertical baffle 710. バッフルは、以下でより十分に説明するように、HF枠12から取外し可能な外部バッフルであっても、HF枠12内に一体化していてもよい。 It baffles, as more fully described below, be a removable external baffle from HF frame 12 may be integral to the HF frame 12.

外部バッフルは、様々な構成を有することができる。 External baffle can have a variety of configurations. 一実施形態では、各バッフルは、図3Gに示すようにバッフルから延在する適切な保持具を有する支持材を備える。 In one embodiment, each baffle comprises a support member having a suitable retainer extending from the baffle as shown in Figure 3G. 一実施形態では、バッフルは、支持材710を備える垂直バッフルである。 In one embodiment, the baffle is perpendicular baffle comprises a support member 710. 一実施形態では、バッフルは、支持材720を備える水平バッフルである。 In one embodiment, the baffle is a horizontal baffle comprises a support member 720. 一実施形態では、保持具はスパイクである。 In one embodiment, the retainer is a spike. 一実施形態では、保持具はワイヤ・ループである。 In one embodiment, the retainer is a wire loop. 離間したワイヤ・ループ・バッフルは、複数のHFを損傷しないようにするのに有用である。 Spaced wire loops baffle is useful in preventing damage to the plurality of HF. 支持材710、720の大きさは、パネルの大きさにより変化することになる。 The size of the support material 710 and 720 will vary depending on the size of the panel. スパイク又はワイヤ・ループ712、722は、複数のHFを通って延在し、複数のHFの移動を抑制するために十分な長さ714、724を有する。 Spike or wire loops 712 and 722 extend through a plurality of HF, having a sufficient length 714, 724 in order to suppress the movement of a plurality of HF. 一実施形態では、バッフル710、720及び延在部710、712は、枠と固定式につながっている。 In one embodiment, the baffle 710, 720 and extending portions 710, 712 are connected to the frame and fixed. 一実施形態では、バッフルは、枠にボルト留めされる。 In one embodiment, the baffle is bolted to the frame.

一実施形態では、所与の系内に位置決めされた後、枠内のHFは垂直に延び、パネルは1つ又は複数の水平バッフル720を備える。 In one embodiment, after being positioned within a given system, HF in the frame extends vertically, the panel includes one or more horizontal baffles 720. 図3Gを参照すると、各水平バッフルは、複数の適切に離間したワイヤ・ループ722を備える支持材720を備える。 Referring to FIG. 3G, the horizontal baffle comprises a support member 720 comprising a plurality of appropriately spaced wire loops 722. スパイク又はワイヤ・ループ722は、スパイク又はワイヤ・ループ722を複数のHFを通して挿入したときに疎充填構成で垂直に延びる複数のHFを保持し、たるみを防止するのに効果的な間隔で支持材720に沿って離間する。 Spike or wire loop 722 maintains a plurality of HF extending perpendicular sparse filling configuration upon insertion of the spike or wire loop 722 through a plurality of HF, support an effective spacing to prevent sagging spaced along the 720. スパイク又はワイヤ・ループ722の間の間隔は、変更してもよい。 Distance between spikes or wire loop 722 may be changed. 一実施形態では、水平バッフル内のスパイク又はワイヤ・ループ722は、垂直バッフルにおける間隔よりも大きな間隔で離間する。 In one embodiment, spike or wire loop 722 in the horizontal baffle, spaced at larger intervals than the intervals in the vertical baffle. 一実施形態では、水平バッフル内のスパイク又はワイヤ・ループ722は、約6から12インチまで離して置かれる。 In one embodiment, spike or wire loop 722 in the horizontal baffle is placed away from about 6 to 12 inches. スパイク又はワイヤ・ループ722は、複数のHFに通して挿入されると、複数のHFの移動を減らす。 Spike or wire loop 722, once inserted through the plurality of HF, reducing the movement of a plurality of HF. 一実施形態では、水平バッフル720は、複数のHFに渡って離間する。 In one embodiment, the horizontal baffle 720, spaced over a plurality of HF. 水平バッフル720間の空間は、疎充填構成で垂直に延びる複数のHFを保持し、たるみを防ぐのに効果的なものである。 Space between the horizontal baffle 720 holds a plurality of HF extending perpendicular sparse filling structure is effective as to prevent sagging. 一実施形態では、水平バッフル720間の空間は、約20cmから約30cmまでである。 In one embodiment, the space between the horizontal baffle 720 is from about 20cm to about 30 cm.

一実施形態では、枠内のHFは水平に延び、パネルは1つ又は複数の垂直バッフル710を備える。 In one embodiment, HF in the frame extends horizontally, the panel comprises one or more vertical baffles 710. 図3Gを参照すると、各垂直バッフルは、複数の適切に離間したワイヤ・ループ712を備える支持材710を備える。 Referring to FIG. 3G, the vertical baffle comprises a support member 710 comprising a plurality of appropriately spaced wire loops 712. スパイク又はワイヤ・ループ712は、スパイク又はワイヤ・ループ712を複数のHFを通して挿入したときに水平に疎充填構成で延びる複数のHFを保持し、たるみを防止するのに効果的な間隔で支持材710に沿って離間する。 Spike or wire loop 712 maintains a plurality of HF extending horizontally sparse filling configuration upon insertion of the spike or wire loop 712 through a plurality of HF, support an effective spacing to prevent sagging spaced along the 710. スパイク又はワイヤ・ループ712の間の間隔は、変更してもよい。 Distance between spikes or wire loop 712 may be changed. 一実施形態では、垂直バッフル内のスパイク又はワイヤ・ループ712は、水平バッフルにおける間隔よりも小さな間隔で離間する。 In one embodiment, spike or wire loop 712 in the vertical baffle, spaced at an interval smaller than the interval in the horizontal baffle. 一実施形態では、垂直バッフル内のスパイク又はワイヤ・ループ712は、約1から2インチまで離して置かれる。 In one embodiment, spike or wire loop 712 in the vertical baffle is placed apart from about 1 to 2 inches. 複数のHFに通して挿入した後、スパイク又はワイヤ・ループ712は複数のHFの移動を減らす。 After insertion through a plurality of HF, spikes or a wire loop 712 reduces the movement of a plurality of HF. 一実施形態では、垂直バッフル710は、複数のHFに渡って離間する。 In one embodiment, the vertical baffle 710, spaced over a plurality of HF. 垂直バッフル710間の空間は、疎充填構成で水平に延びる複数のHFを保持し、たるみを防ぐのに効果的なものである。 The space between the vertical baffle 710 holds a plurality of HF extending horizontally sparse filling structure is effective as to prevent sagging. 一実施形態では、垂直バッフル710間の空間は、約20cmから約30cmまでである。 In one embodiment, the space between the vertical baffle 710 is from about 20cm to about 30 cm.

支持材710、720は、必ずしもそれらに限定するものではないが、金属、プラスチック及びこれらの組合せを含む様々な材料から作製できる。 Support 710 and 720, but not necessarily limited to, it can be made from various materials including metals, plastics and combinations thereof. 一実施形態では、支持材710、720は、ポリプロピレン製である。 In one embodiment, the support member 710 and 720 is made of polypropylene. 一実施形態では、支持材710、720は、繊維強化プラスチック製である。 In one embodiment, the support member 710 and 720 are made of fiber-reinforced plastic. スパイク又はワイヤ・ループは、必ずしもそれらに限定するものではないが、金属及びプラスチックを含むあらゆる適切な材料から作製できる。 Spike or wire loops, but not necessarily limited to, it can be made from any suitable material including metals and plastics. 一実施形態では、スパイク又はワイヤ・ループは鋼鉄を含む。 In one embodiment, spikes or a wire loop comprises a steel. 一実施形態では、スパイク又はワイヤ・ループは、適切な耐食材料で被覆される。 In one embodiment, spike or wire loop is coated with a suitable corrosion-resistant material. 実質的にどの耐食材料も使用できる。 Virtually any corrosion-resistant material may be used. 一実施形態では、耐食材料は、テフロン(登録商標)である。 In one embodiment, corrosion-resistant material is a Teflon (registered trademark). 一実施形態では、耐食材料は、エポキシである。 In one embodiment, corrosion-resistant material is an epoxy.

枠は、(a)複数の中空繊維の内腔と周囲環境との間の浸透誘導を可能にし、(b)複数の中空繊維の内腔と、隣接し合うあらゆるパネルとの間の流体連通を可能にするように適合される。 Frame is fluid communication between (a) permit penetration induction between the plurality of hollow fiber lumen and the surrounding environment, (b) and the lumen of the plurality of hollow fibers, all panels adjacent It is adapted to permit. 図1を参照すると、一実施形態では、複数のHF14は、実質的に互いに対して平行に疎充填され、第1の端部11及び対向端部11aを形成する。 Referring to FIG. 1, in one embodiment, a plurality of HF14 is filled parallel sparse relative to substantially each other, to form a first end 11 and an opposite end portion 11a. 一実施形態では、第1の端部11は支持部材19と当接し、対向端部11aは対向支持部材19aと当接する。 In one embodiment, the first end portion 11 is in contact with the supporting member 19 equivalents, the opposite ends 11a abuts against the facing supporting member 19a.

一実施形態では、複数のHF14の第1の端部13は、第1の管寄せ16と流体連通する。 In one embodiment, the first end 13 of the plurality of HF14 is in fluid communication with the first tube pulling 16. 一実施形態では、複数のHF14の対向端部13aは、対向管寄せ16aと流体連通する。 In one embodiment, the opposite ends 13a of the plurality of HF14 is in fluid communication with the opposite pipe pulling 16a.

図29Aを参照すると、メンブレン要素3000内の疎充填HF14の積層(HF積層)は、幅3002、高さ3004及び奥行き3005を有する。 Referring to FIG. 29A, a stack of loose fill HF14 in the membrane element 3000 (HF lamination) has a width 3002, height 3004 and a depth 3005. 一実施形態では、HF積層の幅3002は、HF積層の高さ3004と同じである。 In one embodiment, the width 3002 of the HF stack is the same as the height 3004 of the HF lamination. 一実施形態では、HF積層の幅3002は、約3メートルである。 In one embodiment, the width 3002 of the HF lamination is about 3 meters. 一実施形態では、HF積層は、40から約80mmまでの奥行き3005を有する。 In one embodiment, HF laminate has a depth 3005 from 40 to about 80 mm.

疎充填HF14の各端部における接触構造体906、906a(又は図3Eの1006)は、長さ3006、幅3008及び厚さ3010を有する。 Contact structure 906,906a at each end of the loose fill HF14 (or 1006 in FIG. 3E) has a length 3006, width 3008 and thickness 3010. 一実施形態では、図29Bの枠上でHF積層14の適切な支持を可能にするために、接触構造体の長さ3006は、HF積層の幅3002よりもわずかに長く、接触構造体の幅3008は、HF積層の奥行き3005よりもわずかに長い。 In one embodiment, in order to allow for adequate support of the HF stacked 14 on the frame of FIG. 29B, the length 3006 of the contact structure is slightly longer than the width 3002 of the HF lamination, the width of the contact structure 3008, slightly longer than the depth of 3005 HF laminated. 一実施形態では、HF積層の奥行き3005は、40〜80mmである。 In one embodiment, the depth 3005 of the HF laminate is 40 to 80 mm. 一実施形態では、HF積層の奥行き3005は、接触構造体の幅3008の約3/4である。 In one embodiment, the depth 3005 of the HF laminate is about 3/4 of the width 3008 of the contact structure. 一実施形態では、接触構造体の厚さ3010は、動作圧力に応じて約20から60mmである。 In one embodiment, the thickness 3010 of the contact structure is 60mm about 20 depending on the operating pressure.

枠12(図29B)は、管寄せ16及び対向管寄せ16aを有する。 Frame 12 (FIG. 29B) has a tube jogger 16 and the counter tube pulling 16a. 枠は、枠の幅3012、枠の高さ3014及び枠の奥行き3016を有する。 Frame has a width 3012, height 3014 and a depth of the frame 3016 of the frame of the frame. 一実施形態では、枠の幅3012は、枠の高さ3014と同じである。 In one embodiment, the width 3012 of the frame is the same as the height 3014 of the frame. 一実施形態では、枠の奥行き3016は、メンブレン要素3000を適切に支持するために、接触構造体の幅3008の約1.5〜2倍である。 In one embodiment, the depth 3016 of the frame in order to properly support the membrane element 3000 is about 1.5 to 2 times the width 3008 of the contact structure.

図2を参照すると、(図1の)HFパネル10は、HFパネル10と同様の構造を有する隣接HFパネル20と当接する。 Referring to FIG. 2, HF panel 10 (of FIG. 1) abuts the adjacent HF panel 20 having the same structure as the HF panel 10. 隣接HFパネル20は、複数の中空繊維24を備える。 Adjacent HF panel 20 includes a plurality of hollow fibers 24. 図2の隣接HFパネル20は、第1の管寄せ26及び対向管寄せ26a、第1の支持部29及び対向支持部(図示せず)を備える正方形枠を有する。 Adjacent HF panel 20 in FIG. 2, has a square frame comprising a first tubular shifting 26 and the counter tube pulling 26a, the first supporting portion 29 and the counter support part (not shown). 一実施形態では、隣接HFパネル20内の複数の中空繊維24の長さ部2(図1A)は、HFパネル10内の複数の中空繊維14の長さ部2(図1A)に対して一定の角度である。 In one embodiment, a plurality of length portions 2 of the hollow fibers 24 (FIG. 1A) in the adjacent HF panel 20 is fixed with respect to the length portion 2 of the plurality of hollow fibers 14 in HF panel 10 (FIG. 1A) it is the angle. 図2では、HFパネル20内の複数の中空繊維24の長さ部2(図1A)は、HFパネル10内の複数の中空繊維14の長さ部2(図1A)に対して実質的に直角に向けられる。 In Figure 2, the length portion 2 of the plurality of hollow fibers 24 in the HF panel 20 (FIG. 1A) is substantially the length portion 2 of the plurality of hollow fibers 14 in HF panel 10 (FIG. 1A) It is directed at a right angle. 本実施形態では、HFパネル10の対向管寄せ16aは、隣接HFパネル20の第1の支持部材29に当接し;HFパネル10の管寄せ16は、隣接HFパネル20の対向支持部材(図示せず)に当接し;HFパネル10の支持部材19は、隣接HFパネル20の第1の管寄せ26に当接し;支持部材19aは、隣接HFパネル20の対向管寄せ26aに当接する。 In the present embodiment, the counter tube pulling 16a of HF panel 10, first the supporting member 29 abuts the adjacent HF panel 20; the tube pulling 16 the HF panel 10, facing the support member adjacent HF panel 20 (shown contact without); a support member 19 of the HF panel 10 is in contact with the first tube shifting 26 adjacent HF panel 20; support member 19a abuts the opposing tube pulling 26a adjacent HF panel 20.

一実施形態では、管寄せ16は、支持部19に隣接する第1のアパーチャ22を備え、対向管寄せ16aは、対向支持部19aに隣接するアパーチャ23を備える。 In one embodiment, the tube gathering 16 is provided with a first aperture 22 adjacent to the support portion 19, opposite pipe gathering 16a is provided with an aperture 23 adjacent to the facing supporting portion 19a. アパーチャ22、23は、必ずしもそれらに限定するものではないが、環状、楕円形、三角形及び長方形及びこれらの組合せを含む様々な形状を有することができる。 Apertures 22 and 23, but not necessarily limited to, can have a variety of shapes including circular, oval, triangular and rectangular and combinations thereof. 一実施形態では、アパーチャ22、23は、環状である。 In one embodiment, the apertures 22 and 23, is annular. 発電設備の一実施形態では、アパーチャ22は、処理流体供給源(図示せず)と連通する。 In one embodiment of the power generation facility, the aperture 22 is in communication with the processing fluid supply source (not shown).

一実施形態では、HF25及び24はそれぞれ、図2の(a)第1の管寄せ16と対向管寄せ16aとの間、及び(b)対向管寄せ26と対向管寄せ26aとの間に疎充填される。 In one embodiment, loosely between the HF25 and respectively 24, between (a) the first tube pulling 16 and the counter tube pulling 16a of FIG. 2, and (b) the opposing tube shifting 26 facing tube pulling 26a It is filled. 一実施形態では、充填は、供給水を所与の流速及び供給水容積でHFパネル10、20に実質的に直交するアレイに渡し、停滞させずに流すほど十分に緩いが、所望の処理能力を実現するのに十分に密なものである。 In one embodiment, the fill passes the array substantially perpendicular to the HF panels 10, 20 to supply water at a given flow rate and the feed water volume, but sufficiently loose flow without stagnation, the desired throughput it is sufficiently dense to achieve. HFパネル10の枠12は、管寄せ16、16a及び支持部19、19aを備え、隣接HFパネル20の枠は、管寄せ26、26a及び支持部29(並びに図示しない対向支持部)を備える。 Frame 12 of the HF panel 10 is provided with a tube pulling 16,16a and the support portion 19, 19a, the frame adjacent HF panel 20 includes a tube pulling 26,26a and the support portion 29 (as well as the opposing supporting portions not shown).

管寄せ及び支持部は、特定の動作圧力で実質的に直交する供給水の流れを受けたときに、複数のHF24、25を保持するのに十分な機械的完全性を有する材料及び構造を含む。 Tube pulling and supporting section, when receiving a flow of feed water that is substantially orthogonal in a particular operating pressure, including materials and structures having sufficient mechanical integrity to retain a plurality of HF24,25 . 枠12、及びアレイ筐体等の他の構成要素は、必ずしもそれらに限定するものではないが、繊維強化プラスチック(FRP)を含む様々な材料から作製できる。 Other components such as the frame 12, and the array chassis is not necessarily limited thereto, can be made from a variety of materials including fiber-reinforced plastic (FRP). 繊維強化プラスチック(FRP)(繊維強化ポリマーと呼ばれることもある)は、繊維強化ポリマー・マトリクスから作製した複合材料である。 (Sometimes referred to as fiber-reinforced polymer) fiber reinforced plastic (FRP) is a composite material made from fiber-reinforced polymer matrix. 一般的な繊維には、必ずしもそれらに限定するものではないが、ガラス、カーボン、バサルト、アラミド、紙、木材、石綿等を含む。 Typical fibers, but not necessarily limited to, glass, carbon, basalt, aramid, paper, wood, asbestos and the like. 一実施形態では、繊維は、ガラス、カーボン、バサルト、アラミド及びこれらの組合せからなる群から選択される。 In one embodiment, the fibers are selected from glass, carbon, basalt, aramid, and combinations thereof. 一般的なポリマーは、必ずしもそれらに限定するものではないが、エポキシ、ビニルエステル、ポリエステル、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂及びこれらの組合せからなる群から選択される熱硬化性プラスチックを含む。 Typical polymers include, but are not necessarily limited to, epoxy, vinyl ester, polyester, phenol - containing formaldehyde resin and thermoset plastics selected from the group consisting of.

適切なFRPは、鉄鋼の機械的特性に一致するか又はそれを超えるものである。 Suitable FRP is beyond or it matches the mechanical properties of the steel. 一実施形態では、FRPは、優れた熱機械的特性を呈し、軽量であり、比較的安価で、耐食性を呈し、維持が簡単である。 In one embodiment, FRP exhibits excellent thermal mechanical properties, is lightweight, relatively inexpensive, exhibit corrosion resistance, it is easy maintenance. 一実施形態では、管寄せ及び支持部は、同じ材料から作製される。 In one embodiment, the tube pulling and the support portion are made of the same material. 一実施形態では、管寄せ及び支持部は、異なる材料から作製される。 In one embodiment, the tube pulling and supporting section are made from different materials. 一実施形態では、管寄せ及び/又は支持部は、鋼鉄製である(図3E)。 In one embodiment, the tube pulling and / or support unit is made of steel (Fig. 3E). 一実施形態では、管寄せ及び/又は支持部は、FRP製である。 In one embodiment, the tube pulling and / or support unit is made FRP. 一実施形態では、管寄せ及び支持部は、FRP製である。 In one embodiment, the tube pulling and the support portion is made of FRP.

メンブレン要素及びHFパネルは、様々なISO装置及び処理で有用である。 The membrane element and HF panels are useful in a variety of ISO apparatus and process. 適切なISO装置及び処理は、必ずしもそれらに限定するものではないが、ISO発電、逆浸透、脱塩、並びに希釈有機溶液、汚染地下水及び工業用水からの水抽出を含む。 Suitable ISO apparatus and process, but not necessarily limited thereto, ISO generator, reverse osmosis, including desalination, as well as dilute organic solution, the water extraction from the contaminated ground water and industrial water. HFパネル10は、大規模ISO処理を実施するのに特に有用である。 HF panel 10 is particularly useful in carrying out the large scale ISO process. 一実施形態では、処理流体15(又はHF内腔内部の流体)は、比較的高い圧力にあり、供給水(又は内腔外部の流体)は、比較的低い圧力にある。 In one embodiment, the processing fluid 15 (or HF lumen of the fluid) is in the relatively high pressure, feed water (or abluminal portion of the fluid) is relatively low pressure.

処理流体15及び供給水17の塩分(又は溶質濃度)は、変化することになる。 Salinity treatment fluid 15 and feed water 17 (or solute concentration) will vary. 抽出処理用の処理流体15は、典型的には中程度の塩分を有する。 Processing fluid 15 for extraction process typically has a moderate salinity. 一実施形態では、中程度の塩分は、約3%から約7%までである。 In one embodiment, moderate salinity is from about 3% to about 7%. 逆浸透による浸透発電及び/又は海水脱塩用処理流体15は、低い塩分、典型的には約3%未満を有することになる。 Penetration power and / or seawater desalting treatment fluid 15 by reverse osmosis, low salinity, typically it will have less than about 3%. 一実施形態では、処理流体15は、比較的低い圧力にあり、最初の供給水は、比較的高い圧力にある。 In one embodiment, the treatment fluid 15 is in a relatively low pressure, the first feed water, a relatively high pressure. 一実施形態では、供給水の塩分に応じて、処理流体15は、約3バールから約5バールまでの比較的低い圧力にあり、供給水17は、約10バールから約60バールまで又はそれ以上の比較的高い圧力にある。 In one embodiment, depending on the salinity of feed water, processing fluid 15 is in a relatively low pressure of about 3 bar to about 5 bar, feed water 17, or more about 10 bar to about 60 bar in a relatively high pressure. 一実施形態では、条件は、タイラインを生成するように最適化され、このタイラインは、本明細書で定義され、ISOに関する米国特許第8,545,701号でより完全に記載され、1リットル/秒未満から数立方メートル/秒の流速まで変化する流速を有する。 In one embodiment, conditions are optimized to produce a tie line, the tie line, as defined herein, are more fully described in U.S. Patent No. 8,545,701 relates to ISO, 1 having a flow rate that varies from less than l / sec to a flow rate of a few cubic meters / sec. 一実施形態では、条件は、1m /秒を超える流速を有するタイラインを生成するように最適化される。 In one embodiment, conditions are optimized to produce a tie line with a flow rate of greater than 1 m 3 / sec. 一実施形態では、タイラインは、3m /秒以上の流速を有する。 In one embodiment, tie line has a 3m 3 / sec or more flow rates. 一実施形態では、タイラインは、5m /秒以上の流速を有する。 In one embodiment, tie lines, has a 5 m 3 / sec or more flow rates. 一実施形態では、タイラインは、10m /秒以下の流速を有する。 In one embodiment, tie lines, has a 10 m 3 / sec flow rate.

一実施形態では、HF内腔内の処理流体とHF内腔外部の供給水との間の圧力差は、それぞれ5バール以上である。 In one embodiment, the pressure difference between the feed water of the processing fluid and HF in abluminal portion of the HF lumen is respectively 5 bar or more. 一実施形態では、特に放射性物質汚染水を処理する場合、少なくとも最初に比較的低い圧力差を使用して放射性粒子が半透過性メンブレンを貫通するのを防止する。 In one embodiment, especially when handling radioactive materials contaminated water, to prevent the at least first use the relatively low pressure differential radioactive particles penetrates the semipermeable membrane. 放射性物質汚染水を処理する一実施形態では、最初の閉ループにおけるHF内膜内及びHF内腔外部の動作圧力は、最初の閉ループ内で10バール以下の圧力差を維持する。 In one embodiment for processing radioactive contaminated water, operating pressure HF in film and HF in extraluminal portion in the first closed loop, to maintain the pressure differential 10 bar or less within the first closed loop. 放射性物質汚染水を処理する一実施形態では、最初の閉ループにおけるHF内膜内及びHF内腔外部の動作圧力は、最初の閉ループ内で10バール未満の圧力差を維持する。 In one embodiment for processing radioactive contaminated water, operating pressure HF in film and HF in extraluminal portion in the first closed loop, to maintain a pressure differential of less than 10 bar within the first closed loop. 放射性物質汚染水を処理する一実施形態では、最後の高圧直列閉ループにおけるHF内膜内及びHF内腔外部の動作圧力は、最後の高圧閉ループ内で5バール以上の圧力差を維持する。 In one embodiment for processing radioactive contaminated water, operating pressure HF in film and HF in extraluminal portion at the end of the high-pressure series closed loop maintains the pressure difference over 5 bar in the last high pressure closed loop. 一実施形態では、特に処理がISO発電及び逆浸透である場合、圧力差は40バール以上である。 In one embodiment, particularly when the process is ISO generator and reverse osmosis, a pressure differential is 40 bar or more. 一実施形態では、発電に関して、圧力差は30バール以上である。 In one embodiment, with respect to power generation, the pressure differential is 30 bar or more.

したがって、実施する処理に応じて、圧力差は、5バール以上から10バール以下まで(特に放射性物質汚染水);他の処理では15バール以上;20バール以上;25バール以上;30バール以上(特に発電);31バール以上;32バール以上;33バール以上;34バール以上;35バール;36バール以上;37バール以上;38バール以上;39バール以上;40バール以上(発電及び逆浸透);41バール以上;42バール以上;43バール以上;44バール以上;45バール以上;46バール以上;47バール以上;48バール以上;49バール以上;50バール以上;51バール以上;52バール以上;53バール以上;54バール以上;55バール以上;56バール以上;57バール以上;58バール以上;59バール以 Therefore, depending on the process performed by the pressure difference, the above 5 bar to 10 bar or less (in particular radioactive contaminated water); 15 bar or more in other processing; 20 bar or more; 25 bar or more; 30 bar or more (especially power); 31 bar or more; 32 bar or more; 33 bar or more; 34 bar or more; 35 bar; 36 bar or more; 37 bar or more; 38 bar or more; 39 bar or more; 40 bar or more (the power generation and reverse osmosis); 41 bar above; 42 bar or more; 43 bar or more; 44 bar or more; 45 bar or more; 46 bar or more; 47 bar or more; 48 bar or more; 49 bar or more; 50 bar or more; 51 bar or more; 52 bar or more; 53 bar or more; 54 bar or more; 55 bar or more; 56 bar or more; 57 bar or more; 58 bar or more; 59 bar or less ;又は60バール以上である。 ; Or at 60 bar or more.

供給水17は、実質的にHFパネル20に実質的に直交して流れ、HFパネル20を渡り、HFパネル10を渡り、改質供給水17bを生成する。 Feed water 17 is substantially flows substantially perpendicular to the HF panel 20, over the HF panel 20, over the HF panel 10, to produce a reformed feed water 17b. 枠12に渡って伸張するHF14から自然に透過した水により生じた改質供給水17bは、枠12に渡って伸張するHF14に入った供給水17とは異なる流速及び組成を有する。 Reforming feedwater 17b caused by water that has passed naturally from HF14 that extends over the frame 12 have different flow rates and composition of the supply water 17 entering the HF14 which extend over the frame 12. 処理流体15(図1)は、アパーチャ22を通って流れ、第1の管寄せ内に入る。 Process fluid 15 (FIG. 1) flows through the aperture 22 and into the first tube inset. 処理流体15は、第1の管寄せ16から複数のHF14の内腔内に流れ、方向13bで対向管寄せ16aに至る。 Process fluid 15 from the first tube pulling 16 flows into the lumen of the plurality of HF14, leading to the opposite tube pulling 16a in the direction 13b. 改質処理流体21(図1)は、対向管寄せ16aから出てアパーチャ23を通って流れる。 Modification treatment fluid 21 (FIG. 1) flows through the apertures 23 out of the opposite pipe pulling 16a. 一実施形態では、改質処理流体21は、隣接管寄せ26a(図2)内に流れる。 In one embodiment, modification treatment fluid 21 flows in adjacent tube shifting 26a (FIG. 2).

比較的低い内腔動作圧力(例えば3〜5バール)は発電に十分ではないことがあるが、そのような低い内腔圧力を有するHFパネルは、依然として、支持機能をもたらすために使用できる。 Although relatively low inner 腔動 operation pressure (for example 3-5 bar) may not be sufficient for power generation, HF panel having such a low inner cavity pressure forces may still be used to provide a supporting function. 一実施形態では、低い内腔動作圧力を有するHFパネルは、水ろ過を実施するために使用される。 In one embodiment, HF panel having a lower inner 腔動 operation pressure is used to implement the water filtration. 一実施形態では、低い内腔動作圧力を有するHFパネルは、ISO抽出を実施するために使用される。 In one embodiment, HF panel having a lower inner 腔動 operation pressure is used to implement the ISO extraction.

一実施形態では、処理流体は海水である。 In one embodiment, the process fluid is seawater. 一実施形態では、供給水は、汽水又は農業排水である。 In one embodiment, the supply water is brackish or agricultural waste water. 本実施形態では、水は、供給水(汽水又は農業排水)からHF内腔内の海水に自然に透過し、海水を希釈する。 In this embodiment, water is naturally transmitted to the seawater HF lumen from feed water (brackish or agricultural waste water), diluted seawater.

図1の枠12内の複数のHF14のHF積層断面11及び図2のHFパネル20の枠内の複数のHF24のHF積層断面18aは、用途に応じて大きさを変化させることができる。 Multiple HF24 of HF laminate section 18a of the frame of the HF laminated section 11 and HF panel 20 in FIG. 2 of a plurality of HF14 frame 12 of FIG. 1, it is possible to change the size according to the application. 一実施形態では、HF積層断面11及びHF積層断面18aは異なる。 In one embodiment, HF laminated section 11 and HF laminated section 18a is different. 一実施形態では、HF積層断面11及びHF積層断面18aは同じである。 In one embodiment, HF laminated section 11 and HF laminate section 18a is the same.

次に、図3を参照すると、発電アレイ30は、複数の連続的に当接するHFパネルの対(A、B、C)を備える。 Referring now to FIG. 3, the generator array 30 includes a plurality of continuous pairs of HF panel abutting (A, B, C) a. 一実施形態では、離間した水平バッフル720a、720b、720cが末尾パネル上に見える。 In one embodiment, spaced horizontal baffle 720a, 720b, 720c is visible on the bottom panel. 本実施形態では、最初の供給水37は、各パネル内のそれぞれの複数のHF34〜34eに実質的に直交する角度で発電アレイ30に投入され、それぞれの複数のHF34〜34eを渡り、改質供給水37aとして出る。 In the present embodiment, the first feed water 37 is introduced into the generator array 30 at an angle substantially perpendicular to each of a plurality of HF34~34e within each panel, over each of the plurality of HF34~34e, modified leave as a feed water 37a. 一実施形態では、最初の供給水が高塩分の供給水である場合、最初の供給水37は、約30バールから約50バールまでの圧力にあり、処理流体35は、約1バールから約5バールまでの圧力にある。 In one embodiment, if the first supply water is feed water of high salinity, the first feed water 37 is in pressure from about 30 bar to about 50 bar, the process fluid 35 is from about 1 bar to about 5 there is a pressure of up to bar.

一実施形態では、比較的低い塩分を有する最初の処理流体35は、アパーチャ38を通って管寄せ36に入り、管寄せ36から方向39aで複数のHF34を通り、最初の改質処理流体33を生成し、この最初の改質処理流体33は、対向内腔から対向管寄せ36aに流入する。 In one embodiment, the first treatment fluid 35 having a relatively low salinity enters the tube gathering 36 through aperture 38, through a plurality of HF34 in the direction 39a from the tube gathering 36, a first modification treatment fluid 33 produced, this first modification treatment fluid 33 flows from the opposing lumen opposite tube pulling 36a. 最初の改質処理流体33は、アパーチャ32a−1を通り、当接アパーチャ32a−2(図3A)を通り、複数のHF34aを通って隣接管寄せ36bに流入し、第2の改質処理流体(図示せず)を生成し、この第2の処理流体は、対向管寄せ36cに流入する。 The first modification treatment fluid 33 passes through the aperture 32a-1, through the contact aperture 32a-2 (Fig. 3A), through a plurality of HF34a flows into the adjacent pipe pulling 36b, a second modification treatment fluid generate (not shown), the second process fluid flows into the opposite pipe pulling 36c. 第2の改質処理流体(図示せず)は、第1のアパーチャ(図示せず)を通り、当接アパーチャ32b−2(図3A)を通って隣接管寄せ36dに流入する。 Second modifying process fluid (not shown) passes through the first aperture (not shown), it flows into the adjacent pipe pulling 36d through the contact aperture 32 b-2 (Figure 3A). 第2の改質処理流体(図示せず)は、複数のHF34bを通って流れ、第3の改質処理流体33cを生成し、第3の改質処理流体は、管寄せ36eに流入する。 Second modifying process fluid (not shown) flows through the plurality of HF34b, to generate a third modification treatment fluid 33c, the third modification treatment fluid flows into the tube pulling 36e. 第3の改質処理流体33cは、アパーチャ32c−1を通って管寄せ36fに流入し、管寄せ36f(図3)から複数のHF34cを通って対向管寄せ36gに流入し、第4の改質処理流体(図示せず)を生成する。 The third modification treatment fluid 33c flows into the tube pulling 36f through aperture 32c-1, and flows through a plurality of HF34c from the tube pulling 36f (FIG. 3) to the opposite tube jogger 36 g, fourth modified generating a quality process fluid (not shown). 第4の改質処理流体(図示せず)は、管寄せ36gから当接アパーチャ(図示せず)を通り、隣接管寄せ36hに流入し、複数のHF34dを通って第5の改質処理流体33dを生成する。 The fourth modification treatment fluid (not shown) passes through an abutment aperture (not shown) from the pipe pulling 36 g, it flows into the adjacent pipe pulling 36h, fifth modification treatment fluid through a plurality of HF34d to generate the 33d. 第5の改質処理流体は、アパーチャ32e−1及び当接アパーチャを通って隣接管寄せ36jに流入し、複数のHF34eを通って管寄せ36kに流入し、第6の改質処理流体(図示せず)を生成する。 Fifth modification treatment fluid passes through the apertures 32e-1 and abutting the aperture to flow into the adjacent pipe pulling 36j, flows through a plurality of HF34e the tube pulling 36k, sixth modification treatment fluid (Fig. to generate a Shimese not). 図3に示す実施形態では、第6の改質処理流体(図示せず)は、管寄せ36kのアパーチャ(図示せず)を通って出る。 In the embodiment shown in FIG. 3, a sixth modification treatment fluid (not shown) exits through an aperture (not shown) of the tube pulling 36k. 一実施形態では、第6の改質処理流体は、収集される。 In one embodiment, modification treatment fluid sixth is collected. 一実施形態では、第6の改質処理流体31は、次のアレイに流れる。 In one embodiment, modification treatment fluid 31 in the sixth flows to the next array. 図3Aを参照すると、離間した水平バッフル720a、720b、720c及び離間した垂直バッフル710a、710b、710cがそれぞれのパネル上に見える。 Referring to FIG. 3A, spaced horizontal baffle 720a, 720b, 720c and spaced vertical baffles 710a, 710b, 710c is visible on each panel. バッフルは、以下でより詳細に説明する。 The baffle is described in more detail below.

図3A−1は、筐体49を備える長方形アレイによる断面での垂直繊維パネルの正面図である。 Figure 3A-1 is a front view of a vertical fiber panels in a cross section by a rectangular array comprising a housing 49. 図3A−2は、アレイ筐体49を備える図3A−1のアレイの上面図である。 Figure 3A-2 is a top view of FIG. 3A-1 of the array comprising an array chassis 49.

図3A−1を参照すると、処理流体は、管寄せ41に導入され、HFを通って対向管寄せ41aに流れる。 Referring to FIG. 3A-1, the processing fluid is introduced into the tube gathering 41, it flows to the opposite tube gathering 41a through the HF. 一実施形態では、図3A−2を参照すると、高塩分の供給塩水43がアレイ45に投入され、アレイ45の末尾パネル47aから流れ、末尾パネル47aを渡り、最初のパネル47bに至り、最初のパネル47bを渡る。 In one embodiment, referring to FIG. 3A-2, the supply water 43 high salinity is turned to the array 45, flows from the end panel 47a of the array 45, cross the end panel 47a, reaches the first panel 47b, the first across the panel 47b. 一実施形態では、供給水が渡って流れる正面図の全面積(幅×長さ)は、従来の市販の管状高圧メンブレン・アレイ内で供給水が渡って流れる相当面積よりも、最大で100倍大きい。 In one embodiment, the total area of ​​the front view flowing feed water across (width × length) than corresponding area flowing supply water over in a conventional commercially available tubular high pressure membrane array, 100 times at the maximum large. アレイ45から出た改質供給水43aは、低塩分生成水であり、典型的には高塩分供給塩水43よりも早い流速である。 Reforming feed water 43a exiting from the array 45 is a low-salinity product water is typically faster flow rates than the salty supply brine 43.

図3Bは、脱塩アレイ3における典型的な横流れパターンを示す。 Figure 3B shows a typical lateral flow pattern in the desalination array 3. 一実施形態では、脱塩パネルは、比較的別個に動作する。 In one embodiment, desalting panel operates relatively independently. 一実施形態では、供給塩水44は、比較的高い圧力で脱塩アレイ3に投入され、脱塩アレイ3を渡る。 In one embodiment, the feed brine 44 is introduced into desalted array 3 at a relatively high pressure, across the desalting array 3. 一実施形態では、供給塩水44は、海水である。 In one embodiment, the feed brine 44 is seawater. 供給塩水44が海水である場合、海水44はアレイを渡って通過し、水は海水からHF内に通り、脱塩海水47を生成する。 When the supply water 44 is seawater, the seawater 44 passes across the array, water passes into the HF from seawater to produce desalted seawater 47. 比較的高い塩分の塩水44aは、アレイから出る。 Relatively high salinity of the brine 44a exits from the array. 離間した水平バッフル720a、720b、720c及び離間した垂直バッフル710a、710b、710cがそれぞれのパネル上に見える。 Spaced horizontal baffle 720a, 720b, 720c and spaced vertical baffles 710a, 710b, 710c is visible on each panel. バッフルは、以下でより詳細に説明する。 The baffle is described in more detail below.

図3Cは、実質的に直交して向けられたパネルの対(A、B、C)を備える脱塩アレイ705の斜視図である。 3C is a perspective view of a desalination array 705 comprises a pair of panels oriented substantially orthogonal (A, B, C). 一実施形態では、海水700は、比較的高い圧力でアレイを渡り、末尾パネル702に至り、末尾パネルを渡り供給される。 In one embodiment, the seawater 700, cross the array at a relatively high pressure, it reaches the end panel 702 and is supplied over the end panel. 海水700が末尾パネル702からアレイを渡り、最初のパネル704に至ると、水は、海水からHFの内腔内に流れ、脱塩海水708を生成する。 Seawater 700 across the array from the end panel 702, reaches the first panel 704, the water flows into the lumen of the HF from seawater to produce desalted seawater 708. 比較的高い塩分の塩水700aは、最初のパネル704から出る。 Relatively high salinity brine 700a exits from the first panel 704. 離間した水平バッフル720a、720b、720cは、末尾パネル上に見える。 Spaced horizontal baffle 720a, 720b, 720c is visible on the end panel. バッフルは、以下でより詳細に説明する。 The baffle is described in more detail below.

一実施形態では、処理流体は、管寄せを通って管構造体を介して移動する。 In one embodiment, the process fluid moves through the tube structure through the tube pulling. 管構造体は、様々な構成を有することができる。 Tubular structure may have a variety of configurations. 図3Dは、図3Aの900'−900''における断面であり、管構造体の一実施形態900を示す。 Figure 3D is a cross-section at 900'-900 '' in FIG. 3A, illustrates one embodiment 900 of the tubular structure. 一実施形態では、管構造体3Dは、繊維強化プラスチックを備える。 In one embodiment, the tube structure 3D comprises a fiber-reinforced plastic. 図3Dを参照すると、本実施形態では、管寄せは、長方形支持構造体902を備える。 Referring to Figure 3D, in the present embodiment, the tube pulling comprises a rectangular support structure 902. 一実施形態では、管904は、長方形支持構造体902内に保持される。 In one embodiment, the tube 904 is held in a rectangular support structure 902. 一実施形態では、長方形支持構造体902は、中に通るボアを画定する中実構造体である。 In one embodiment, a rectangular support structure 902 is a solid structure in defining a bore through inside. 図3Dでは、長方形支持構造体902は、中に延在する管904を有する枠である。 In FIG. 3D, the rectangular support structure 902, a frame having a tube 904 extending therein. 一実施形態では、長方形支持構造体902及び管904は、繊維強化プラスチックを含む。 In one embodiment, a rectangular support structure 902 and the tube 904 includes a fiber-reinforced plastic. 一実施形態では、長方形支持構造体は、1つ又は複数の圧力等化開口904a〜dを備える。 In one embodiment, a rectangular support structure comprises one or more pressure equalization openings 904A~d. 本実施形態では、長方形支持構造体902と管904との間の接触点は、任意の適切な手段を使用して固着される。 In the present embodiment, the contact point between the rectangular support structure 902 and the tube 904 is secured using any suitable means. 一実施形態では、長方形支持構造体902と管904との間の接触点は、セメント、接着剤又は他の適切な材料を使用して固着される。 In one embodiment, the contact point between the rectangular support structure 902 and the tube 904 is secured using a cement, an adhesive or other suitable material. 一実施形態では、エポキシ・セメントを使用して長方形支持構造体902を管904に固着する。 In one embodiment, using an epoxy cement to fix the rectangular support structure 902 to the tube 904. 一実施形態では、長方形支持構造体902の両側の枠の間にガスケット材料906aを設ける。 In one embodiment, providing the gasket material 906a between the side frame of the rectangular support structure 902.

一実施形態では、複数の中空繊維34(又は図1の14、図2の24)は、複数のHF34を疎充填構成で保持するように適合した接触構造体906(図3D)又は1006(図3E)を通って延在する。 In one embodiment, a plurality of hollow fibers 34 (or 14 in FIG. 1, 24 in FIG. 2), the contact structure 906 adapted to hold a plurality of HF34 sparse filling arrangement (FIG. 3D) or 1006 (FIG. 3E) extending through. 接触構造体906(又は図3Eの1006)は、あらゆる適切な材料(図8の2000)とすることができる。 Contact structure 906 (or 1006 in FIG. 3E) may be any suitable material (2000 in FIG. 8). 一実施形態では、接触構造体906(又は図3Eの1006)は、適切な熱硬化性樹脂材料を含む。 In one embodiment, the contact structure 906 (or 1006 in FIG. 3E) comprises a suitable heat-curable resin material. 一実施形態では、接触構造体906は、エポキシ、ポリウレタン及びこれらの組合せからなる群から選択される。 In one embodiment, the contact structure 906, an epoxy, is selected from the group consisting of polyurethanes, and combinations thereof. 図3Dからわかるように、中空繊維34の端部13(図1A)は、管904内に入っている。 As can be seen from FIG. 3D, the ends 13 of the hollow fibers 34 (FIG. 1A), it is within the tube 904.

図18は、図29Aの線A−A'で接触構造体906を通る断面である。 Figure 18 is a cross-section through the contact structure 906 by the line A-A 'in FIG. 29A. 接触構造体906又は1006(図3E)は、HF34の交互列を埋入する硬化性注封材料2000を含む。 Contact structure 906 or 1006 (FIG. 3E) comprises a curable potting material 2000 to embedded alternating rows of HF34. 一実施形態では、埋入されるHF34の交互列は、中心HF34cの周りに六角形構造体2006の当接列を形成する。 In one embodiment, alternating rows of HF34 being embedded forms an abutment rows of hexagonal structure 2006 around the center HF34c. 接触構造体906又は(図3Eの)1006は、あらゆる所望の大きさで作製できる。 Contact structure 906 or (in Fig. 3E) 1006 can be produced in any desired size. 一実施形態では、接触構造体906又は1006は、約55〜105mmの幅2003(図29Aの3008)を有する。 In one embodiment, the contact structure 906 or 1006 has a width of about 55~105mm 2003 (3008 in FIG. 29A). 一実施形態では、接触構造体906又は1006は、約20〜60mmの厚さ(図29Aの3010)を有する。 In one embodiment, the contact structure 906 or 1006 has a thickness of about 20 to 60 mm (3010 in FIG. 29A). 一実施形態では、接触構造体906又は1006は、最大3,000mm(3m)の長さ2001(図29Aの3006)を有する。 In one embodiment, the contact structure 906 or 1006 has a length of up to 3,000mm (3m) 2001 (3006 in FIG. 29A).

HF34の内径及び外径は、用途及び処理パラメータに応じて変化することになる。 Inner and outer diameters of the HF34 will vary depending on the application and processing parameters. 一実施形態では、図18Aを参照すると、HF34は、約200〜3,000マイクロメートル(0.2〜3mm)の外径D を有する。 In one embodiment, referring to FIG. 18A, HF34 has an outer diameter D 0 of about 200 to 3,000 microns (0.2 to 3 mm). 外径(D )は、所望の供給圧力に応じて変化することになる。 Outer diameter (D 0) will vary depending on the desired supply pressure. より小さな外径(D )を有するHFは、より高い供給水圧力に耐えることになる。 HF would withstand higher feed water pressure having a smaller outer diameter (D 0). 例えば、0.2mmの外径(D )を有する逆浸透脱塩用HFは、70バール程の供給圧力に耐えることができる。 For example, HF for reverse osmosis desalination having an outer diameter of 0.2 mm (D 0) is capable of withstanding a supply pressure of about 70 bar. 対照的に、3mmの外径(D )を有する水精密ろ過用HFは、ほんの数バールの比較的低い供給圧力にしか耐えることができない。 In contrast, HF for water microfiltration having an outer diameter (D 0) of 3mm can not only withstand relatively low supply pressure of a few bars.

一実施形態では、HF34の外径(D )は、0.2mm;0.3mm;0.4mm;0.5mm;0.6mm,0.7mm;0.8mm;0.9mm;1mm;1.1mm;1.2mm;1.3mm;1.4mm;1.5mm;1.6mm;1.7mm;1.8mm;1.9mm;2.0mm;2.1mm;2.2mm;2.3mm;2.4mm;2.5mm;2.6mm;2.7mm;2.8mm;2.9mm;又は3.0mmである。 In one embodiment, the outer diameter of the HF34 (D 0) is, 0.2mm; 0.3mm; 0.4mm; 0.5mm ; 0.6mm, 0.7mm; 0.8mm; 0.9mm; 1mm; 1 .1mm; 1.2mm; 1.3mm; 1.4mm; 1.5mm; 1.6mm; 1.7mm; 1.8mm; 1.9mm; 2.0mm; 2.1mm; 2.2mm; 2.3mm ; 2.4mm; 2.5mm; a or 3.0mm; 2.6mm; 2.7mm; 2.8mm; 2.9mm. 一実施形態では、HF34は、約:0.05mm;0.06mm;0.07mm;0.08mm;0.09mm;0.1mm;0.2mm;0.3mm;0.4mm;05mm;0.6mm;0.7mm;0.8mm;0.9mm;1mm;1.1mm;1.1mm;1.2mm;1.3mm;1.4mm;1.5mmの内径(D )を有する。 In one embodiment, the HF34, about: 0.05mm; 0.06mm; 0.07mm; 0.08mm; 0.09mm; 0.1mm; 0.2mm; 0.3mm; 0.4mm; 05mm; 0. 6mm; 0.7mm; 0.8mm; 0.9mm; 1mm; 1.1mm; 1.1mm; 1.2mm; having a 1.5mm inner diameter (D 1); 1.3mm; 1.4mm . HF(図19の2007)間の空間の大きさは、HFパネル10が使用される処理パラメータ、特に流れの動態分析(レイノルズ数)に応じて変化することになる。 HF (2007 in FIG. 19) the size of the space between the processing parameter HF panel 10 is used, in particular will vary depending on the kinetic analysis of the flow (Reynolds number).

図19は、組立中の中間段階における、接触構造体906間に延在するHF34の列及び隔板2014による断面を示す。 19, at an intermediate stage in the assembly, showing a section along the column and diaphragm 2014 HF34 extending between the contact structure 906. 本実施形態では、奇数のHF34oを備える列2010は、偶数のHFを備える列34eと交互に並び、これらの列の繰返しにより、六角形構造体2006が形成される。 In the present embodiment, the column 2010 comprising an odd number of HF34o are alternately aligned in the column 34e having an even number of HF, the repetition of these columns, the hexagonal structure 2006 is formed. 一実施形態では、HF34o、34eの交互列は、接触構造体906又は1006の間の長さ部に沿って隔板2014により離間される。 In one embodiment, HF34o, alternating rows of 34e are spaced by diaphragm 2014 along the length portion between the contact structure 906, or 1006. 隔板2014は、あらゆる積み重ね可能で非接着性の容易に除去可能な平坦シート材料から作製できる。 Diaphragm 2014 may be made from any Stackable non-adhesive easily removable flat sheet material. 一実施形態では、隔板2014は、積層段ボール、ポリマー材料、木製薄板、ガラス繊維シート、紙製シート及びこれらの組合せからなる群から選択される材料を含む。 In one embodiment, diaphragm 2014 includes laminated cardboard, polymeric materials, wood sheet, glass fiber sheet, a material selected from the group consisting of paper sheets, and combinations thereof. 一実施形態では、隔板2014は、積層段ボールを含む。 In one embodiment, diaphragm 2014 includes a stack cardboard.

図20〜27及び図28A〜28Gは、適切な図18及び図19に示す構造体を作製する適切な組立体及び方法を示す。 FIGS. 20-27 and FIG 28A~28G show the appropriate assembly and method of making the structure shown in correct FIGS. 18 and 19. HFは、様々な形態で実現できる。 HF may be implemented in various forms. そのような形態には、必ずしもそれらに限定するものではないが、ロール、スプール、巻付けビーム組立体を含む。 Such forms, although not necessarily limited thereto, including roll, spool, the winding beam assembly. 図28Aは、第1のロール2050aが第1の間隔を有するHF(一実施形態では偶数のHF)を備え、第2の列2050bが交互の間隔を有するHF(奇数のHF)を備える一実施形態の側面図である。 Figure 28A, the first roll 2050a comprises a HF (even HF in one embodiment) having a first spacing, one embodiment comprises a HF (odd HF) having a second row 2050b alternating intervals it is a side view of the embodiment. 図28Bに示す一実施形態では、ロール2050aは、複数のHF積層2054、2054aを単一ロール2050aを使用して作製するのに十分な幅(線2052)である。 In one embodiment, shown in FIG. 28B, the roll 2050a is a sufficient width a plurality of HF laminated 2054,2054a to make using a single roll 2050a (line 2052).

図28Cは、列に配置した複数の隣接し合う直立HFスプール2052を備える組立体の斜視図である。 Figure 28C is a perspective view of an assembly comprising an upstanding HF spool 2052 mutually plurality of adjacent arranged in columns. 一実施形態では、隣接し合う横向きスプールを使用する(図示せず)。 In one embodiment, using the horizontal spool adjacent (not shown). 図28Dは、偶数のHFを備える第1のスプール列2052a、及び第1のスプール列2052aと交互に並び、奇数のHFを備える第2のスプール列2052bを備える組立体の概略上面図である。 Figure 28D is a first spool row 2052a having an even number of HF, and arranged in the first spool columns 2052a and alternately, a schematic top view of an assembly comprising a second spool columns 2052b having an odd number of HF. 図28Eは、複数のスプール2052からHFリール2054を製造する組立体の斜視図である。 Figure 28E is a perspective view of an assembly for producing a HF reel 2054 from a plurality of spools 2052. 図28Fは、複数の隣接し合うHFリール2060を備える組立体の概略上面図であり、HFリールは、奇数のHFと偶数のHFの交互列をもたらすために、必要に応じて離間できる。 Figure 28F is a schematic top view of an assembly comprising a HF reel 2060 mutually plurality of adjacent, HF reel, to provide alternating columns of odd HF and even HF, it can be separated if necessary. 図28Gは、巻付けビーム組立体2060の概略図であり、複数のHF34が巻付けビーム組立体2060から延在し、巻付けビーム組立体2060は、メンブレン要素を作製する組立体でも使用できる。 Figure 28G is a schematic view of the winding beam assembly 2060 extends plurality of HF34 from winding beam assembly 2060, the winding beam assembly 2060 can also be used in an assembly for producing a membrane element.

一実施形態では、2枚以上の織機綜こう2017(図20及び図21)がHF34o、34eの交互列(図19)を分ける。 In one embodiment, two or more loom heald 2017 (FIGS. 20 and 21) is divided HF34o, alternating rows of 34e (Figure 19). HF34o、34eの交互列は、様々な構成を有することができる。 HF34o, alternating rows of 34e can have a variety of configurations. 一実施形態では、織機綜こう2017は、偶数のHF34eを有する列と、偶数のHF34eを含む列と交互に並び奇数のHF34oを含む列とに分ける。 In one embodiment, a loom heald 2017, divided into a column containing a sequence having an even number of HF34e, odd HF34o alternately aligned in a column containing an even number of HF34e. 本方法は、織機綜こうに関連してより詳細に説明する。 This method is described in more detail with reference to said loom 綜. 同様の方法におけるロール、スプール、リール又は巻付けビーム組立体の使用法を当業者は了解するであろう。 Roll in a similar manner, the spool, the person skilled in the art use a reel or winding beam assembly will appreciate.

一実施形態では、HF組立体プラットフォーム2018をHF織機綜こう2016に隣接して設ける。 In one embodiment, it provided adjacent the HF assembly platform 2018 to the HF loom heald 2016. 図21を参照すると、一実施形態では、第1の隔板2014aは、HP組立体プラットフォーム2018の上に設けられる。 Referring to FIG. 21, in one embodiment, the first diaphragm 2014a is provided on the HP assembly platform 2018. 一実施形態では、離間した奇数のHF34oを備える第1の列は、第1の隔板2014aの長さ方向に渡って延在する。 In one embodiment, the first row comprising a HF34o spaced odd extends over the length of the first diaphragm 2014a. 一実施形態では、織機綜こう2016に対向するHFの対向端部2015は、HF組立体プラットフォーム2018の長さ部に沿って延在するHFを維持するために重りを付けるか又は係合される。 In one embodiment, opposite ends 2015 of the HF facing the loom heald 2016 is engaged or engaging put a weight in order to maintain the HF extending along the length of the HF assembly platform 2018 . 一実施形態では、HFの対向端部2015は、HFを延在させるために十分に重りを付けるか又は係合される。 In one embodiment, opposite ends 2015 of the HF is engaged fully or engaged attach a weight to extend the HF. 一実施形態では、HFの対向端部2015のうち1つ又は複数は、適切なクランプ(図示せず)によって係合される。 In one embodiment, one or more of the opposed ends 2015 of the HF is engaged by a suitable clamp (not shown). 一実施形態では、クランプは、クランプに係合したHFの変形を減少させるために弾性材料で裏打ちされる。 In one embodiment, the clamp is lined with resilient material in order to reduce the deformation of the HF engaged with the clamp.

弾性材料は、天然ゴム又はコルク等天然由来のものであっても、スチレンエラストマを含む熱可塑性エラストマ、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリアミド等合成由来のものであっても、これらの組合せであってもよい。 Elastic material may be derived from natural rubber or cork such as natural, thermoplastic elastomers including styrene elastomers, polyolefins, polyurethanes, be derived from polyamides such as synthetic, or a combination thereof. 一実施形態では、弾性材料は、必ずしもそれらに限定するものではないが、シリコン・エラストマ、ネオプレン、イソプレン、ブチル・ゴム、ポリマー可撓性発泡体及びこれらの組合せからなる群から選択されるものを含む熱可塑性エラストマである。 In one embodiment, the elastic material, but not necessarily limited to, silicone elastomers, neoprene, isoprene, butyl rubber, polymeric flexible foams and those selected from the group consisting of a thermoplastic elastomer comprising. 一般に、こうした弾性材料は、lGPa未満のヤング弾性率及び1000kg/m 未満の比重を有する。 Generally, such elastic materials have a Young's modulus and 1000 kg / m 3 of less than the specific gravity of less than LGPa. 一実施形態では、弾性材料は、ゴムである。 In one embodiment, the elastic material is rubber. 一実施形態では、HFの対向端部2015の全ては、単一クランプで係合され、この単一クランプは、HF組立体プラットフォーム2018上のHFを真っ直ぐにするがHFを伸張しないような適切な幅及び十分な重量又は張力を有する。 In one embodiment, all of the opposite ends 2015 of the HF, engaged in a single clamping, the single clamp, such appropriate as is to straighten the HF on HF assembly platform 2018 does not extend the HF having a width and sufficient weight or tension.

一実施形態では、隔板2014bは、HF34oの最初の列の上に置かれる。 In one embodiment, diaphragm 2014b is placed on the first column of HF34o. 一実施形態では、偶数のHFを備える次の列34eは、第2の隔板2014bに渡り延在する。 In one embodiment, the next column 34e having an even number of HF extends over the second diaphragm 2014b. 図23を参照すると、本方法は、所望の列数のHF34o、34eを備える積層(図19)が形成されるまで繰り返される。 Referring to FIG. 23, the method is repeated until the desired number of columns HF34o, laminated with a 34e (FIG. 19) is formed. HF34o、34eの列数は、接触構造体906の所望の大きさ及びHF34の外径(D )により変化することになる。 HF34o, number of columns 34e will vary by the outer diameter (D 0) of the desired size and HF34 of the contact structure 906. 一実施形態では、HF列の積層の奥行き(図23の2027、図29Aの3005)は、40mmである。 In one embodiment, the depth of the stack of HF column (2027 of FIG. 23, 3005 of FIG. 29A) is 40 mm. 本実施形態では、1mmの外径(D )を有するHFを備える積層は、約36から約48列のHFを備えることになる。 In this embodiment, laminate comprising a HF having an outer diameter of 1 mm (D 0) will comprise HF from about 36 to about 48 columns. より大きな、例えば約2mmの外径(D )を有するHFを使用する処理では、約16から約24列のHFを備えることになる。 Larger, for example, in the process using the HF with an outer diameter of about 2 mm (D 0) will comprise HF from about 16 to about 24 columns.

一実施形態では、HF積層の奥行き(図23の2027、図29Aの3005)は40mmであり、HFは、0.5mm未満の外径(D )を有し、積層は、約64から約80列のHFを備える。 In one embodiment, HF lamination depth (2027 in FIG. 23, 3005 of FIG. 29A) is 40 mm, HF has an outer diameter of less than 0.5 mm (D 0), laminated from about 64 to about equipped with a 80 columns of HF. より小さな、0.5mm以下の直径を有するHFを使用する処理は、ISO発電及び逆浸透を含むことになる。 Smaller, processing using HF having a diameter of less than 0.5mm will include ISO generation and reverse osmosis. 一実施形態では、積層は、以下の列数のHFを備える:20以上;21以上;22以上;23以上;24以上;25以上;26以上;27以上;28以上;29以上;30以上;31以上;32以上;33以上;34以上;34以上;36以上;37以上;38以上;39以上;40以上。 In one embodiment, lamination is provided with the following number of columns HF: 20 or more; 21 or more; 22 or more; 23 or more; 24 or more; 25 or more; 26 or more; 27 or more; 28 or more; 29 or more; 30 or more; 31 above; 32 or more; 33 or more; 34 or more; 34 or more; 36 or more; 37 or more; 38 or more; 39 or more; 40 or more. 一実施形態では、積層は、30列以下のHFを備える。 In one embodiment, lamination is provided with 30 columns following HF. 一実施形態では、比較的小さな大きさのHFを使用する場合、HF間の空間2007(図19)は、外径(D )の大きさであっても、外径(D )よりもわずかに大きくてもよい。 In one embodiment, when using a HF relatively small size, the space between the HF 2007 (FIG. 19) may be a size of the outer diameter (D 0), than the outer diameter (D 0) it may be slightly larger. このことは、必要に応じて、接触構造体の幅2003(図18)(図29Aの3008)を増大させる及び/又は1つ又は複数のHFパネル10を追加する必要がある場合がある。 This can, if necessary, it may be necessary to add a width 2003 (FIG. 18) increases the (3008 in FIG. 29A) and / or one or more of HF panels 10 of the contact structure.

積層は、あらゆる適切なHF積層の奥行き(図23の2027、図29Aの3005)を有することができる。 Lamination, the depth of any suitable HF laminate can have a (2027 in FIG. 23, 3005 of FIG. 29A). 一実施形態では、HF積層の奥行き2027、3005は、約30mm以上;35mm以上;40mm以上;45mm以上;50mm以上;55mm以上;60mm以上;65mm以上;70mm以上である。 In one embodiment, the depth 2027,3005 of HF lamination is about 30mm or more; 70mm or more; 35 mm or more; 40 mm or more; 45 mm or more; 50 mm or more; 55 mm or more; 60 mm or more; 65 mm or more. 一実施形態では、HF積層の奥行きは、80mm以下である。 In one embodiment, the depth of the HF laminate is 80mm or less.

一実施形態では、HF組立体プラットフォーム2018(図20)は、HF組立体プラットフォーム上にメンブレン要素をいくつ作製するかに応じて、約500mmから約3mまで又はそれ以上の幅2023を有する。 In one embodiment, HF assembly platform 2018 (Figure 20), depending on how many produce membrane elements on HF assembly platform has about 500mm or more wide 2023 to about 3m. 一実施形態では、HF組立体プラットフォーム2018は、約500mm以上;600mm以上;700mm以上;800mm以上;900mm以上;1m以上;1.1m以上;1.2m以上;1.3m以上;1.4m以上;1.5m以上;1.6m以上;1.7m以上;1.8m以上;1.9m以上;2m以上;2.1m以上;2.2m以上;2.3m以上;2.4m以上;2.5m以上;2.6m以上;2.7m以上;2.8m以上;2.9m以上;又は3m以上の幅を有する。 In one embodiment, HF assembly platform 2018, about 500mm or more; 600 mm or more; 700 mm or more; 800 mm or more; 900 mm or more; 1 m or more; 1.1 m or more; 1.2 m or more; 1.3 m or more; 1.4 m or more ; 1.5 m or more; 1.6 m or more; 1.7 m or more; 1.8 m or more; 1.9m above; 2m or more; 2.1 m or more; 2.2 m or more; 2.3 m or more; 2.4 m or more; 2 or .5M; 2.6 m or more; 2.7 m or more; 2.8 m or more; 2.9 m or more; or having a width of more than 3m. HF組立体プラットフォーム2018は、その幅の数倍の長さを有する。 HF assembly platform 2018 has a multiple of the length of its width. 一実施形態では、図29Aの接触構造体906は、3メートル以下の長さ(図18の2001)を有する。 In one embodiment, the contact structure 906 in Fig. 29A has a 3 meters or less in length (2001 of FIG. 18). 一実施形態では、合計積層奥行き2027(図23)(図29Aの3005)は、接触構造体906の幅(図18の2003、図29Aの3010)の約75%を占める。 In one embodiment, the total stacking depth 2027 (Fig. 23) (3005 in FIG. 29A) accounts for approximately 75% of the width of the contact structure 906 (2003 in FIG. 18, 3010 of FIG. 29A).

図20の隔板2014a、2014bは、位置合わせすると図22及び図23の複数のHF封注室2020a〜dを形成して、複数のHFパネル10(図1)を形成する。 Diaphragm 2014a, 2014b of Figure 20 is to form a plurality of HF Fuchushitsu 2020a~d in FIGS. 22 and 23 when aligned, form a plurality of HF panels 10 (Figure 1). 一実施形態では、図27Aを参照すると、隔板は、単純な非接着性シート2014a、2014bである。 In one embodiment, referring to FIG. 27A, the diaphragm is a simple non-adhesive sheet 2014a, is 2014b. シート2014a、2014bは、封注室を(単独で又は周囲の構造体と組み合わせて)画定する限りは様々な形状を有することができ、HF34o、34e交互列を十分に分離し、容易に除去できる。 Sheet 2014a, 2014b is a Fuchushitsu (alone or in combination with the surrounding structure) unless defining may have a variety of shapes, HF34o, 34e alternating sequence sufficiently separated, can be easily removed . 図25を参照すると、各隔板2014は、対向し合う端部2021aと2021bとの間、及び対向し合う縦方向縁部2021aと2022bとの間に延在する材料シートを備える。 Referring to FIG. 25, each diaphragm 2014 is provided between the end portion 2021a and 2021b facing each other, and a sheet of material extending between the opposite longitudinal edges 2021a and 2022b each other. 封注室2020a〜2020dは、隔板2014を通る細穴を備え、細穴は、縦方向縁部2022aから対向縦方向縁部2022bまで延在する。 Fuchushitsu 2020a~2020d has a small hole through the diaphragm 2014, the fine hole extends from longitudinal edge 2022a to the opposite longitudinal edge 2022b. 封注室2020aと2020bとの間、又は封注室2020cと2020dとの間等の距離は、封注室間に所望の長さのHFを形成する。 Between Fuchushitsu 2020a and 2020b, or the distance or the like between the Fuchushitsu 2020c and 2020D, forms a HF of a desired length between seal Note chamber. 各封注室2020a〜dは、接触構造体906(図26、図29A、図3D)又は1006(図3E)を形成することになる。 Each sealing Note chamber 2020a~d the contact structure 906 (FIGS. 26, 29A, FIG. 3D) will form or 1006 (FIG. 3E). 一実施形態では、隔板2014は、所定の寸法を有する封注室2020a〜dを一貫してもたらすように適合した再利用可能な耐久性シートである。 In one embodiment, the diaphragm 2014 is reusable durable sheet adapted to provide consistently Fuchushitsu 2020a~d having a predetermined size.

一実施形態では、隔板2014は、封注室2020a〜2020dの間に図25の中間細穴2026も備える。 In one embodiment, diaphragm 2014 also includes an intermediate small hole 2026 in FIG. 25 between Fuchushitsu 2020A~2020d. 中間細穴(複数可)2026は、対向し合う封注室の間、例えば2020cと2020dとの間の隔板の比較的長い区分2013をより小さい区分に分割し、後で隔板2014を脇から除去するのを容易にする。 Intermediate fine hole (s) 2026, during the sealing Note chamber facing each other, for example, a relatively long segment 2013 partition board between 2020c and 2020d divided into smaller classification later aside diaphragm 2014 to facilitate removal from the.

図23に戻って参照すると、隔板2014をHF層の間に置いたとき、細穴は封注室2020a〜2020dを形成するために位置合わせされる。 Referring back to FIG. 23, when placing the diaphragm 2014 between the HF layer, the fine hole is aligned to form the Fuchushitsu 2020A~2020d. 得られた封注室2020a〜2020dは、寸法、向きが十分に画定され、HFが注意深く位置合わせされ、比較的平滑な内面を有する。 The resulting Fuchushitsu 2020a~2020d, the dimensions, orientation is well defined, HF is carefully aligned, having a relatively smooth inner surface. 一実施形態では、図24を参照すると、各封注室の上側縁部2030bは、封注材料2000の供給源(図示せず)と流体連通する。 In one embodiment, referring to FIG. 24, upper edge 2030b of the sealing Note chamber is in fluid communication with the sealing Note material supply source 2000 (not shown). 一実施形態では、各封注室の下側縁部2030aが、封注材料2000の供給源(図示せず)と流体連通できる。 In one embodiment, the lower edge 2030a of the sealing Note chamber can flow communication with sealing Note material supply source 2000 (not shown).

一実施形態では、封注材料2000(図18)が意図しない領域に充填されるのを防止するために適切な対策を行う。 In one embodiment, take appropriate measures to prevent the sealing Note material 2000 (FIG. 18) is filled in an unintended area. 一実施形態では、石油ベースの可鍛性封止材を、細穴が画定する封注室2020a〜2020dの表面(表面のあらゆる間隙を含む)に施す。 In one embodiment, the oil-based malleable sealing material, applied to the surface of Fuchushitsu 2020a~2020d which fine hole is define (including any gap surface). 一実施形態では、石油ベースの可鍛性封止剤は、接触構造体906を硬化させた後に分離する間、HF又は接触構造体906への損傷を防止するために、あらゆる適切な方法を用いて平滑化される。 In one embodiment, malleable sealant petroleum-based, while the separation after curing the contact structure 906, in order to prevent damage to HF or contact structures 906, using any suitable method It is smoothed Te. 一実施形態では、石油ベースの可鍛性封止剤は、ブラシ又は空気流を用いて平滑化する。 In one embodiment, malleable sealant petroleum base is smoothed with a brush or air flow. 一実施形態では、石油ベースの可鍛性封止剤は、HFの間の空間2006、2007(図19)に施される。 In one embodiment, malleable sealant petroleum base is subjected to spatial 2006, 2007 (FIG. 19) between the HF. 一実施形態では、石油ベースの可鍛性封止剤は、封注材料2000が空間2007内に広がるのを防ぐような十分な距離で接触構造体906に隣接する空間部分(図19の2007)に施される。 In one embodiment, malleable sealant petroleum based, space portions sealing Note material 2000 is adjacent to the contact structure 906 at a sufficient distance such as to prevent the spread into the space 2007 (2007 in FIG. 19) It is subjected to. 一実施形態では、石油ベースの可鍛性封止剤は、ペトロラタム、好ましくはワセリンである。 In one embodiment, malleable sealant petroleum based, petrolatum, preferably petrolatum. 一実施形態では、10〜15mmの層のペトロラタム・ベースの可鍛性封止剤を各封注構造体2020a〜dの内部の周囲に施す。 In one embodiment, subjected to petrolatum-based malleable sealant layer of 10~15mm around inside each sealing Note structure 2020A~d. 一実施形態では、ペトロラタム・ベースの可鍛性封止剤の層は、接触構造体(図示せず)の表面上に、HFの直径(D )に等しい厚さ又は約:0.5mm以上;1mm以上;2mm以上;3mm以上の厚さを有する。 In one embodiment, the layer of petrolatum-based malleable sealing agent, on the surface of the contact structure (not shown), a thickness equal to the diameter of the HF (D 0), or about: 0.5mm or more ; having 3mm or more thick; 1 mm or more; 2 mm or more. 一実施形態では、ペトロラタム・ベースの可鍛性封止剤の層は、15mm以下の幅を有する。 In one embodiment, the layer of petrolatum-based malleable sealant has a width less than or equal to 15 mm. 一実施形態では、ペトロラタム・ベースの可鍛性封止剤は、新たなHFを封注室に通す度に施すか又は隔板2014を置く際に施す。 In one embodiment, petrolatum-based malleable sealant applied when placing or diaphragm 2014 performed every time through the new HF in Fuchu chamber.

一実施形態では、所望の列のHF34o、34e及び隔板2014の全てを積層した後、及び封注室を形成しその粗縁部をきれいに仕上げた後、封注材料を室に注ぐか又は注入し、硬化条件にさらす。 In one embodiment, the desired sequence of HF34o, after stacking all the 34e and diaphragm 2014, and forms a Fuchu chamber after cleanly finished crude edges, or infusion pouring sealing Note material chamber and, exposed to curing conditions. 一実施形態では、ポリマー又は半ポリマー材料の液体エポキシ樹脂を室に注ぎ、封注材料が固化するまで約1時間硬化させる。 In one embodiment, poured liquid epoxy resin polymer or semi polymeric material into the chamber, sealing Note material cured about 1 hour until solidified. その後、隔板を除去する。 Then, to remove the diaphragm.

材料2000が硬化すると、接触構造体906a、906b(図26)が形成される。 If the material 2000 is cured, the contact structures 906a, 906b (FIG. 26) is formed. 一実施形態では、複数のメンブレン要素3000(図26、図29A)を互いに隣接して形成する(図28を参照)。 In one embodiment, a plurality of membrane elements 3000 (FIG. 26, FIG. 29A) formed adjacent to each other (see Figure 28). 本実施形態では、メンブレン要素3000(図26、図29A)は分離させる。 In this embodiment, the membrane element 3000 (FIG. 26, FIG. 29A) causes the separation. 一実施形態では、隔板2014は除去され、HF34が間に延在するメンブレン要素3000を残す。 In one embodiment, the diaphragm 2014 is removed, leaving the membrane element 3000 that extends between the HF34. 一実施形態では、隣接し合う封注室の間に延在するHF34の部分(例えば図22及び図23の2020bと2020cとの間)は、メンブレン要素3000(図26、図29A)を生成するために切断される。 In one embodiment, (between 2020b and 2020c, for example FIGS. 22 and 23) portions of the HF34 extending between the sealing Note chambers adjacent generates membrane elements 3000 (FIG. 26, FIG. 29A) It is cut in order. 一実施形態では、封注室の外側縁部は、工業的方法を使用して平滑化される。 In one embodiment, the outer edge of the sealing Note chamber is smoothed using industrial methods. この結果得られるのは、対向し合う接触構造体906a、906b(図26)を備えるメンブレン要素3000である。 The resulting of the opposing mutually contacting structure 906a, a membrane element 3000 provided with 906b (Figure 26).

HFパネル10(図1)の大きさは、様々な要因に応じて変更できる。 The size of the HF panel 10 (FIG. 1) can vary depending on various factors. 一実施形態では、典型的には長さが300mmを超えるより大きなHFパネル10において、中間バッフルは、特に動作の開始時における比較的高い乱流においてHFの位置を保持し、HFへの損傷を防止する必要がある場合がある。 In one embodiment, typically the length in a large HF panel 10 from more than 300 mm, intermediate baffle holds the position of the HF in particular relatively high turbulence at the start of operation, damage to the HF there is a case where there is a need to prevent. 一実施形態では、バッフル710、720(図3G)は、封注手順の間に作製する。 In one embodiment, the baffles 710 and 720 (FIG. 3G) is prepared between the sealing Note procedures. 本実施形態では、図27を参照すると、隔板2014a、2014b、2014cは、長方形であり、HF34に渡り互いに隣接して離間する。 In the present embodiment, referring to FIG. 27, the diaphragm 2014a, 2014b, 2014c is rectangular, spaced adjacent to each other over the HF34. 図27Aを参照すると、隔板2014a〜2014cをHF34eの偶数層とHF34oの奇数層との間に積層したときに、隔板封注室2019を形成する。 Referring to FIG. 27A, when the laminated diaphragm 2014a~2014c between odd layers of the even layers and HF34o of HF34e, forming a diaphragm seal Note chamber 2019. 隔板封注室2019は、寸法、向きが十分に画定され、HFが注意深く位置合わせされ、比較的平滑な内面を有する。 Diaphragm seal Note chamber 2019 size, orientation are well defined, HF is carefully aligned, having a relatively smooth inner surface.

一実施形態では、封注材料2000(図18)が不要な領域に充填されるのを防止するように適切な対策を行う。 In one embodiment, take appropriate measures to seal Note material 2000 (FIG. 18) is prevented from being filled in the unwanted areas. 一実施形態では、石油ベースの可鍛性封止材は、隔板封注室2019の表面(表面のあらゆる間隙を含む)に施される。 In one embodiment, the malleable sealing material for oil base is applied to the surface of the diaphragm seal Note chamber 2019 (including any gap surface). 一実施形態では、石油ベースの可鍛性封止剤は、あらゆる適切な方法を用いて平滑化する。 In one embodiment, malleable sealant petroleum base is smoothed using any suitable method. 一実施形態では、石油ベースの可鍛性封止剤は、封注材料2000が空間内に広がるのを防ぐような十分な距離まで、隔板2014a〜cに隣接するHF34を囲む空間(図34の2007)に施される。 In one embodiment, malleable sealant petroleum based, sealing Note material 2000 to a sufficient distance such as to prevent the spread into the space, the space (Fig. 34 surrounding the HF34 adjacent diaphragm 2014a~c applied to 2007). 一実施形態では、石油ベースの可鍛性封止剤は、新たなHFを封注室に通す度に施される。 In one embodiment, malleable sealant petroleum base is subjected each time to pass a new HF in Fuchu chamber.

一実施形態では、所望の列のHF34o、34e並びに隔板2014及び2014a〜cの全てを積層した後、材料2000を流体状で隔板封注室2019(図27A)に注入し、硬化条件にさらす。 In one embodiment, the desired sequence of HF34o, after stacking all the 34e and diaphragm 2014 and 2014A~c, the material 2000 is injected into the diaphragm seal Note chamber 2019 in fluid state (FIG. 27A), the curing conditions exposure. 材料2000が硬化すると、バッフル710(図27B)が形成される。 If the material 2000 is cured, the baffle 710 (FIG. 27B) is formed. 一実施形態では、隔板2014a〜cは除去される。 In one embodiment, diaphragm 2014a~c is removed. 図27Bは、線X−Xで図27を通る断面である。 Figure 27B is a cross-section through the FIG. 27 by the line X-X. バッフル710は、HFを通って延在し、バッフルにより画定した面にHFを保持する。 The baffle 710 extends through the HF, to hold the HF on the surface was defined by a baffle. バッフル710は、HFパネル10の大きさに応じて様々な大きさを有することができる。 The baffle 710 can have various sizes according to the size of the HF panel 10. 一実施形態では、バッフル710は、約6.3mm(1/4インチ)から約0.375mm(3/8インチ)までの厚さD を有する。 In one embodiment, the baffle 710 has a thickness D 3 of about 6.3 mm (1/4 inch) to about 0.375 mm (3/8 inch). 一実施形態では、バッフル710の隣接し合う端部は、HF枠の隣接し合う側部(図1の19、19a)に接着される。 In one embodiment, the adjacent ends mutually baffle 710 is bonded to adjacent each other side of the HF frame (19, 19a in Figure 1).

したがって、一実施形態では、本出願は、メンブレン要素を作製する方法を提供し、本方法は、 Thus, in one embodiment, the present application provides a method of making a membrane element, the method,
a. a. 所与の寸法を有する複数の着脱可能な隔板構造体を準備すること; Providing a plurality of removable diaphragm structure having a given size;
b. b. 1つ又は複数の第1の隔板構造体をHF組立体プラットフォーム上に置くこと; Placing one or more of the first diaphragm structure on HF assembly platform;
c. c. HF組立体プラットフォームの長手方向軸と位置合わせした1つ又は複数の第1の隔板構造体の上に、第1の空間を間に有する第1のHFの第1の列を延在させ、第1のHFの第1の長手方向列を形成することであって、第1の空間は、中空繊維メンブレンの表面の全幅及び全長に渡り、レイノルズ数約3,000以上で乱流を維持する流れの動態計算に従った効果的な幅を有する、形成すること; Over the longitudinal axis one was aligned with or more first diaphragm structure HF assembly platform, extend the first row of the first HF having between a first space, and forming a first longitudinal row of the first HF, the first space over the entire width and entire length of the surface of the hollow fiber membranes, to maintain turbulent flow at about 3,000 Reynolds number It has an effective width in accordance with the dynamic calculation of flow, to form it;
d. d. 1つ又は複数の第1の隔板構造体と位置合わせした第1の列のHFの上に、所与の寸法を有する1つ又は複数の第2の隔板構造体を置くこと; On one or more of the first row of HF was aligned with the first diaphragm structure, placing the one or more second diaphragm structure having a given size;
e. e. HF組立体プラットフォームの長手方向軸と位置合わせした1つ又は複数の第2の隔板構造体に渡り、第2の空間を間に有するHFの隣接列を延在させること; Over the longitudinal axis one was aligned with or more second diaphragm structures HF assembly platform, to extend adjacent columns of HF with between the second space;
f. f. HFの更なる列及び隔板構造体により(d)〜(e)を繰り返し、HFの交互列及び介在する隔板構造体の積層を形成することを含み、積層は、所望の高さを有し、積層した隔板構造体の垂直に位置合わせされ隣接し合う表面は、HFの対向し合う端部で封注室を画定し、封注室は、所定寸法を有する内側面を画定する。 The further columns and diaphragm structures HF repeated (d) ~ (e), comprising forming a stack of alternating rows and intervening diaphragm structure HF, lamination, have a desired height and is vertically aligned in stacked diaphragm structures surface adjacent defines a sealed Note chamber at the end facing each other of HF, Fuchushitsu defines an inner surface having a predetermined dimension.

一実施形態では、本方法は、 In one embodiment, the method,
g. g. 封注室の内側面上に可鍛性封止剤を施し、封止された封注室を生成すること; Applying malleable sealant on the inner surface of the sealing Note chamber, generating a sealed sealing Note chamber;
h. h. 熱硬化性材料を封止封注室に注入すること; Injecting a thermoset material into sealing sealing Note chamber;
i. i. 熱硬化性封注材料を硬化させ、それにより間に延在するHFを備える複数の接触構造体を形成すること;及び 介在する隔板構造体を除去することを含む。 And removing the diaphragm structure and intervening; curing the thermosetting sealing Note material, it can form a plurality of contact structures comprising a HF extending between the.

一実施形態では、図3Eに戻って参照すると、管寄せは、ボア1008が中を通る中実構造体1000を備える。 In one embodiment, referring back to FIG. 3E, tube pulling is provided with a solid structure 1000 within the bore 1008 therethrough. 中実構造体1000は、様々な形状を有することができる。 Solid structure 1000 may have various shapes. 適切な形状は、必ずしもそれらに限定するものではないが、三角形形状、長方形形状、五角形形状、六角形形状、円筒形形状、楕円形形状等を含む。 Suitable shapes include, but are not necessarily limited to, including triangular, rectangular, pentagonal, hexagonal, cylindrical shape, elliptical shape or the like. 一実施形態では、中実構造体1000は、細長い長方形構造体である。 In one embodiment, solid structure 1000 is an elongated rectangular structure. ボア1008も、様々な形状を有することができる。 It bores 1008 can also have a variety of shapes. 図3Eに示す一実施形態では、中実構造体1000は、細長い円筒ボア1008が中を通る細長い長方形構造体である。 In one embodiment, shown in FIG. 3E, a solid structure 1000 is an elongated rectangular structure therethrough elongated cylindrical bore 1008.

中実構造体1000は、あらゆる適切な材料から作製できる。 Solid structure 1000 may be made from any suitable material. 一実施形態では、中実構造体1000は、鉄鋼製である。 In one embodiment, solid structure 1000 is made of steel. 一実施形態では、鋼鉄は、適切な耐食材料で被覆される。 In one embodiment, the steel is coated with a suitable corrosion-resistant material. 実質的にどの耐食材料も使用できる。 Virtually any corrosion-resistant material may be used. 一実施形態では、耐食材料は、テフロン(登録商標)である。 In one embodiment, corrosion-resistant material is a Teflon (registered trademark). 一実施形態では、耐食材料は、エポキシである。 In one embodiment, corrosion-resistant material is an epoxy. 一実施形態では、中実構造体1000は、繊維強化プラスチック製である。 In one embodiment, solid structure 1000 is made of fiber-reinforced plastic. 一実施形態では、中実構造体の側部の一部は、複数のHF14を疎充填構成で保持するように適合した接触構造体1006を備える。 In one embodiment, a portion of the side of the solid structure into includes a contact structure 1006 adapted to hold a plurality of HF14 in sparse filling configuration. 接触構造体1006は、あらゆる適切な材料から作製できる。 Contact structures 1006 may be made from any suitable material. 一実施形態では、接触構造体1006は、適切な熱硬化性材料を含む。 In one embodiment, the contact structure 1006 includes a suitable thermoset material. 一実施形態では、接触構造体1006は、エポキシ、ポリウレタン及びこれらの組合せからなる群から選択される。 In one embodiment, the contact structure 1006, an epoxy, is selected from the group consisting of polyurethanes, and combinations thereof. 図3Dからわかるように、中空繊維34の端部13(図1A)は、管構造体(図3Dの904、図3Eの1000)内に入っている。 As can be seen from Figure 3D, the ends 13 of the hollow fibers 34 (FIG. 1A), the tube structure is within (Figure 3D of 904, 1000 of FIG. 3E).

図3Fは、図2の線3F−3Fに沿った断面である。 Figure 3F is a cross-section along line 3F-3F of FIG. 図3Fは、管寄せ16及び隣接管寄せ26(図2)を備えるHFパネル10(図2)の切欠き図/枠が透けて見える斜視図である。 Figure 3F is a perspective view seen through cutaway view / frame of HF panel 10 comprising a tube jogger 16 and the adjacent pipe shifting 26 (FIG. 2) (Figure 2). 図3Fでは、管寄せ16は、中を通る管又はボア904を備える中実長方形構造体902である。 In FIG. 3F, the pipe pulling 16 is a solid rectangular structure 902 in comprising a tube or bore 904 therethrough. 管寄せ26は、中を通る管又はボア913を備える中実長方形構造体を備える。 Tubes shifting 26 is provided with a solid rectangular structure in comprising a tube or bore 913 therethrough. 図3Fからわかるように、処理流体は、管寄せの末端箱16aaから管904を通り、管寄せ16(図2)を渡り、対向する管寄せ末端箱16aa'まで移動する。 As can be seen from FIG. 3F, the process fluid passes through the tube 904 from the end box 16aa of the tube pulling, cross the tube jogger 16 (FIG. 2) moves to the opposite tube jogger terminal box 16aa '. 管寄せ末端箱16aa'に入った処理流体は、アパーチャ23を通り、管寄せ26の管寄せ末端箱26aaに入り、管913に入る。 Process fluid entering the tube pulling end box 16aa 'passes through the aperture 23, enters the tube pulling end box 26aa of the tube shifting 26, enters the tube 913. 処理は、更なる隣接パネルのために繰り返される。 Process is repeated for further adjacent panels.

図3Fにおける26aa'及び16aa'等の隣接し合う管寄せ末端箱からの漏れは、同様に様々な適切な封止構成を使用して避けることができる。 Leakage from adjacent the tube pulling end boxes each other such 26aa 'and 16aa' in FIG. 3F, can be avoided by using a similar variety of suitable sealing configurations. 例えば、一実施形態では、円筒形スリーブ(図示せず)を隣接し合うアパーチャ23、23a(図3F)を通して延在させ、各管寄せ末端箱の隣接し合う内部面を封止係合できる。 For example, in one embodiment, a cylindrical sleeve (not shown) extend through an aperture 23,23a that adjacent (FIG. 3F), can sealingly engage the interior surface adjacent each tube pulling end box. 封止係合は、固定式でも可撓性であってもよい。 Sealing engagement may be flexible in stationary. 一実施形態では、封止係合は、スリーブの外面とそれぞれの管寄せ末端箱の隣接し合う面との間にOリングを使用して実現する。 In one embodiment, sealing engagement is achieved using the O-ring between the outer surface and the adjacent mutually face of each tube pulling end box of the sleeve. 一実施形態では、隣接し合う枠面を封止して、複数のHFの間を流れる供給水を保持し、高圧の供給水流がアレイから漏れるのを防止する。 In one embodiment, sealing the frame surface adjacent to hold the feed water flowing between the plurality of HF, the supply flow of the high pressure is prevented from leaking from the array. 一実施形態では、隣接し合う枠面は、封止ガスケットを備える。 In one embodiment, the frame surface adjacent comprises a sealing gasket.

図6は、正方形アレイ筐体60を備えるアレイを通る断面である。 Figure 6 is a section through the array comprising a square array chassis 60. 長方形又は正方形アレイ筐体60は、様々な状況で使用できる。 Rectangular or square array chassis 60 can be used in a variety of situations. 一実施形態では、正方形アレイ筐体60は、HF内腔内部の処理流体62の圧力が比較的高く、供給水の圧力が比較的低い場合に使用される。 In one embodiment, a square array chassis 60, the pressure of the process fluid 62 in HF lumen portion is relatively high, is used when the pressure of the feed water is relatively low.

高圧セル 一実施形態では、1つ又は複数のアレイは、適切な圧力容器内に保持される。 In high pressure cell one embodiment, one or more arrays are held in a suitable pressure vessel. 適切な圧力容器は、様々な外形の断面を有する内部を画定する外壁を備え、この外形には、必ずしもそれらに限定するものではないが、三角形外形、環状外形、長円外形及び長方形外形を含む。 Suitable pressure vessel includes an outer wall defining an interior having a cross-section of different profile, this profile, but not necessarily limited to, including triangular contour, annular outer, oval contour and rectangular outline . 本出願のアレイを圧力容器内に支持するために、アレイの外面と圧力容器の内部との間に2つ以上の接触点を有することが望ましい。 To support the array of the present application within the pressure vessel, it is desirable to have two or more contact points between the interior of the outer surface and the pressure vessel of the array.

一実施形態では、高圧セルは、1つ又は複数のアレイを適切な圧力容器内に置くことによって実現する。 In one embodiment, high pressure cell is realized by placing one or a plurality of arrays in a suitable pressure vessel. 適切な圧力容器は、様々な外形の断面を有する内部を画定する外壁を備え、この外形は、必ずしもそれらに限定するものではないが、三角形外形、環状外形、長円外形及び長方形外形を含む。 Suitable pressure vessel includes an outer wall defining an interior having a cross-section of different profile, the profile is not necessarily limited to, including triangular contour, annular outer, oval contour and rectangular outline.

一実施形態では、図7を参照すると、圧力容器70は、断面が環状である。 In one embodiment, referring to FIG. 7, the pressure vessel 70 in cross section is circular. 本実施形態は、圧力容器70の内壁とアレイの隅との間に4つの接触点74a〜74dを備える。 This embodiment is provided with four contact points 74a~74d between corners of the inner wall and the array of the pressure vessel 70. これらの接触点74a〜74dは、アレイ30を圧力容器内に支持する。 These contact points 74a~74d support the array 30 in a pressure vessel. 一実施形態では、アレイ30は、封止封入部71をその周囲に備える。 In one embodiment, the array 30 includes a sealing enclosure 71 therearound. 封止封入部は、特定の乱流速を所与の供給動作圧力で維持するのに効果的なあらゆる適切な封止材料とすることができる。 Sealing enclosure may be an effective any suitable sealing material to maintain a particular turbulent flow rate at a given supply operating pressure. 一実施形態では、封入部は、収縮包装体又はポリプロピレンである。 In one embodiment, encapsulation is a shrink wrap material or polypropylene. 一実施形態では、1つ又は複数の更なる支持部76a〜76dは、アレイ筐体の表面から圧力容器の内部まで延在し、更なる支持を実現する。 In one embodiment, one or more further support part 76a~76d extends from the surface of the array chassis to the interior of the pressure vessel, to achieve a further support. 本実施形態では、圧力容器の内部とアレイ筐体との間に比較的大きな流体流れ領域(70a)がある。 In the present embodiment, there is a relatively large fluid flow regions (70a) between the interior and the array chassis of the pressure vessel. 封止封入部71は、比較的高圧の未処理の生の供給水(図3の37)が、比較的低い動作圧力でHFアレイを流れる処理済み供給水(図3の37a)に漏れる又は浸出するのを防止するのに有効である。 Sealing enclosure 71, relatively high pressure of untreated raw feed water (37 of FIG. 3) is leaking into the flow of HF array at a relatively low operating pressure treated feed water (37a in FIG. 3) or leaching it is effective to prevent. 本実施形態は、様々な条件下で有用である。 This embodiment is useful in a variety of conditions. 一実施形態では、環状又は楕円圧力容器は、HF内部の比較的高い圧力の処理流体及び比較的低い圧力の供給水で有用である。 In one embodiment, annular or elliptical pressure vessel is useful in feed water of a relatively high pressure of the process fluid and a relatively low pressure within the HF.

圧力容器は、漸進的に変化する直径を有する複数の区分、漸進的に変化する直径を有する複数の圧力容器、及びこれらの組合せも備える。 Pressure vessel, a plurality of segments having progressively changing diameter, a plurality of pressure vessels having a progressively varying diameter, and also comprises combinations thereof.

図11は、第1のポンプ84及び第2のポンプ81と流体連通する単一圧力容器80を備えるセルを示す。 Figure 11 shows a cell comprising a single pressure vessel 80 in fluid communication with the first pump 84 and second pump 81. 圧力容器80は、それぞれの直径が漸減する区分82a〜82dを備える。 Pressure vessel 80 is provided with a partition 82a~82d each diameter gradually decreases. 区分82a〜82dは、複数のアレイ87a〜87dを備える交換器88を収容し、複数のアレイ87a〜87dも漸減する直径を有する。 Division 82a~82d has a diameter to accommodate the exchanger 88 comprising a plurality of arrays 87a to 87d, also tapering plurality of arrays 87a to 87d. 一実施形態では、直径及び大きさの変化は、HF内部及び交換器を渡る流れのパターン及び容量の変動に順応する。 In one embodiment, the change in diameter and size, to accommodate variations in the pattern and volume of the flow across the HF internal and exchanger.

第1のポンプ84は、高塩分塩水の供給源(図示せず)と流体連通する。 The first pump 84 is in fluid communication with a source of high salinity brine (not shown). 一実施形態では、供給源は、塩水蒸発湖である。 In one embodiment, the source is a salt evaporation lake. 高塩分塩水を供給源から固体を除去するのに効果的なフィルタ83を通してポンプで圧送し、加圧された最初の供給塩水85を生成する。 The salty brine is pumped by a pump through effective filters 83 to remove solids from the sources, to produce a first feed water 85 pressurized.

加圧された最初の供給塩水85は、交換器88の外側周辺部の周りで比較的大きな区分87aから最少区分82dまで移動する。 The first feed water 85 pressurized, moves from a relatively large segment 87a until minimum segment 82d around the outer periphery of the exchanger 88. 最初の供給塩水85aは、最少直径のアレイ87dに入る。 Initial feed brine 85a enters the array 87d of minimal diameter. 最初の供給塩水85aは、アレイ88の開口端88aに入り、最少直径を有する最初のアレイ87dを渡って流れ、この最初のアレイ87dは、圧力容器80の最少直径を有する区分82d内に収容されている。 The first feed brine 85a, enters the open end 88a of the array 88, flows across the first array 87d having a minimum diameter, the first array 87d is housed in segment 82d having a minimum diameter of the pressure vessel 80 ing. アレイ内の流れは、図3で説明したものと同様である。 Flow in the array is the same as that described in FIG. 中空繊維内腔内部の流体との交換により、最初の改質供給水85bは、最初の供給水85aよりも低い塩分、より早い流速及びわずかにより低い圧力を有する。 In exchange for the hollow fiber lumen of the fluid, the first reforming feed water 85b has lower salinity than the first supply water 85a, the low pressure by faster flow rates and slightly. 最初の改質供給水85bは、最初のアレイ87dよりも大きな直径を有する隣接アレイ87cに供給され、この隣接アレイ87cは、最初の区分82dよりも大きな直径を有する、圧力容器80の隣接区分82cに収容されている。 The first reforming water supply 85b, are supplied to adjacent array 87c having a larger diameter than the first array 87d, the adjacent array 87c has a larger diameter than the first segment 82d, adjacent segment 82c of the pressure vessel 80 It is housed in. 隣接アレイ87cは、最初の改質供給水85bよりも低い塩分、より早い流速及びわずかに低い圧力を有する第2の改質供給水85cを生成する。 Adjacent array 87c generates a first modified lower salinity than the feed water 85b, the second reforming feed water 85c having a faster flow rates and slightly lower pressure.

第2の改質供給水85cは、隣接アレイ87cよりも大きな直径を有する隣接アレイ87bに流入し、隣接アレイ87bは、隣接区分82cよりも大きな直径を有する隣接区分82b内に収容されている。 Second modifying feedwater 85c flows into the adjacent array 87b having a larger diameter than the adjacent array 87c, adjacent arrays 87b are housed in an adjacent segment 82b having a larger diameter than the adjacent segment 82c. 隣接アレイ87bは、第2の処理済み供給水85cよりも低い塩分、より早い流速及びより低い圧力を有する第3の改質供給水85dを生成する。 Adjacent array 87b is lower salinity than the second processed water supply 85c, and generates a third reforming feed water 85d having a faster flow rates and lower pressures.

第3の改質供給水85dは、隣接アレイ87bよりも大きな直径を有する隣接アレイ87aに流入し、隣接アレイ87aは、隣接区分82bよりも大きな直径を有する、圧力容器80の隣接区分82a内に収容されている。 Third reforming feedwater 85d flows into the adjacent array 87a having a larger diameter than the adjacent array 87b, adjacent array 87a has a larger diameter than the adjacent segment 82b, in the adjacent segment 82a of the pressure vessel 80 It is housed. 隣接アレイ87aは、第3の処理供給水85dよりも低い塩分、より早い流速及びより低い圧力を有する最終改質供給水89を生成する。 Adjacent array 87a, the third processing lower than the supply water 85d salt, to produce the final reforming feed water 89 having a faster flow rates and lower pressures. 条件は、系全体に計画した効率を達成するように最適化される。 Conditions are optimized to achieve efficiencies that planned to the entire system. 一実施形態では、条件は、交換器88に渡る全体的な圧力降下を最小にするように最適化される。 In one embodiment, conditions are optimized to minimize the overall pressure drop across the exchanger 88. 一実施形態では、条件は、交換器88に渡る全体的な圧力降下を約1バール(15psi)以下に維持するように最適化される。 In one embodiment, conditions are optimized so as to maintain the overall pressure drop across the exchanger 88 to less than about 1 bar (15 psi).

希釈された塩水を含む最終改質供給水89は、電気を生成するために比較的高い圧力でタービン86に圧送される。 Final reforming feed water 89 containing the diluted brine is pumped into the turbine 86 at a relatively high pressure in order to generate electricity. 一実施形態では、希釈塩水を含む比較的低い圧力のタービン排出水は、供給源(図示せず)に再利用する。 In one embodiment, the turbine effluent a relatively low pressure, including the dilution water is recycled to a supply source (not shown). 一実施形態では、供給源は蒸発湖である。 In one embodiment, the source is evaporated lake.

水又は比較的低い塩分の塩水は、処理流体としてアレイ88内の複数のHF14に供給される。 Water or relatively low salinity water is supplied to a plurality of HF14 in the array 88 as the processing fluid. 図11の実施形態では、前のセル93のタービン95から排出された希釈塩水91は、処理流体としてタービン排出ドラム95aから隣接アレイ87aの最初のパネル97に供給される。 In the embodiment of FIG. 11, dilution water 91 discharged from the turbine 95 of the preceding cell 93 is supplied from turbine exhaust drum 95a as the processing fluid to the first panel 97 of the adjacent array 87a. 処理流体は、最初のパネル97のHFを通り、連続するパネルのHFを通り、末尾パネル97aまで流れる。 Process fluid passes through the HF of the first panel 97, through the HF successive panels, flows to the bottom panel 97a. 一実施形態では、最初のアレイ87dは、末尾パネル97aを備える。 In one embodiment, the first array 87d, comprising a trailing panel 97a. より低い塩分の処理流体がHFを渡り最初のパネル97から末尾パネル97aまで流れるにつれて、水のタイラインは、HF14内のより低い塩分の処理流体91からより高い塩分の供給水85aに流入する。 As it flows from the first panel 97 over the lower salinity treatment fluids HF to the end panels 97a, water tie line flows into the higher salinity feed water 85a from the lower salinity treatment fluids 91 within the HF14. 一実施形態では、より低い塩分の処理流体91は、比較的低い圧力を有する。 In one embodiment, a lower salinity treatment fluids 91 has a relatively low pressure. 一実施形態では、より低い塩分の処理流体91は、約1から2バールの圧力を有する。 In one embodiment, a lower salinity treatment fluids 91 has a pressure of about 1 to 2 bar. この結果得られるのは、濃縮処理流体91aである。 The resulting is given concentration treatment fluid 91a. 一実施形態では、濃縮処理流体91aは、比較的高い塩分の供給水としてマルチセル発電プラントの異なるセルに供給される。 In one embodiment, the concentration treatment fluid 91a is supplied to the different cells of the multicell power plant as feed water of relatively high salinity. 一実施形態では、濃縮処理流体91aは、高塩分供給塩水としてマルチセル発電プラントの前のセルに供給される。 In one embodiment, the concentration treatment fluid 91a is supplied to the previous cell of the multi-cell power plant as salty feed brine.

一実施形態では、アレイ88は、アレイ筐体88aによって囲まれる。 In one embodiment, the array 88 is surrounded by the array chassis 88a. 一実施形態では、アレイ筐体88aは、開口末尾端88bを備える。 In one embodiment, array chassis 88a is provided with an opening end edge 88b. 一実施形態では、最初の供給水85aは、所与の圧力で、開口端部88aでアレイ88内に流入する。 In one embodiment, the first feed water 85a, at a given pressure, flows into the array 88 at the open end 88a. 一実施形態では、アレイ筐体88aの区分82a〜dの直径は、供給水がアレイ88を渡って流れるのに十分に高い圧力を維持する。 In one embodiment, the diameter of segment 82a~d the array chassis 88a, the feed water to maintain the pressure sufficiently high to flow across the array 88. 一実施形態では、区分82a〜dの直径は、供給水85の進入点から供給水85aの進入点までの圧力降下を1バール未満に維持するのに効果的である。 In one embodiment, the diameter of the partition 82a~d is effective to maintain the pressure drop to the entry point of the feed water 85a to less than 1 bar from the entry point of the feed water 85.

一実施形態では、系は、向流漸減流で動作する。 In one embodiment, the system operates in a countercurrent decreasing flow. 向流漸減流での動作は、半透過性メンブレンを渡る水の透過を高め、各中空繊維内外の流れ及び濃度を比例的に変化させるという利点を有する。 Operation in countercurrent decreasing flow has the advantage of increasing the permeation of water across the semi-permeable membrane, proportionally vary the flow and concentration of each hollow fiber and out.

一実施形態では、図14を参照すると、隣接し合うアレイ100a〜100dは、可撓性導管102a〜cそれぞれを介して流体連通する。 In one embodiment, referring to FIG. 14, the array 100a~100d that adjacent are in fluid communication via a respective flexible conduit 102a-c. 本実施形態では、図14Aを参照すると、アレイ112〜112dの角は、圧力容器106の内部と固定式につながっていない。 In the present embodiment, referring to FIG. 14A, the corners of the array 112~112d is not connected to the internal and fixed in the pressure vessel 106. 一実施形態では、隣接し合うアレイ100a〜100dは、圧力容器と固定式につながっている。 In one embodiment, the array 100a~100d the adjacent has led to the pressure vessel and fixed. 一実施形態では、交換器は、電磁振動器、ばね支持体、HF封入支持体及びこれらの組合せからなる群から選択される支持部材を備える。 In one embodiment, exchanger comprises an electromagnetic vibrator, spring support, HF inclusion support and a supporting member that is selected from the group consisting of. 図14aは、図14の14a−14a'における断面である。 Figure 14a is a sectional view taken along the line 14a-14a 'in FIG. 14. 図14aは、対向し合う電磁振動器104a及び104bを示す。 Figure 14a illustrates an electromagnetic vibrator 104a and 104b facing each other. 一実施形態では、電磁振動器104a及び104bは、更なるファウリング制御を実現する。 In one embodiment, an electromagnetic vibrator 104a and 104b may implement additional fouling control. 一実施形態では、電磁振動器104a及び104bは、更なる濃度分極制御も実現する。 In one embodiment, an electromagnetic vibrator 104a and 104b, a further concentration polarization control is also realized. 図14Aに示す一実施形態では、ばね支持体108及び108aは、交換器の長さ部に沿った間隔で設けられる。 In one embodiment, shown in FIG. 14A, the spring support 108 and 108a are provided at intervals along the length of the exchanger. 一実施形態では、支持部材110及び110aは、交換器の長さ部に沿った間隔で設けられる。 In one embodiment, the support members 110 and 110a are provided at intervals along the length of the exchanger.

図11Aは、3つのセルを備え、低圧交換器区分370及び高圧交換器区分372を形成する共益的誘導浸透発電設備を示す。 Figure 11A is provided with three cells, indicating the common service induction penetration power generation equipment to form a low pressure exchanger segment 370 and a high pressure exchanger segment 372. 低圧交換器区分370は、2つの連続し区分化された交換器を備え、この交換器は、図8で説明した設計をもち、図6と同様の断面を有する第1の区分化交換器374及び第2の区分化交換器376を備える。 Low pressure exchanger segment 370 comprises two consecutive segmented exchanger, this exchanger has a design described in FIG. 8, a first partitioning exchanger 374 having the same cross section as FIG. 6 and a second partitioning exchanger 376. これらの交換器374、376は、一般に、5バール以下の低動作圧力を有し、HF内腔圧力(処理流体圧力)は、HF外部圧力(供給水圧力)よりも高い。 These exchangers 374, 376 generally have the following low operating pressure of 5 bar, HF in cavity pressure force (process fluid pressure) is higher than the HF external pressure (supply water pressure). 交換器の大きさは、典型的には、円筒形圧力容器では直径が4メートル以下のもの、長方形低圧HFメンブレン筐体では12平方メートルのものに限定される。 The size of the exchangers is typically a diameter of less than 4 meters in cylindrical pressure vessel, is rectangular low pressure HF membrane housing is limited to 12 square meters.

高圧交換器区分372は、2つの同一の交換器378、380を有するHF交換器を備え、各交換器は、図11で説明した設計を有し、図7と同様の断面を有する。 High pressure exchanger segment 372 is provided with a HF exchanger having two identical exchangers 378 and 380, each exchanger has a design described in Figure 11, it has the same cross section as FIG. これらの交換器378、380は、30バール以上の高動作圧力を有し、HF外部圧力(供給水圧力)は、HF内腔圧力(処理流体圧力)よりもかなり高い。 These exchangers 378, 380 has a high operating pressure of over 30 bar, HF external pressure (supply water pressure) is much higher than the HF in cavity pressure force (process fluid pressure).

図11Aの設備の交換器は、設備の一方の側の無塩又は低塩供給水392から、設備のもう一方の側の飽和に達する高塩分供給水390に及ぶ水塩分場で動作する。 Exchanger equipment of Figure 11A from one side of the salt-free or low-salt feed water 392 equipment, operating with water salinity field spanning the high salinity feed water 390 to reach the other side saturation equipment. このことは、本質的に塩を含まない水が設備の低塩分側から前記設備の高塩分側に浸透拡散することを暗示する。 This is water essentially free of salts implies that permeate and diffuse into the high salinity side of the plant from the low salinity side equipment.

このことは、特定設計の処理実施形態が、設備の一方の側の低塩分水392の供給源から、設備のもう一方の側の高塩分水390の供給源まで、本質的に塩を含まない水を一定速度で安定して連続的に浸透移動可能にするように提供する必要があることも暗示しており、このことを本明細書では「タイライン」と呼ぶ。 This processing embodiment of a particular design, from a source of low salinity water 392 on one side of the equipment, to a source of high salinity water 390 on the other side of the equipment, essentially salt-free it is necessary to provide water stable so as to continuously permeable move at a constant speed also imply, herein this thing called "tie-lines". 米国特許第8,545,701号も参照されたい。 Also US Patent No. 8,545,701 see.

このタイライン流は、高塩分供給水390の流れ(又は供給水の流速)に比例する。 The tie-line flow is proportional to the flow of high salinity feed water 390 (or flow rate of the feed water). タイライン流対高塩分水の流れ(供給水の流速)の比率は、一般に、設備に対する高塩分水390の供給源の塩濃度に応じて1から7の間で変化し、動作系の大きさを決定する。 The ratio of the flow of tie line flow versus high salinity water (flow rate of the feed water) generally varies between 1 and 7 in accordance with the salt concentration of the source of high salinity water 390 for equipment, the size of the operation system to determine.

最初に、各セルに特定濃度の塩溶液を投入し、ここで、各セル内の塩濃度は、設備の低塩分側392のセルから高塩分側390のセルまで、設備の動作及び設計目的に応じて段階的に増加する。 First, a certain concentration of salt solution was added to each cell, where the salt concentration in each cell, from the cell of the low salinity side 392 of the equipment to the cell of the high salt-side 390, the operation and design objectives facilities depending stepwise increases.

そのような設備の運用は、好ましくはセル1から開始され、次に、他のセルを次第に使用して段階的に達成できる。 Operation of such equipment are preferably started from the cell 1, then stepwise can be accomplished gradually using other cells. 定常状態動作に到達すると、設備の全ての回転機器:ポンプ(P1、P2、P3及びP4)、タービン(T1、T2及びT3)及び制御系(図示せず)は、同時に連続してリズミカルに動作して、設備を通じて連続し安定したタイライン流を維持することになる。 Upon reaching steady state operation, all of the rotating device amenities: pump (P1, P2, P3 and P4), a turbine (T1, T2 and T3) and a control system (not shown) is operated rhythmically continuously simultaneously to, will maintain a continuous stable tie line flow through equipment.

設備の動作方式は、以下のステップを含むことができる。 Operation mode of the equipment may include the following steps. 淡水又は海水をP1により供給水392を介して比較的低圧で圧送し、中空繊維の外部のHF交換器374の低圧シェル側に通す一方で、比較的高い塩分の水をP2により流れ399を介して比較的高圧で圧送し、交換器374の比較的高い圧力のHF内腔に通す。 Freshwater or seawater pumped at a relatively low pressure through the feed water 392 by P1, while passing through a low-pressure shell side of the hollow fibers of an external HF exchanger 374, a relatively high salinity water through the flow 399 by P2 relatively pumped at high pressure, through the HF lumen of a relatively high pressure of the exchanger 374 Te.

その結果、HFメンブレン界面に渡る浸透ポテンシャルが高まり、実質的に無塩のタイラインは、HFメンブレン孔内に拡散し、内腔の処理流体に入る。 As a result, increased osmotic potential across the HF membrane interface, substantially salt-free tie lines, diffuse into the HF membrane hole, it enters the process fluid lumen. 拡散により、処理流体の濃度が希釈され、処理流体容積の大幅な増加もたらされ、流出流396bが形成され、この流出流396bは、本質的に等しい圧力で流入流399の容積の2倍以上の容積を有する(交換器を通る圧力の降下は比較的低い)。 By diffusion, the concentration of the treatment fluid is diluted and brought a significant increase in the processing fluid volume, effluent 396b is formed, the effluent stream 396b is twice or more the volume of the incoming flow 399 at essentially equal pressure having a volume (drop in pressure through the exchanger is relatively low). 流出流396bの流れは、液圧タービンT1により電力を発生させる。 Flow of effluent stream 396b generates power by hydraulic pressure turbine T1. T1で生じた電力は、設備の圧送電力要件を超え、商用電力値を超える電力を発生させる。 Power generated in T1 is greater than pumping power requirements of equipment, generating more power than the commercial power value. その間、流れ392は漸減し、流れの塩濃度は漸増して流れ395を形成する。 Meanwhile, the flow 392 gradually decreases the salt concentration of the stream to form a gradually increasing flow 395.

セル2は、セル1と同様に動作するが、比較的高い塩分条件及び高い圧力で動作する。 Cell 2 may operate similarly to cell 1 operates at a relatively high salinity conditions and high pressures. ここで、供給水流396aは、中空繊維の外部のHF交換器376の低圧シェル側に入る一方で、比較的高い塩分水(処理流体)は、比較的高い圧力でP3により流れ391を介して圧送され、交換器376の比較的高い圧力のHF内腔を通る。 Here, feed water stream 396a, while entering the low-pressure shell side of the hollow fibers of an external HF exchanger 376, a relatively high salinity water (process fluid) through the flow 391 by P3 at a relatively high pressure pumping It is, through the HF lumen of a relatively high pressure of the exchanger 376.

その結果、HFメンブレン界面に渡る浸透ポテンシャルが高まり、実質的に無塩のタイラインは、HFメンブレン孔内に拡散し、内腔内の処理流体に入る。 As a result, increased osmotic potential across the HF membrane interface, substantially salt-free tie lines, diffuse into the HF membrane hole, it enters the process fluid in the lumen. 拡散により、処理流体の濃度が希釈され、処理流体容積の大幅な増加がもたらされ、流出流398を形成する。 Diffusion, the concentration of treatment fluid is diluted, a significant increase in processing volume of fluid is provided to form the effluent stream 398. 流れ398は、本質的に等しい圧力で流入流391の容積の2倍以上の容積を有する(交換器を通る圧力の降下は比較的低い)。 Flow 398, (relatively low drop in pressure through the exchanger) having more than twice the volume of the volume of the incoming flow 391 at essentially equal pressure. 流出流398の流れは、液圧タービンT2により電力を発生させ、この電力は、設備の圧送電力要件を超え、商用電力値を超える電力を発生させる。 Flow of effluent stream 398, to generate power by the liquid pressure turbine T2, the power is greater than the pumping power requirements of equipment, generating more power than the commercial power value. その間、流れ396bの流れは漸減し、流れ396bの塩濃度は漸増して流れ399を形成し、ここで、流れ399はHF交換器374への高塩分供給水として再利用できる。 Meanwhile, the flow of the stream 396b is gradually decreased, the salt concentration of stream 396b is a flow 399 formed by increasing, wherein the flow 399 can be reused as a high salinity feed water to the HF exchanger 374.

第3のセルは、図11及び図13で説明した設計をもち、図7と同様の断面を有する2つの高動作HF圧力容器交換器378、380を備える。 Third cell has a design described in FIGS. 11 and 13, comprises two high operating HF pressure vessel exchanger 378, 380 having the same cross section as FIG. ここで、タービンT2を出た流れ398bは、2つの同一高圧区分を備える各高圧HF交換器378、380に入り、各区分は、図7と同様の断面を有する高圧封入HFアレイを備える。 Here, the flow exiting the turbine T2 398b enters the high-pressure HF exchangers 378, 380 comprising two identical high segment, each segment is provided with a high-pressure sealed HF array having the same cross section as FIG. 受入れドラム382、382aは、各交換器378、380での流速を安定化するために設ける。 Receiving drum 382,382a is provided in order to stabilize the flow rate in each exchanger 378.

本実施形態では、HF交換器378、380への供給水383aは、30バール以上の圧力で動作する一方で、HF内腔中の処理流体は、5バール以下の低圧で動作する。 In this embodiment, feed water 383a to the HF exchanger 378, while operating at a pressure above 30 bar, the process fluid HF lumen operates in the following low pressure 5 bar. 一実施形態では、可能性として飽和に匹敵する(塩化ナトリウムの場合35%)高塩分塩水は、高圧ポンプP4により供給水塩水383aとして蒸発/濃縮貯水池390から、図7及び図14Aに示す封入中空繊維アレイを囲む4つの圧力容器区分を通って圧送される。 In one embodiment, comparable to saturated as possible (35% for sodium chloride) salty brine from the evaporation / concentration reservoir 390 as feed water brine 383a by a high-pressure pump P4, enclosed hollow shown in FIGS. 7 and 14A It is pumped through the four pressure vessel section surrounding the fiber array. 水流とHFメンブレンとの効果的な交わりを保証するために、供給塩水は、HFアレイ383b外部の周りを流れ、各交換器381、381aの端部に至り、ここで流れの方向が逆転し、381、381aで封入HFアレイに入り、交差流れパターンでHFアレイの全表面に効果的に交わる。 To ensure effective communion with water and HF membrane, feed brine flows around the HF array 383b outside, reaches the end of each exchanger 381,381A, wherein reversed the direction of flow, in enters the enclosed HF array 381,381A, intersect effectively the entire surface of the HF array cross flow pattern.

一方、タービンT2(398a)から出た低圧の希釈流398b(398a)は、循環され、セル3の高圧交換器378及び380のHF内腔に入る。 On the other hand, dilute stream of low pressure exiting the turbine T2 (398a) 398b (398a) is circulated, entering HF lumen of the high-pressure exchangers 378 and 380 of the cells 3. このことにより、HFメンブレン界面に渡る浸透ポテンシャルが高まることになり、本質的に無塩の水がHF内腔内部から拡散し、メンブレン孔を渡り、流れ396を形成することを可能にし、この結果セル1及びセル2のタイライン流が維持され、供給塩水383aの希釈を生じさせる。 Thus, will be osmotic potential across the HF membrane interface increases, essentially salt-free water diffuses from HF lumen portion, cross the membrane pores, make it possible to form the flow 396, as a result tie line flow cell 1 and cell 2 is maintained, causing dilution of the feed brine 383a.

このことにより、処理流体の流れの大幅な増加ももたらされ、流出流396を形成し、この流出流396は、流入流382、382aの容積の2倍以上の容積を有し、本質的に等しい圧力にあり、液圧タービンT3による電力発生を可能にする(交換器を通る圧力の降下は比較的低い)。 Thus, a substantial increase in the flow of the processing fluid also brought, the effluent stream 396 to form, the effluent stream 396 has more than twice the volume of the volume of the inflow 382,382A, essentially located equal pressure to allow power generation by the hydraulic pressure turbine T3 (relatively low drop in pressure through the exchanger). この電力は、P4による設備の圧送電力要件を超え、商用電力値を超える電力を発生させる。 This power is greater than the pumping power requirements of the installation according P4, to generate more power than the commercial power value. 一方、濃縮流398は、ここで流れ391としてセル2に戻すことができる。 On the other hand, the concentrate stream 398 may be where back as stream 391 to the cell 2.

淡水又は海水を使用して供給すると、設備の第1のセルは、本質的に、各供給源の利用可能性及び淡水又は海水の供給費用に依存する。 Supplying using fresh or seawater, the first cell of the equipment, essentially depends on the supply cost availability and freshwater or seawater each source. 淡水は、処理の良好な効率及び低価格さのために常に好ましい。 Freshwater is always preferred for good efficiency and low cost of the process. 海水は豊富であるが、HF設備の稼働に必要とする無塩水を抽出するには大量に必要である。 Seawater is a rich, to extract the salt-free water that requires the operation of HF equipment is required in large quantities.

図12は、図11に示す構造を実質的に備える複数のセル600、602aを備える発電設備における最後の2つのセル600の上面図である。 Figure 12 is a top view of the last two cells 600 in power plant comprising a plurality of cells 600,602a substantially comprise the structure shown in FIG. 11. 図12では、前のセル(図示せず)からの比較的低圧の排出水604及び隣接セル605の水力タービンからの排出水604aそれぞれは、処理流体609a、609bとしてそれぞれの後続セルのHFに投入される。 In Figure 12, the discharge water 604a respectively from a relatively water turbine of the low pressure of the effluent 604 and adjacent cell 605 from a previous cell (not shown), the processing fluid 609a, the HF of each subsequent cell as 609b-on It is. 一実施形態では、最終セル602aの水力タービン603からの最終低圧排出水604bは、塩水作製源606に供給される。 In one embodiment, the final low-pressure discharge water 604b from hydraulic turbine 603 of the last cell 602a is supplied to the brine produced source 606. 一実施形態では、塩水作製源606は、塩水作製蒸発湖である。 In one embodiment, water produced source 606 is a saline prepared evaporated lake. 一実施形態では、塩水作製源606は、隣接セル605への供給水601の供給源である。 In one embodiment, water produced source 606 is a source of feed water 601 to the neighboring cell 605.

図13は、ISO発電交換器の最終セル120を示し、セル120は、全体に図11で説明した構造を有する複数の圧力容器122、124、126を備える。 Figure 13 shows the final cell 120 of ISO power exchanger, cell 120 includes a plurality of pressure vessels 122, 124, 126 having the structure described in FIG 11 to the whole.

一実施形態では、複数の圧力容器122、124、126(図13)は、可撓性支持部材を備えない。 In one embodiment, a plurality of pressure vessels 122, 124, 126 (FIG. 13) does not include a flexible support member. 一実施形態では、複数の圧力容器122、124、126(図13)は、図14に関連してより十分に説明する可撓性支持部材を備える。 In one embodiment, a plurality of pressure vessels 122, 124, 126 (FIG. 13) includes a flexible support member to be described more fully in connection with FIG.

図13を再度参照すると、前のセルのタービンから排出された希釈塩水128は、処理流体としてそれぞれの圧力容器122、124、126内の交換器の最初のパネル130、132、134に供給される。 Referring again to FIG. 13, dilution water 128 discharged from the turbine of the previous cell is fed to the first panel 130, 132, 134 of the exchanger in each of the pressure vessels 122, 124, 126 as process fluid . 一実施形態では、希釈塩水128は、比較的低い圧力を有する。 In one embodiment, dilute brine 128 has a relatively low pressure. 高塩分供給塩水135は、供給源140から131a〜cで各圧力容器122、124、126内に供給される。 Salty feed brine 135 is supplied into each pressure vessel 122, 124, 126 in 131a~c from a source 140. 一実施形態では、高塩分供給塩水135は比較的高い圧力を有する。 In one embodiment, the salty supply water 135 has a relatively high pressure. 高塩分供給塩水135が交換器を渡って通過するにつれて、水は処理流体128から高塩分供給塩水135内に透過し、高塩分供給塩水135を希釈する。 As salty supply water 135 passes across the exchanger, the water passes from the process fluid 128 to the salty feed brine 135, to dilute the high salinity feed brine 135. この結果得られるのは、希釈された生成塩水138である。 The resulting is given to produce brine 138 dilution. 一実施形態では、希釈生成塩水138は、タービン141に供給される。 In one embodiment, dilute product brine 138 is supplied to the turbine 141. 一実施形態では、タービン排出水141aは、高塩分塩水の供給源140に再利用される。 In one embodiment, turbine exhaust water 141a is recycled to the source 140 of the salty brine. 処理流体128は、最初のパネル130、132、134から末尾パネル137a〜cに通過するにつれて漸進的に濃縮される。 Treatment fluid 128 is progressively enriched as it passes through the end panel 137a~c from first panel 130, 132, 134. この結果得られた濃縮処理流体136a、136b、136cは、それぞれの末尾パネル137a〜cから排出される。 The resulting concentration treatment fluid 136a, 136 b, 136c is discharged from the respective end panels 137A~c. 一実施形態では、濃縮処理流体136a、136b、136cは、供給塩水として1つ又は複数の前のセルに投入される。 In one embodiment, the concentration treatment fluid 136a, 136 b, 136c are turned to one or more of the previous cell as feed brine.

動作圧力/タイライン及び流速 大型系では、タイライン流速は、立方メートル毎秒(m /s)単位で表される。 The operating pressure / tie line and flow rate large systems, tie line flow rate, cubic meters represented per second (m 3 / s) units. 小型又は閉鎖系では、タイライン流速は、リットル毎秒(L/s)単位で表される。 In small or closed system, tie line flow rate is expressed in liters per second (L / s) units. 1単位のL/s高塩分供給塩水は、本発明の系を使用すると約20から約50KWの電力を発生させることになる。 1 unit of L / s high salinity feed water will be from about 20 Using the system of the present invention generates a power of about 50 KW. 対数平均濃度差(LMCD、以下で定義する)がメンブレンの許容可能な動作圧力よりも大きい場合、系の大量の化学ポテンシャルが浪費され、効率を低下させることになる。 Logarithmic mean density difference (LMCD, defined below) is larger than the allowable operating pressure of the membrane, it is wasted a large amount of chemical potential of the system, thereby deteriorating the efficiency. したがって、最後のセルに供給する水の塩分は、半透過性メンブレンの最大動作圧力をもたらす塩分にできるだけ近づけるべきである。 Therefore, salinity water supplied to the last cell should as close as possible to the salt resulting in the maximum operating pressure of the semipermeable membrane.

タイライン(TL)流速は、(a)セル設備内の最後のセルに供給する水の塩分(以下、「最後のセル供給水塩分」)対(b)セル設備内の最後のセルから排出された流体の塩分(以下、「最後のセル排出塩分」)の比率(X)により決定され、 Tie-line (TL) flow rate is discharged from the (a) salinity of water supplied to the last cell in the cell features (hereinafter, "the last cell feedwater salinity") to (b) the last cell in the cell features salinity of the fluid (hereinafter, "the last cell discharge salinity") is determined by the ratio of (X),
但し、 However,
X=(最後のセル供給水塩分/最後のセル排出水塩分)=(最後のセルから排出された水の容積流速/最後のセルに供給した水の容積流速−1) X = (last cell feedwater salinity / last cell effluent salinity) = (volume flow rate -1 of water supplied to the volume flow rate / last cell of the discharged water from the last cell)
である。 It is.

最後のセルに供給した水の容積流速が1単位容積(リットル/秒又は平方メートル/秒等)であると仮定すると、 If the volume flow rate of water supplied to the last cell is assumed to be 1 unit volume (liters / sec or square meter / sec, etc.),
TL=(最後のセルから排出した水の容積流速/最後のセルに供給した水の容積流速)=X−1 TL = (volume flow rate of water supplied to the volume flow rate / last cell in the discharge water from the last cell) = X-1
である。 It is. 一実施形態では、複数のセルを備える設備において、比率X及びTLは、設備全体を通して一定に保たれる。 In one embodiment, the installation comprising a plurality of cells, the ratio X and TL is kept constant throughout the facility. 例えば、最後のセルから排出された水の塩分が6%であり、Xが2である(排出される水の容積流速は最後のセルに供給した水の容積流速の2倍である)場合、TLは1単位容積である。 For example, a 6% salinity of water discharged from the last cell, X is 2 (volume flow rate of the discharged water is two times the volume flow rate of water supplied to the last cell), the TL is a one unit volume.

一実施形態では、TLが最適化され、発電効率は、設備内の隣接し合うセルに渡る塩分分布を評価することによって最適化される。 In one embodiment, TL is optimized, the power generation efficiency is optimized by evaluating the salinity over adjacent each other cell in the facility.

例えば、一実施形態では、半透過性メンブレンの許容可能な動作圧力は6%であると仮定する。 For example, assume that in one embodiment, the allowable operating pressure of the semipermeable membrane is 6%. 設備内の最後のセルに供給した水の塩分が12%であり、処理流体が淡水である場合、推定LMCDは8.66である。 Salinity of the water supplied to the last cell in the equipment is 12%, if the process fluid is fresh water, estimated LMCD is 8.66. 8.66はメンブレンの許容可能な動作圧力(6%)よりも高いので、6%の塩分をポンプ動作の基準として使用することは効率的ではなく、貴重な塩分が失われることになる。 8.66 since higher than acceptable operating pressure of the membrane (6%), the use of 6% salt based pump operation is not efficient, so that the precious salt is lost. 一実施形態では、系は、8%から4%の塩分(比率X=2)で動作する中間セルを追加することによって、メンブレンの許容可能な動作圧力(6%)内の最終塩分を生成するように最適化される。 In one embodiment, the system, by adding an intermediate cell operating at 4% salinity (the ratio X = 2) from 8% to produce a final salt in the allowable operating pressure of the membrane (6%) It is optimized to.

例えば、別の実施形態では、(a)半透過性メンブレンの許容可能な動作圧力が6%であり;(b)設備内の最後のセルに利用可能な供給水が30%の塩分で1m /sであり;(c)処理流体が淡水であると仮定する。 For example, in another embodiment, (a) a semipermeable allowable operating pressure of the membrane is 6%; (b) in the last cell in the available water supply 30% of the salt in the facility 1 m 3 / be s; (c) the treatment fluid is assumed to be fresh. 本実施形態では、Xが5でありTLが4m /sである場合、6%の最終塩分が生成される。 In this embodiment, X is 5 TL be a 4m 3 / s, 6% of the final salt is produced. 一層大きな効率は、設備内の各セルのLMCDを考慮することにより実現できる。 Greater efficiency even more, can be achieved by considering LMCD of each cell in the facility. 2つのセルのみを有する設備では、各セルのLMCDは、7.45となり、これは、6%の半透過性メンブレンの許容可能な動作圧力よりも大きい。 In the equipment having only two cells, LMCD of each cell becomes 7.45, which is greater than the allowable operating pressure of the semipermeable membrane 6%. 一実施形態では、より高い効率は、4m /sの一定タイライン流で、以下の塩分範囲:[10%〜2%] セル1 、[20%〜4%] セル2 、[30%〜6%] セル3を有する3つのISOセルの使用により実現される。 In one embodiment, higher efficiency, a constant tie line flow 4m 3 / s, the following salinity range: 10% to 2%] cell 1, [20% to 4% cell 2, [30% 6%] is achieved by the use of three ISO cell having a cell 3.

ISO発電設備の最適化は、タイライン流の供給源が汽水又は海水である場合、利用可能な塩分の動作限界が3.5%から6%の間とより低いために、より複雑になる。 Optimization of ISO power plant, if the source of tie line flow is brackish or sea water, for operating limits of available salinity lower and between 6% 3.5%, more complicated.

高溶解性塩は、ISO発電に有利である。 Highly soluble salts are advantageous for ISO generator. 配合された低分子量可溶性塩は、自立運転型マルチセル高効率閉鎖系の構成において著しく価値がある。 Low molecular weight soluble salt formulated, it is remarkably valuable in the construction of the self-running multi-cell high efficiency closed system. これらの塩の溶解度は、1リットルあたり700グラムを超える(塩化ナトリウム飽和の2倍を超える)ことができる。 The solubility of these salts may be more than 700 grams per liter (more than 2 times the saturated sodium chloride). これらのISO電力系は、米国のサンベルトを含む、世界の乾燥地帯の集中太陽エネルギーに依存する。 These ISO power system, including the United States of Sunbelt, depends on the concentration of solar energy in the arid regions of the world. そのような系は、典型的には、3〜10のタイライン対供給塩水流速の比率を有する最大7個のセルから構成される。 Such systems are typically comprised of up to seven cells having a tie line The ratio of the feed water flow rate of 3-10.

交換器は、様々な数のアレイを備えることでき、圧力容器は、様々な対応区分を有することができることを当業者は了解するであろう。 Exchanger may be provided with various numbers of arrays, the pressure vessel, those who are skilled in the art will understand that can have a variety of corresponding segment.

一体型大規模ISO−脱塩プラント 図15は、発電設備202を備える一体型大規模ISO電力・海水脱塩プラント200の上面図である。 Integrated large ISO- desalination plant 15 is a top view of an integrated large-scale ISO power and desalination plant 200 including a power generation facility 202. 一実施形態では、脱塩セル250は、ISO発電設備202により生成した電力を使用して稼働される。 In one embodiment, desalting cell 250 is operated using the power generated by the ISO power plant 202.

図15を参照すると、発電設備202は、複数のセル204a、204bを備える。 Referring to FIG. 15, power generation equipment 202 includes a plurality of cells 204a, the 204b. 一実施形態では、セル204bの少なくとも一部は、漸進的に変化する直径を含む複数の圧力容器206a、206b、206c、206dを備える。 In one embodiment, at least a portion of the cells 204b, comprises a plurality of pressure vessels 206a containing progressively varying diameter, 206 b, 206c, and 206d. 一実施形態では、各圧力容器206a、206b、206c及び206dは、アレイ260a、260b、260c及び260dを保持する。 In one embodiment, each pressure vessel 206a, 206 b, 206c and 206d holds the array 260a, 260b, the 260c and 260d.

一実施形態では、海水252は、フィルタ254を通して供給される。 In one embodiment, the seawater 252 is fed through a filter 254. 海水252は、典型的には、約3.5%(35g/L又は599ミリモル/リットル)の比較的低い塩分を有する。 Seawater 252 typically has a relatively low salinity of approximately 3.5% (35 g / L or 599 mmol / l). 一実施形態では、フィルタ処理された海水は、1つ又は複数の脱塩セル(図示せず)に供給される。 In one embodiment, the filtered seawater may be fed to one or more desalination cell (not shown). 一実施形態では、第1のフィルタ処理された海水252aは、逆浸透向けに適合したアレイ251を備える脱塩セル250に供給される。 In one embodiment, the first filtered seawater 252a is supplied to the desalination cell 250 comprising an array 251 adapted to reverse osmosis for. 対のHFパネル10、20(図2)を使用する脱塩は、より高い圧力の使用を必要とする。 Desalting of using pairs of HF panels 10 and 20 (FIG. 2) requires the use of higher pressures. 一実施形態では、第1のフィルタ処理された海水252aは、圧力交換器261に供給される。 In one embodiment, the first filtered seawater 252a is supplied to the pressure exchanger 261. 一実施形態では、脱塩セル250への脱塩供給水252bは、加圧された最初のフィルタ処理海水である。 In one embodiment, desalting feed water 252b to desalination cell 250 is the first filtered seawater pressurized. 一実施形態では、脱塩供給水252bは、約50バール以上の圧力を有する。 In one embodiment, desalting feed water 252b has a pressure above about 50 bars. 図15では、脱塩供給水252bは、脱塩アレイ251の周りを移動し、パネル256を渡り、アレイ251に入る。 In Figure 15, desalting feed water 252b is moved around the desalination array 251, across the panels 256, enters the array 251. 脱塩供給水252bは、パネル256から移動し、パネル256を渡り、アレイ251を渡り、パネル256aに渡る。 Desalted feed water 252b is moved from the panel 256, across the panels 256, cross the array 251, across panel 256a. 脱塩供給水252bは、HFを備えるアレイを渡って比較的高い圧力下で流れるので、水は、海水からHF内に透過し、脱塩生成水255になる。 Desalted feed water 252b, so flow at relatively high pressures across the array comprising HF, water, passes into the HF from seawater, the desalination produced water 255. 脱塩供給水252bの塩分は、パネル256から通過し、パネル256を渡り、最初のパネル256aに至り、最初のパネル256aを渡るにつれて増加する。 Salinity desalination feed water 252b passes from the panel 256, across the panels 256, reaches the first panel 256a, increases as across the first panel 256a. この結果得られるのは、塩化海水257である。 The resulting is given to chloride seawater 257. 一実施形態では、圧力交換器261は、エネルギー節約のために塩化海水257の高圧を使用するように適合される。 In one embodiment, the pressure exchanger 261 is adapted to use a high chloride seawater 257 for energy saving.

脱塩生成水255は、様々な方法で使用できる。 Desalted product water 255 may be used in a variety of ways. 一実施形態では、脱塩生成水255は淡水として使用される。 In one embodiment, desalting produced water 255 is used as fresh water. 一実施形態では、脱塩生成水255は、処理流体として発電設備に投入される。 In one embodiment, desalting produced water 255 is introduced into the power plant as a process fluid. 一実施形態では、脱塩生成水255は上記の目的の両方に使用される。 In one embodiment, desalting produced water 255 is used for both of the above objects.

一実施形態では、塩化海水257は、約5%以上の塩分を有する。 In one embodiment, chloride seawater 257 has about 5% or more of salt. 一実施形態では、塩化海水257は、約6%以上の塩分を有する。 In one embodiment, chloride seawater 257 has about 6% or more of salt. 一実施形態では、塩化海水257は、約7%以上の塩分を有する。 In one embodiment, chloride seawater 257 has about 7% or more of salt. 一実施形態では、塩化海水257は、約8%以下の塩分を有する。 In one embodiment, chloride seawater 257 has about 8% or less of salt.

一実施形態では、塩化海水257は、4%から7%までの塩分を有する。 In one embodiment, chloride seawater 257 has a salinity of from 4% to 7%. 一実施形態では、塩化海水257は、5%から7%までの塩分を有する。 In one embodiment, chloride seawater 257 has a salinity of 5% to 7%. 一実施形態では、塩化海水257は、6%から7%までの塩分を有する。 In one embodiment, chloride seawater 257 has a salinity of from 6% to 7%. 一実施形態では、塩化海水257は、4%以上の塩分を有する。 In one embodiment, chloride seawater 257 has more than 4% salinity. 一実施形態では、塩化海水257は、約5%以上の塩分を有する。 In one embodiment, chloride seawater 257 has about 5% or more of salt. 一実施形態では、塩化海水257は、約6%以上の塩分を有する。 In one embodiment, chloride seawater 257 has about 6% or more of salt. 一実施形態では、塩化海水257は、約7%以上の塩分を有する。 In one embodiment, chloride seawater 257 has about 7% or more of salt.

この塩化海水257は、供給源245に進入する生成塩水228dを補うために使用でき、それにより、より多くの発電の可能性をもたらす。 The seawater chloride 257 may be used to supplement the production brine 228d entering the source 245, thereby resulting in the potential for more power. 一実施形態では、塩化海水257及び生成塩水228dを含む混合塩水243は、塩水蒸発湖245に投入される。 In one embodiment, mixing water 243 containing chloride seawater 257 and generates brine 228d is put in brine evaporation lake 245. 一実施形態では、混合塩水243は、蒸発湖の第1の端部245aに進入する。 In one embodiment, mixing water 243 enters the first end portion 245a of the evaporation lake. 混合塩水243は、できるだけ高塩分まで蒸発させる。 Mixing water 243, it is evaporated to possible high salt. 一実施形態では、塩水蒸発湖245は、第1の端部245aでは比較的低い塩分を有するが、対向端部では比較的高い塩分の供給塩水245bを増加させる。 In one embodiment, water evaporation lake 245 has a first end 245a in a relatively low salinity increases the relatively high salinity feed water 245b in the opposite end. 一実施形態では、供給塩水245bの比較的高い塩分は、HFの半透過性メンブレンによって処理するには依然として十分に低い塩分である。 In one embodiment, relatively high salt content of the feed brine 245b is still sufficiently low salinity to handle by a semi-permeable membrane HF.

一実施形態では、供給塩水245bは、約8%以上の塩分を有する。 In one embodiment, the feed brine 245b has about 8% or more of salt. 一実施形態では、供給塩水245bは、約9%以上の塩分を有する。 In one embodiment, the feed brine 245b has about 9% or more of salt. 一実施形態では、供給塩水245bは、約10%以上の塩分を有する。 In one embodiment, the feed brine 245b has about 10% or more of salt. 一実施形態では、供給塩水245bは、約11%以上の塩分を有する。 In one embodiment, the feed brine 245b has about 11% or more of salt. 一実施形態では、供給塩水245bは、約12%以上の塩分を有する。 In one embodiment, the feed brine 245b has about 12% or more of salt. 一実施形態では、供給塩水245bは、約15%以上の塩分を有する。 In one embodiment, the feed brine 245b has about 15% or more of salt. 一実施形態では、供給塩水245bは、約20%以上の塩分を有する。 In one embodiment, the feed brine 245b has about 20% or more of salt. 一実施形態では、供給塩水245bは、約25%以上の塩分を有する。 In one embodiment, the feed brine 245b has about 25% or more of salt. 一実施形態では、供給塩水245bは、約30%以上の塩分を有する。 In one embodiment, the feed brine 245b has about 30% or more of salt. 一実施形態では、供給塩水245bは、約32%以下の塩分を有する。 In one embodiment, the feed brine 245b has about 32% less salt.

図15に示す一実施形態では、セル204bは、4つの圧力容器を備える。 In one embodiment, shown in FIG. 15, cell 204b comprises four pressure vessels. 一実施形態では、圧力容器206aは、圧力容器206bよりも小さな直径を有し;圧力容器206bは、圧力容器206cよりも小さな直径を有し;圧力容器206cは、圧力容器206dよりも小さな直径を有する。 In one embodiment, the pressure vessel 206a has a smaller diameter than the pressure vessel 206b; pressure vessel 206b has a smaller diameter than the pressure vessel 206c; pressure vessel 206c is smaller in diameter than the pressure vessel 206d a.

一実施形態では、供給塩水245bは、208で最大の圧力容器206dに導入される。 In one embodiment, the feed brine 245b is introduced to the maximum pressure vessel 206d at 208. 一実施形態では、208で導入した供給塩水245bは、アレイ260aの周りを流れ、迂回流230を生成する。 In one embodiment, feed water 245b introduced in 208 flows around the array 260a, and generates a bypass flow 230. 迂回流230は、圧力容器206cに導入され、アレイ260bの周りを循環し、迂回流230aを生成する。 Bypass flow 230 is introduced into the pressure vessel 206c, circulates around the array 260b, generates a bypass flow 230a. 迂回流230aは、圧力容器206bに導入され、アレイ260cの周りを循環し、圧力容器206aへの最初の供給水230bを生成する。 Bypass flow 230a is introduced into the pressure vessel 206 b, it circulates around the array 260c, and generates a first feed water 230b to the pressure vessel 206a. 最初の供給水230bは、圧力容器206a内のアレイ260dの周りを循環し、末尾パネル224aを渡り、アレイ260dの最初のパネル224に至る。 The first feed water 230b is circulated around the array 260d in the pressure vessel 206a, over the end panel 224a, leading to the first panel 224 of the array 260d. 最初の供給水230bは、アレイ260dを渡って通過するにつれて希釈される。 The first feed water 230b is diluted as it passes over the array 260d. 一実施形態では、最初の希釈供給水は、圧力容器206b内のアレイ260cへの供給水228aである。 In one embodiment, the initial dilution feed water, a feed water 228a to the array 260c in the pressure vessel 206 b. 一実施形態では、供給水228aは、末尾パネル222aから移動し、末尾パネル222aを渡り、アレイ260c内の最初のパネル222に至る。 In one embodiment, feed water 228a is moved from the end panel 222a, over the end panel 222a, leading to the first panel 222 in the array 260c. 供給水228aは、末尾パネル222aからアレイを渡って通過し、末尾パネル222aを渡り、最初のパネル222に至り、最初のパネル222を渡るにつれて希釈され、希釈供給水228bが生成される。 Feed water 228a passes over the array from the end panel 222a, over the end panel 222a, reaches the first panel 222, diluted as across the first panel 222, diluted supply water 228b is generated. 一実施形態では、希釈供給水228bは、アレイ260bに供給され、末尾パネル220aを渡って移動し、最初のパネル220に至り、希釈供給水228cを生成する。 In one embodiment, the dilution feed water 228b is supplied to the array 260b, and move across the end panel 220a, it reaches the first panel 220, to produce a dilution feed water 228c. 一実施形態では、希釈供給水228cは、圧力容器206d内のアレイ260aへの供給水である。 In one embodiment, the dilution water supply 228c is a feed water to the array 260a in the pressure vessel 206d. 一実施形態では、希釈供給水228cは、末尾パネル214aを通って流れ、末尾パネル214aを渡り、最初のパネル214に至り、希釈供給水228dを生成する。 In one embodiment, the dilution water supply 228c flows through the end panel 214a, over the end panel 214a, reaches the first panel 214, to produce a dilution feed water 228d. 一実施形態では、希釈生成水228dは、タービン242に供給され、電気、及びタービンからの圧力の低下した排出水を生成する。 In one embodiment, the dilution produced water 228d is supplied to the turbine 242, electrical, and generates the reduced water discharged pressure from the turbine. 一実施形態では、タービンからの圧力の低下した排出水は、塩化海水257と配合され、混合塩水243を生成する。 In one embodiment, the discharge water was reduced in pressure from the turbine is combined with chloride seawater 257, to produce a mixed salt 243.

一実施形態では、前のセル204aのタービン排出水216は、処理流体212として使用される。 In one embodiment, turbine exhaust water 216 prior to the cell 204a is used as the processing fluid 212. 一実施形態では、処理流体212は、タービン排出水ドラム212aから供給され、最大の圧力容器206d内のアレイ260aの最初のパネル214に至る。 In one embodiment, the treatment fluid 212 is supplied from turbine exhaust water drum 212a, leading to the first panel 214 in the array 260a in maximum pressure vessel 206d. 処理流体212は、最初のパネル214aから流れ、最大の圧力容器206d内の交換器の末尾パネル214に至る。 Treatment fluid 212 flows from the first panel 214a, leading to the exchanger at the end panel 214 in maximum pressure vessel 206d. この結果得られるのは、第1の濃縮処理流体226である。 The resulting is given to the first concentrating process fluid 226.

第1の濃縮処理流体226は、圧力容器206c内のアレイ260aの最初のパネル226のHF内に処理流体として供給される。 First concentration process fluid 226 is supplied as the process fluid into the HF of the first panel 226 in the array 260a in the pressure vessel 206c. 処理流体226は、最初のパネル220内のHFを通って流れ、アレイの末尾パネル220a内のHFに至り、アレイの末尾パネル220a内のHFを通って、第2の濃縮処理流体226aを生成する。 Treatment fluid 226 flows through the HF of the first panel 220, leading to HF in the end panel 220a of the array, through the HF in the end panel 220a of the array, to generate a second concentration treatment fluid 226a . 第2の濃縮処理流体226aは、圧力容器206bの最初のパネル222内のHFに供給される。 Second concentration treatment fluid 226a is supplied to the HF in the first panel 222 of the pressure vessel 206 b. 一実施形態では、第2の濃縮処理流体226aは、最初のパネル222内のHFを通って流れ、末尾パネル222a内のHFに至り、末尾パネル220a内のHFを通って、第3の濃縮処理流体226bを生成する。 In one embodiment, the second concentration treatment fluid 226a flows through the HF in the first panel 222, leading to HF in the end panels 222a, through the HF in the end panel 220a, a third enrichment process generating a fluid 226b. 第3の濃縮処理流体226bは、最初のパネル224a内のHFに供給され、末尾パネル224a内のHFに至り、末尾パネル224a内のHFを通る。 Third concentration treatment fluid 226b is supplied to the HF in the first panel 224a, lead to HF in the end panel 224a, through the HF in the end panel 224a. この結果得られるのは、最終濃縮処理流体240である。 The resulting is given final concentration treatment fluid 240. 一実施形態では、最終濃縮処理流体240は、発電設備内の前のセル(複数可)に供給される。 In one embodiment, the final concentration treatment fluid 240 is supplied to the previous cell in the power plant (s).

水抽出/水回収系 一実施形態では、HFパネル10は、水抽出/水回収のための系及び方法で使用される。 The water extraction / water recovery system one embodiment, HF panel 10 is used in a system and method for water extraction / water recovery. 水抽出/水回収は、様々な状況で重要である場合がある。 Water extraction / water recovery may be important in many situations. そのような状況には、必ずしもそれらに限定するものではないが、透析(腎不全の場合、血液から老廃物を含む水を除去する)、1つ又は複数の可溶性塩を含む塩水から水を回収すること、有機溶液から水を抽出すること、及び放射能汚染物を含む溶液から水を抽出することを含む。 Such situations, but not necessarily limited to, (the case of kidney failure, to remove water containing waste products from the blood) dialysis, collect water from brine comprising one or more soluble salts to it, to extract water from the organic solution, and extracting the water from the solution containing the radioactive contaminants.

分子量のより低い溶質は、一般に、浸透圧のより高い溶液を生成する。 Lower solute molecular weight will generally produce higher solution osmolarity. 分子量のより高い溶質は、一般に、浸透圧のより低い溶液を生成する。 Higher solute molecular weight generally produce a lower solution osmolality. したがって、一般に、比較的低い浸透圧を有する溶液から水を抽出することがより効率的である。 Thus, in general, it is more efficient to extract water from the solution having a relatively low osmotic pressure.

水抽出/水回収中の流速は、一般に発電中の流速よりも低い。 Flow rate of water extraction / water recovery is lower than the general flow rate through the generator. 一実施形態では、水抽出/水回収中の流速は、リットル/秒、m /分又はガロン/分の単位である。 In one embodiment, the flow rate of water extraction / water recovery is a unit of liters / second, m 3 / min or gal / min. 大規模水抽出系では、流速は、m /秒とすることができる。 In large water extraction system, the flow rate may be a m 3 / sec.

一実施形態では、HFパネルは、透析の実施に使用される。 In one embodiment, HF panels are used in the practice of dialysis. 本実施形態では、HFメンブレンは、0.1から10マイクロメートルの孔径範囲を有する精密ろ過メンブレンである。 In the present embodiment, HF membrane are microfiltration membranes having a pore size range of 0.1 to 10 micrometers. 本実施形態では、流速は、典型的にはcc/分単位となる。 In the present embodiment, the flow rate is typically a cc / minute.

一実施形態では、HFパネルは、塩水(1つ又は複数の可溶性塩を含む水溶液)から水を回収する系で使用される。 In one embodiment, HF panels are used in a system for recovering the water from the salt water (aqueous solution containing one or more soluble salts). 本実施形態では、HFパネルは、ナノメートル孔径、好ましくは1ナノメートル未満の孔径のメンブレンを備える。 In the present embodiment, HF panel, nanometer pore size, preferably comprises a membrane of pore size of less than 1 nanometer. 一実施形態では、HFパネルは、比較的低い塩分の塩水を含む供給水から水を抽出するために使用される。 In one embodiment, HF panels are used to extract water from the feed water containing relatively low salinity brine. 一実施形態では、HFパネルは、1%の塩化ナトリウム塩水を含む供給水から水を抽出するために使用され、この塩化ナトリウム塩水は、約448psiの浸透圧を有する4%の塩水を含む処理流体の使用により、約112psiの浸透圧を有する。 In one embodiment, HF panel 1% is used to extract water from the feed water containing sodium chloride brine, the sodium chloride brine, the process fluids containing 4% of salt water having an osmotic pressure of about 448psi the use of, have an osmotic pressure of about 112psi. 本実施形態では、メンブレンを渡る透過水(又はタイライン)は、1単位容積である。 In this embodiment, the permeate across the membrane (or tie lines) is 1 unit volume. したがって、1%塩分の2容積の供給水は、1容積の透過水及び2%塩分の1容積の濃縮供給水として残り;4%塩分の1容積の処理流体は、1容積の透過水を含む2容積の希釈処理流体として残り、この希釈処理流体は、2%の塩分を有する。 Therefore, 1% water supply 2 volumes of salinity, 1 remains as 1 volume concentrated feed water permeate and 2% salinity volume; 4% 1 volume of process fluid salinity, including permeate 1 volume remain as dilution process fluid 2 volumes, the dilution process fluid has a 2 percent salt. 本実施形態では、駆動浸透力(LMCD)は162psiである。 In the present embodiment, the driving penetration (LMCD) is 162Psi.

一実施形態では、水は、有機溶液から抽出される。 In one embodiment, water is extracted from the organic solution. 一実施形態では、水は、10%の糖を含有するサトウキビ果汁から抽出される。 In one embodiment, water is extracted from sugar cane juice containing 10% sugar. 一実施形態では、処理流体は4%塩分の塩水である。 In one embodiment, the processing fluid is a saline 4% salinity. 食品加工用途では、抽出処理は、更なる処理を必要とせず、必要な処理のみとすることができる。 In food processing applications, extraction does not require further processing, may be necessary processing only. 砂糖溶液の浸透圧は、塩化ナトリウム溶液の浸透圧の約10%にすぎない。 Osmotic pressure of the sugar solution is only about 10% of the osmotic pressure of sodium chloride solution. したがって、一実施形態では、10%の砂糖濃度で入っている砂糖溶液を含む2容積の供給水は、1容積の透過水(タイライン)、及び20%の砂糖濃度を有する1.0容積の濃縮供給水を生成することになる。 Thus, in one embodiment, the two volumes feedwater containing sugar solution containing 10% sugar concentration, 1 volume of permeate (tie line) and 1.0 volume of with 20% sugar concentration It will produce a concentrated feed water. 一実施形態では、1%の砂糖濃度を含む10容積の供給水は、砂糖濃度20%を有する1.0容積の濃縮供給水を生成することになる。 In one embodiment, 10 volume supply water containing 1% sugar concentration will produce a concentrated feed water 1.0 volume having a 20% sugar concentration. この場合、溶液は、かなり希釈され、食品グレードの生成水を含有するので、第1の非加熱濃縮処理として逆浸透等の侵襲的処理を使用して溶液を20%濃度まで濃縮し、次に抽出処理を行い、より高濃度に到達させることが経済的に賢明であると思われ、この抽出処理には、6%塩分以上での処理供給水を必要とすることがある。 In this case, the solution is quite dilute, since it contains the product water food grade, the solution was concentrated to 20% concentration using invasive treatment of reverse osmosis or the like as a first non-heating concentration treatment, then performs extraction processing, and more possible to reach the high concentration is likely to be economically sensible, this extraction process, which may require treatment supply water at 6% salinity or more. 抽出した塩水は、利用可能な廃熱により又は太陽池内で濃縮し、より多くの砂糖溶液の濃縮に再利用できる。 Extracted brine, concentrated by available waste heat or solar pond can be recycled to the enrichment of more sugar solution.

全ての実施形態において、経済性は、装置の構成、並びに処理供給水の流れ及び組成を決定する。 In all embodiments, economics will determine configuration, as well as the flow and composition of the process water supply of the device.

一実施形態では、水は、放射能汚染物を含む溶液から抽出される。 In one embodiment, water is extracted from the solution containing the radioactive contaminants. 有利には、放射能汚染物を含む溶液は、一般に、より高い分子量を有する溶質を含む。 Advantageously, the solution containing the radioactive contaminants generally include a solute with a higher molecular weight. したがって、そのような溶液は、比較的低い浸透圧を有する傾向がある。 Thus, such solutions tend to have relatively low osmotic pressure. 放射能汚染物は、様々な形態を取り得る。 Radioactive contaminants, may take various forms. 一実施形態では、放射能汚染物は、セシウム−137を含む。 In one embodiment, radioactive contaminants, including Cesium-137.

セシウム−137は、ウラン−235の核分裂によって生じる危険な放射性物質である。 Cesium-137 is a dangerous radioactive material produced by the fission of uranium -235. セシウム−137は、可鍛性で銀白色の軟金属であり、28.4℃の溶融点及び136.907の分子量である。 Cesium-137 is a silver-white soft metal malleable, the molecular weight of the melting point and 136.907 of 28.4 ° C.. セシウム−137の半減期は30年である。 The half-life of cesium-137 is 30 years. セシウム−137は、ベータ粒子、ガンマ線の放出により減衰し、バリウム−137mに変換される。 Cesium-137 is attenuated by the release of beta particles, gamma rays, is converted into barium -137M. セシウム−137は、チェルノブイリ及び最近の、日本の福島第一原子力発電所の場合のように、原子力事故の間に放出される放射線総量の大きな一因である。 Cesium-137 is, of Chernobyl and recently, as in the case of Japan's Fukushima Daiichi nuclear power plant, is a major cause of radiation the total amount to be released during the nuclear accident.

一実施形態では、水は、放射能汚染物を含有する供給淡水(淡水が500ppm未満の溶解固体を含む場合、通常は飲用水に使用する)から抽出される。 In one embodiment, the water (if fresh water containing dissolved solids less than 500 ppm, typically used for drinking water) supply fresh water containing radioactive contaminants are extracted from. セシウム−137で汚染された1立方メートルの水は、ほんの数グラムのセシウム−137しか含有しないとされ、浸透に無視できる影響しか及ぼさない。 1 m3 of water contaminated with cesium-137, cesium few grams -137 only is not contained, have only negligible effect on the penetration. 一実施形態では、比較的純粋な水は、セシウム−137で汚染された水から抽出され、濃縮セシウム−137を残す。 In one embodiment, relatively pure water is extracted from water contaminated with Cesium-137, leaving a concentrated Cesium-137. 一実施形態では、濃縮セシウム−137は、必要に応じて抽出器から押し流される。 In one embodiment, enriched cesium-137, swept from extractor if necessary. 一実施形態では、抽出メンブレンは、必要に応じて安全に処分される。 In one embodiment, the extraction membrane is safely disposed if necessary.

一実施形態では、水は、(透過水又はタイラインとして)放射性汚染低塩分塩溶液(例えば1%又は10,000ppmの塩)から抽出される。 In one embodiment, water is extracted from the (permeate or as a tie-line) Radioactive contamination low salinity salt solution (e.g., 1% or salt 10,000 ppm). 一実施形態では、放射能汚染物質は、セシウム−137を含む。 In one embodiment, radioactive contaminants, including Cesium-137. 一実施形態では、所与の濃度のセシウム−137を含む1%の塩分塩水を含む2容積の供給水を抽出して、1容積のタイライン、及び2%の塩分及び2倍のセシウム−137濃度で1容積の水を含む濃縮放射性供給生成水を生成する。 In one embodiment, it extracts the 2 volume supply water containing 1% salt brine containing Cesium-137 of a given concentration, 1 volume tie lines, and 2% of salt and twice Cesium-137 generating a concentrated radioactive feed product water including water of 1 volume concentration. 一実施形態では、4%塩分の1容積の処理流体は、HFパネルの内腔に入り、2%の塩分の2容積の水としてHF内腔(及び透過水又はタイライン)を出る。 In one embodiment, the processing fluid 1 volume of 4% salt, enters the lumen of HF panel, leaving the HF lumen as 2 volumes of water of 2% salt (and permeate or tie lines). 一実施形態では、抽出器を出た再利用(又は貯蔵)する放射性汚染水の容積は、より一層高い塩分を有する処理流体の使用により減少する。 In one embodiment, the volume of the radioactive contaminated water to be reused leaving the extractor (or storage) is reduced by the use of a process fluid having a much higher salinity. 一実施形態では、1%塩分の2容積の放射性汚染水は、4%の塩分を有する(HF内腔内の)処理流体を使用することによって、8%の塩分の濃縮した再利用放射性汚染水の約1/4の容積に減少する。 In one embodiment, 1% radioactive contaminated water 2 volumes salinity, 4% have a salinity (in HF lumen) by using a processing fluid, recycling radioactive contaminated water and concentrated 8% salinity reduced to about 1/4 of the volume of. このような実施により、放射性汚染水に対する貯蔵要件及び関連する整備が減少する。 Such implementation, maintenance of storage requirements and related against radioactive contaminated water is reduced. 一実施形態では、処理流体は、3%以上;4%以上;5%以上;6%以上;7%以上;8%以上;9%以上;10%以上;11%以上;12%以上;13%以上;14%以上;15%以上;16%以上;17%以上;18%以上;19%以上;20%以上の塩分を有する。 In one embodiment, the process fluid is more than 3%; 4% or more; 5% or more; 6% or more; 7% or more; more than 8%; more than 9%; 10% or more; 11% or more; 12% or more; 13 % or more; 14% or more; 15% or more; 16% or more; 17% or more; 18% or more; 19% or more; with 20% or more of salt.

次に、図16及び図17に関連して水抽出−水回収をより詳細に説明する。 Next, with reference to FIGS. 16 and 17 water extraction - describing a water recovery more detail. 図16は、3つのセル水抽出−逆浸透水回収系300の機器構成を示す。 16, three cells water extraction - shows a device configuration of a reverse osmosis water recovery system 300. 図16の系300は、有害化学物質又は放射性物質による汚染水を浄化するのに有用である。 System 300 of FIG. 16 is useful for purifying contaminated water by hazardous chemicals or radioactive materials. 本実施形態では、半透過性メンブレンは、水を通過させるが、汚染異物は通過させない。 In the present embodiment, the semi-permeable membrane, but to pass the water, contaminated foreign matter does not pass.

一実施形態では、第1のアレイ317を備える第1のセル300aは、比較的低い最初の圧力で動作する。 In one embodiment, the first cell 300a comprising the first array 317 is operated at a relatively low initial pressure. 一実施形態では、第1の水抽出セル300aは、比較的低い圧力の筐体304を備える。 In one embodiment, the first aqueous extraction cell 300a includes a housing 304 of a relatively low pressure. 下流の逆浸透回収系は、比較的高い圧力で動作し、高圧の筐体326を備える。 Downstream of the reverse osmosis recovery system operates at relatively high pressures, comprising a high pressure housing 326. 一実施形態では、下流の逆浸透回収系は、第2のアレイ322を備える第2のセル300b、及び第3のアレイ324を備える第3のセル300cを備える。 In one embodiment, downstream of the reverse osmosis recovery system includes a third cell 300c comprising a second cell 300b, and a third array 324, comprising a second array 322. 前述のように、アレイ322、324は、交互の対の実質的に直交するパネルを備え、それぞれは、複数のHFを備える。 As described above, the array 322 comprises a substantially perpendicular panels of alternate pairs, each comprise a plurality of HF.

低圧セル300aにおける流速は、図3に関連して説明したものと同様である。 Flow rate in the low-pressure cells 300a are similar to those described in connection with FIG. 一実施形態では、安全区画302内に蓄積した汚染流体は、ポンプ301を通って通過し、第1のセル300aの最初のパネル306に至り、最初のパネル306を渡る。 In one embodiment, the accumulated safety compartment 302 contaminated fluid passes through the pump 301, leads to the first panel 306 of the first cell 300a, across the first panel 306. 汚染流体が比較的低い圧力で末尾パネル306から通過し、末尾パネル306を渡り、最初のセル300aの最初のパネル308に至り、最初のパネル308を渡るにつれて、水は、HF内の処理流体から通過し、汚染流体302に入る。 Contaminated fluid passes at a relatively low pressure from the end panel 306, as over the end panel 306, reaches the first panel 308 of the first cell 300a, across the first panel 308, water from the process fluid in the HF passing, into the contaminated fluid 302. ここで得られるのは、濃縮された有害化学物質又は放射性廃棄物質312である。 Here's obtained is concentrated hazardous chemicals or radioactive waste material 312. 濃縮された有害化学物質又は放射性廃棄物質312は、放射性廃棄物315と再利用放射性汚染水302とに分離される。 The concentrated hazardous chemicals or radioactive waste material 312 is separated into a reusable radioactive contaminated water 302 and radioactive waste 315. 一実施形態では、放射性廃棄物は、安全に廃棄される。 In one embodiment, the radioactive waste is disposed of safely.

一実施形態では、本方法は、第1の濃縮処理流体314も生成する。 In one embodiment, the method also generates the first concentrating process fluid 314. 一実施形態では、第1の濃縮処理流体314は、第1の流れ316と第2の流れ316aとに分離される。 In one embodiment, the first enrichment process fluid 314 is separated into a first stream 316 and second stream 316a. 一実施形態では、第1の流れ316は、圧力交換器318に供給される。 In one embodiment, the first stream 316 is supplied to the pressure exchanger 318. 一実施形態では、第2の流れ316aは、ポンプ320に供給される。 In one embodiment, the second stream 316a is supplied to the pump 320. 一実施形態では、加圧された第1の流れ316bは、ポンプ320から出て、加圧された第2の流れ318aは、圧力交換器318から出る。 In one embodiment, the first stream 316b pressurized exits the pump 320, the second stream 318a pressurized exits the pressure exchanger 318. 一実施形態では、加圧された第1の流れ316b及び加圧された第2の流れ318aを合わせて供給水321を生成する。 In one embodiment, to generate a first feed water 321 combined second flow 318a flow was pressurized 316b and pressurized pressurized.

一実施形態では、供給水321は、汚染流体302よりも高い圧力を有し、有害化学物質又は放射性物質汚染のレベルがより低下している。 In one embodiment, feed water 321 has a higher pressure than the contaminated fluid 302, hazardous chemicals or radioactive materials contamination level is reduced more. 一実施形態では、供給水321は、より高圧で動作するように適合した複数のセルを備える下流の交換器に投入される。 In one embodiment, feed water 321 is introduced downstream of exchanger comprising a plurality of cells adapted to operate at a higher pressure. 下流の交換器は、除染処理流体338を生成するのに必要なあらゆる数のセルを備えることができる。 Downstream of exchanger may comprise any number of cells required to generate the decontamination fluid 338. 図16では、下流の交換器は、第2のアレイ322を備える第2のセル300b、及び第3のアレイ324を備える第3のセル300cを備える。 In Figure 16, downstream of the exchanger comprises a third cell 300c comprising a second cell 300b, and a third array 324, comprising a second array 322.

一実施形態では、供給水321は、供給水と第2のセル300bのHF内腔内の処理流体との間に50バール(720psi)以上の圧力差をもたらすのに十分に高い圧力を有する。 In one embodiment, feed water 321 has a sufficiently high pressure to produce a pressure differential of 50 bar (720psi) or between the process fluid HF lumen of feed water and the second cell 300b. 比較的高い圧力の供給水321が末尾パネル328から通過し、末尾パネル328を渡り、第2のアレイ322の最初のパネル330に至り、最初のパネル330を渡るにつれて、水は、供給水321から通過し、第2のアレイ322のHF内腔内の処理流体に入る。 Feed water 321 of relatively high pressure passes from the end panel 328, across the end panel 328, as leads to the first panel 330 of the second array 322, across the first panel 330, the water from the feed water 321 passing, into the processing fluid HF lumen of the second array 322. ここで得られるのは、濃縮された放射性流334及び第1の除染処理流体332である。 Here it's obtained is decontamination fluid 332 of the concentrated radioactive stream 334 and first. 一実施形態では、濃縮された有害化学物質又は放射性物質流334は、安全に処分される。 In one embodiment, a concentrated hazardous chemicals or radioactive substance stream 334 is safely disposed. 一実施形態では、濃縮された放射性流334は、第2の有害化学物質又は放射性廃棄物質334aと第2の廃水334bとに分離される。 In one embodiment, the radioactive flow 334 the enriched, is separated into a second toxic chemicals or radioactive waste material 334a and a second waste 334b. 一実施形態では、第2の有害化学物質又は放射性廃棄物質334aは、安全に処分される。 In one embodiment, the second toxic chemicals or radioactive waste material 334a is safely disposed. 一実施形態では、第2の廃水334bは、第1の圧力交換器318に再利用される。 In one embodiment, the second waste 334b ​​is recycled to the first pressure exchanger 318. 一実施形態では、第2の廃水334bは、加圧された第1の流れ316bと合わせて供給水321を生成する。 In one embodiment, the second waste 334b ​​generates a feed water 321 together with the first stream 316b pressurized.

一実施形態では、第1の除染処理流体332は、比較的高い圧力でセル300bから第3のセル300cに同様に圧送される。 In one embodiment, the first decontamination fluid 332 is pumped in the same manner from the cell 300b to the third cell 300c at a relatively high pressure. 供給水321aが第3のセル300c内の逆浸透アレイ324を渡って通過するにつれて、水は、供給水321aから通過し、逆浸透アレイ324のHF内の処理流体に入る。 As feed water 321a passes over the reverse osmosis array 324 in the third cell 300c, water passes from the feed water 321a, enters the process fluid in the HF reverse osmosis array 324. ここで得られるのは、第2の濃縮された放射性流336及び除染処理流体338である。 Here the resulting is a second concentrated radioactive stream 336 and decontamination process fluid 338. 一実施形態では、濃縮された放射性物質流336は、安全に処分される。 In one embodiment, the concentrated radioactive material stream 336 is safely disposed. 一実施形態では、濃縮された放射性物質流336は、第3の放射性廃棄物340と第3の有害化学物質又は放射性物質廃水342とに分離される。 In one embodiment, the concentrated radioactive material stream 336 is separated into a third radioactive waste 340 and the third of hazardous chemicals or radioactive materials wastewater 342. 一実施形態では、第3の放射性廃水342は、第2の圧力交換器318aに再利用される。 In one embodiment, the third radioactive waste water 342 is recycled to the second pressure exchanger 318a. 比較的高い圧力の供給水321aが第3の逆浸透アレイ324を渡って通過するにつれて、水は、供給水321aから通過し、第3の逆浸透アレイ324のHF内腔内の処理流体に入る。 As relatively high pressure feed water 321a of passes over the third reverse osmosis array 324, water passes from the feed water 321a, enters the process fluid HF lumen of the third reverse osmosis array 324 . ここで得られるのは、濃縮された放射性物質流336及び第2の除染処理流体338である。 Here's obtained is radioactive material stream 336 and second decontamination fluid 338 enriched. 一実施形態では、除染処理流体338は、処理流体310として使用される。 In one embodiment, the decontamination process fluid 338 is used as the processing liquid 310. 除染処理流体338は、様々な目的で使用できる。 Decontamination fluid 338 may be used for various purposes. 一実施形態では、除染処理流体338は、淡水として使用される。 In one embodiment, the decontamination process fluid 338 is used as fresh water.

図17は、水を回収する目的及び/又は商業溶液、工業溶液又は危険溶液を濃縮する目的で、前記溶液から水を抽出する多重サイクル処理を示す概略図である。 Figure 17 is a purpose to collect water and / or commercial solution, an industrial solution or dangerous solutions purpose of concentrating a schematic diagram showing a multi-cycle process of extracting water from the solution. 図17の多重サイクル処理は、本質的に図16と同様であるが、図16は、装置の機械的構成を繰り返し、図17は、基本処理機能及び動作の略図を描くものである。 Multi-cycle process of FIG. 17 is similar to the nature FIGS. 16 and 16 repeats the mechanical structure of the apparatus, FIG. 17 is a drawing a schematic of the basic processing functions and operations.

図17の多重サイクル処理は、連続的に循環する3つ以上の一体化ループを備える。 Multi-cycle process of FIG. 17 includes three or more integrated loop circulating continuously. 一実施形態では、3つ以上の一体化ループは、同調式に動作する。 In one embodiment, three or more integrated loop operates tuned. 一実施形態では、第1のループ(「ISO」ループ)は、水を抽出し、処理流体供給源699と抽出アレイ702との間で動作する。 In one embodiment, the first loop ( "ISO" loop) extracts the water, operating between the processing fluid supply source 699 and the extraction array 702. 一実施形態では、第2のループは、抽出アレイ702と第1の逆浸透アレイ704(「RO」)との間で動作する。 In one embodiment, the second loop, operating between the extracted array 702 and the first reverse osmosis array 704 ( "RO"). 一実施形態では、第2のループは、残留汚染物質を保持することによって水を浄化し、この残留汚染物質を処理流体供給源699に戻すか又は処分する。 In one embodiment, the second loop is to purify water by holding the residual contaminants, either or dispose return this residual contaminants in the processing fluid supply source 699. 一実施形態では、第3のループは、第1の逆浸透アレイ704と第2の逆浸透アレイ706との間で動作する余剰ループである。 In one embodiment, the third loop is a surplus loop operating between the first reverse osmosis array 704 and second reverse osmosis array 706. 一実施形態では、第3のループは、特に有害化学物質又は放射性物質が存在する場合、回収した水を更に浄化する。 In one embodiment, the third loop, if there is a particularly hazardous chemicals or radioactive substances, to purify the recovered water. 水は、系内に蓄積されない。 Water is not stored in the system. したがって、水は、抽出アレイ702内で所与の速度で抽出され、第2の逆浸透アレイ706を所与の速度で出る。 Thus, water is extracted at a given speed in the extraction array 702, leaving the second reverse osmosis array 706 at a given speed.

図17を参照すると、1%以下の塩分を有する処理流体708は、第1のループ701内の処理流体供給源699から圧送される。 Referring to FIG. 17, the treatment fluid 708 with 1% or less of the salt is pumped from the treatment fluid supply source 699 in the first loop 701. 一実施形態では、処理流体708は、汚染水の量及び必要な処理時間により決定した速度で処理される。 In one embodiment, the treatment fluid 708 is processed at the determined speed by the amount of contaminated water and the required processing time. 例えば、水抽出効率が50%である場合、全ての抽出された単位容積の水に関して、2単位容積の原水が2リットル/秒又は2m /分等の速度で処理流体供給源699から送られ、抽出アレイ702を渡る。 For example, if the water extraction efficiency is 50%, with respect to water of all of the extracted unit volume, raw water 2 unit volume is sent from 2 liters / sec or 2m 3 / at a rate of min such treatment fluid supply source 699 , across the extraction array 702. 比較的高い塩分の供給塩水734は、比較的低い圧力で抽出アレイ702に供給される。 Feed brine 734 relatively high salinity is supplied to the extracted array 702 at a relatively low pressure. 図17では、比較的高い塩分の供給塩水734は、約6%の塩分を有し、約1バールの圧力で供給される。 In Figure 17, feed brine 734 relatively high salinity have about 6% of salt, are supplied at a pressure of about 1 bar. 比較的高い塩分(6%)の供給水734が、比較的低い塩分(1%以下)の処理流体を充填したHFを備える抽出アレイ702を渡って通過するにつれて、約1±リットル/秒の最初の流速を有する水のタイラインは、処理流体から比較的高い塩分の供給水734に自然に流れ、比較的低い塩分(3%)の、最初の流速よりも速い流速が追加された生成水734aが生成される。 As feed water 734 to the relatively high salinity (6 percent), it passes over the extraction array 702 comprising a HF filled with relatively low salinity (less than 1%) of the treatment fluid, the first about 1 ± L / sec water having a flow rate tie line, naturally flows to feed water 734 to the relatively high salinity from the process fluid, relatively low salinity (3%), product water 734a that faster flow rates than the first flow rate is added There is generated. 一実施形態では、追加される流速は、約1±リットル/秒である。 In one embodiment, the flow rate to be added is about 1 ± L / sec.

一実施形態では、ポンプP は、処理流体708の圧力を調整し、加圧処理流体709を生成する。 In one embodiment, the pump P 1 adjusts the pressure of the process fluid 708 to produce a pressurized process fluid 709. 図17では、アレイ702は、加圧処理流体709と比較して塩分が増大した濃縮処理流体710を生成する。 In Figure 17, the array 702 produces a concentration treatment fluid 710 salinity is increased as compared to pressurized process fluid 709. 一実施形態では、濃縮処理流体710は、加圧処理流体709の塩分の約2倍の塩分を有する。 In one embodiment, the concentration treatment fluid 710 has approximately twice the salinity of salt of pressurized process fluid 709. 一実施形態では、濃縮処理流体710の圧力は、圧力調整器712により調整される。 In one embodiment, the pressure of the concentration treatment fluid 710 is adjusted by a pressure regulator 712.

中間塩分生成水734aは、抽出アレイ702から流れ、第2のループ701aに入る。 Intermediate salinity product water 734a flows from the extraction array 702 enters the second loop 701a. 一実施形態では、中間塩分生成水734aは、第1の流れ715と第2の流れ718とに分離される。 In one embodiment, the intermediate salinity product water 734a is separated into a first stream 715 and second stream 718. 一実施形態では、第1の流れ715及び第2の流れ718はそれぞれ、約3%の塩分及び約1±リットル/秒の流速を有する。 In one embodiment, the first stream 715 and second stream 718, respectively, has a flow rate of about 3% salt and about 1 ± L / sec.

一実施形態では、第1の流れ715は、圧力交換器716に供給され、第2の流れ718は、ポンプ720に供給される。 In one embodiment, the first stream 715 is fed to the pressure exchanger 716, the second stream 718 is supplied to the pump 720. 一実施形態では、ポンプ720は、約6.38Kジュールのエネルギーを使用して第2の流れ718の圧力を増大させ、圧力の増大した第2の流れ718aを生成する。 In one embodiment, the pump 720 increases the pressure of the second stream 718 using an energy of approximately 6.38K joules, to produce a second stream 718a of increased pressure. 一実施形態では、第1の流れ715は、圧力交換器716に供給される。 In one embodiment, the first stream 715 is fed to the pressure exchanger 716. 一実施形態では、圧力交換器は、後で使用するために第1の流れ715から圧力を回収し、比較的高い圧力の第1の流れ715aを生成する。 In one embodiment, the pressure exchanger, a pressure from the first stream 715 recovered for later use, to produce a first stream 715a of relatively high pressure.

一実施形態では、圧力の増大した第1の流れ715a及び圧力の増大した第2の流れ718aを合わせて、第1の逆浸透アレイ704への第2の供給水722を生成する。 In one embodiment, the combined first flow 715a and increased second stream 718a of the pressure was increased in pressure to generate the second feed water 722 to the first reverse osmosis array 704. 比較的高い圧力の第2の中間塩分供給水722は、第1の逆浸透アレイ704を渡って通過し、塩分の増大した第2の生成水724が生成される。 The second intermediate salinity feed water 722 of relatively high pressure passes across the first reverse osmosis array 704, the second product water 724 with increased salinity is generated. 一実施形態では、第2の生成水724は、約6%の塩分を有する。 In one embodiment, the second produced water 724, having from about 6 percent salt.

一実施形態では、第2の生成水724は、第1の流れ726と第2の流れ728とに分離される。 In one embodiment, the second produced water 724 is separated into a first stream 726 and second stream 728. 一実施形態では、比較的高い圧力の第1の流れ726は、圧力交換器716に供給され、ここで、圧力は、第1の流れ715を加圧することによって回収され、圧力の増大した第1の流れ715a、圧力の低下した第2の流れ732及び約6.38Kジュールの回収エネルギーを生成する。 In one embodiment, the first stream 726 of relatively high pressure is supplied to the pressure exchanger 716, where the pressure is first recovered by pressurizing the first stream 715, increasing the pressure flow 715a, and generates a recovered energy of the second flow 732 and about 6.38K joules of reduced pressure. 一実施形態では、比較的高い圧力の第1の流れ728は、背圧制御弁730によって保持され、圧力の低下した第1の流れ731は、圧力の低下した第2の流れ732と合わされ、抽出アレイ702への戻り流734を生成する。 In one embodiment, the first stream 728 of relatively high pressure is maintained by the back pressure control valve 730, a first stream 731 reduced in pressure, combined with a second stream 732 having a reduced pressure, extracted generating a return flow 734 of the array 702. 一実施形態では、戻り流734は、約6%の塩分及び約1リットル/秒の流速を有する。 In one embodiment, the return flow 734 has a flow rate of about 6% salt and about 1 liter / sec.

約3%の塩分を有する第2の供給水722は、第1の逆浸透アレイ704を渡って通過し、この第1の逆浸透アレイ704は、抽出アレイ702と同様の構造を有するが、異なる動作条件及び流れパターンを有する。 The second feed water 722 having about 3% salt passes over the first reverse osmosis array 704, the first reverse osmosis array 704 has the same structure as the extraction array 702, different with operating conditions and the flow pattern. 第2の供給水722は、処理流体709と比較して低下した塩分を有する。 The second feed water 722 has a salinity that is reduced compared to the process fluid 709. 一実施形態では、低下した塩分は約3%である。 In one embodiment, it reduced salinity of about 3%. 第2の供給水722は、処理流体709よりも速い流速を有する。 The second feed water 722 has a faster flow rates than the processing fluid 709. 一実施形態では、流速は、約2リットル/秒である。 In one embodiment, the flow rate is about 2 liters / sec.

一実施形態では、第2の供給水722は、第1の逆浸透アレイ704のメンブレンを渡る供給水758と交換され、塩分の低下した第2の生成水740を生成し、この第2の生成水740は第3のループ701bへの供給水として働く。 In one embodiment, the second feed water 722 is replaced with supplied water 758 across the membrane of the first reverse osmosis array 704, to generate a second product water 740 with reduced salinity, the generation of the second water 740 serves as the feed water to the third loop 701b. 一実施形態では、この第3のループ701bの機能は、第2のループの機能と同一である。 In one embodiment, the function of the third loop 701b is identical to the function of the second loop.

一実施形態では、塩分の低下した第2の生成水740は、第1の流れ742と第2の流れ744とに分離される。 In one embodiment, the second product water 740 with reduced salt is separated into a first stream 742 and second stream 744. 一実施形態では、第1の流れ742及び第2の流れ744はそれぞれ、約3%の塩分及び約1±リットル/秒の流速を有する。 In one embodiment, the first stream 742 and second stream 744, respectively, has a flow rate of about 3% salt and about 1 ± L / sec.

一実施形態では、第1の流れ742は、圧力交換器716aに供給され、第2の流れ744は、ポンプ720aに供給される。 In one embodiment, the first stream 742 is fed to the pressure exchanger 716a, the second stream 744 is supplied to the pump 720a. 一実施形態では、ポンプ720aは、約6.38Kジュールのエネルギーを使用して第2の流れ744の圧力を増大させ、圧力の増大した第2の流れ744aを生成する。 In one embodiment, pump 720a increases the pressure of the second stream 744 using an energy of approximately 6.38K joules, to produce a second stream 744a of increased pressure. 一実施形態では、第1の流れ742は、圧力交換器716aに供給される。 In one embodiment, the first stream 742 is fed to the pressure exchanger 716a. 一実施形態では、圧力交換器716aは、比較的高い圧力の第1の流れ742aを生成する。 In one embodiment, the pressure exchanger 716a generates a first stream 742a of relatively high pressure.

一実施形態では、圧力の増大した第1の流れ744a及び圧力の増大した第2の流れ742aを合わせて第2の逆浸透アレイ706への第2の供給水746を生成する。 In one embodiment, to produce a second feed water 746 to the second reverse osmosis array 706 together first stream 744a and increased second stream 742a of the pressure and increasing pressure. 圧力が増大し、塩分が低下した第2の供給水746が第3のアレイ706を渡って通過するにつれて、塩分の増大した第3の生成水748が生成される。 Pressure increases, as the second feed water 746 salinity drops passes over the third array 706, a third product water 748 with increased salinity is generated. 一実施形態では、第3の生成水748は、約6%の塩分を有する。 In one embodiment, the third product water 748 has about 6% salt.

一実施形態では、第3の生成水748は、第1の流れ750と第2の流れ752とに分離される。 In one embodiment, the third product water 748 is separated into a first stream 750 and second stream 752. 一実施形態では、第1の流れ750は、圧力交換器716aに供給され、ここで、圧力は、第3の逆浸透アレイ706への供給水742を加圧することによって回収され、圧力の低下した流れ754を生成し、約6.38Kジュールのエネルギーを発生させる。 In one embodiment, the first stream 750 is fed to the pressure exchanger 716a, where the pressure is recovered by pressurizing the feed water 742 to the third reverse osmosis array 706, and the pressure drop to produce a stream 754, it generates energy of approximately 6.38K joules. 一実施形態では、第1の流れ752は、背圧制御弁753によって保持され、圧力の低下した第1の流れ756を生成する。 In one embodiment, the first stream 752 is held by the back pressure control valve 753, to produce a first stream 756 having a reduced pressure. 一実施形態では、圧力の低下した第1の流れ756及び圧力の低下した第2の流れ754を合わせて、第1の逆浸透アレイ704への塩分増加低圧供給水758を生成する。 In one embodiment, the combined first stream 756 and second stream 754 which is reduced in pressure to a pressure drop, to generate a salinity increased low pressure feed water 758 to the first reverse osmosis array 704. 一実施形態では、供給水758は、約6%の塩分及び約1リットル/秒の流速を有する。 In one embodiment, feed water 758 has a flow rate of about 6% salt and about 1 liter / sec. 装置は、異なる数のアレイを含むように修正できる。 Device may be modified to include a different number of arrays. 一実施形態では、第3のアレイ706は、生成水流体760を生成する。 In one embodiment, the third array 706, to produce a product water fluid 760.

物理学及び熱力学 本明細書で説明したメンブレン要素及び中空繊維パネルの使用は、物理学の分野に基づくものであり、化学工学概念の方法設計の開発に関連し、エネルギーの分野に新たなビジョンを提示するものである。 Use of physics and the membrane element described thermodynamic herein and hollow fiber panels is based on the field of physics, in relation to the development of methods designed for chemical engineering concepts, new vision in the field of energy it is intended to present. 基本的な物理学及び熱力学に関する以下の説明は、本方法及び装置に対する理解を支援するものである。 The following description of the basic physics and thermodynamics is to assist the understanding of the present method and apparatus.

熱力学第一法則は、エネルギーを自発的に生成できる機械を構築する可能性を除外する。 First law of thermodynamics excludes the possibility of constructing a machine that energy spontaneously be generated. しかし、熱力学第一法則は、エネルギーを一方から他方に伝達する可能性を除外しない。 However, the first law of thermodynamics does not exclude the possibility of transferring energy from one to the other.

内部エネルギー(U)を一般化した微分式は、 Generalized differential equation the internal energy (U),

(式1)として表すことができ、式中、エントロピーS、体積V、物質量N、電力Q、運動量p、質量m、面積A等は、示量性であり、温度T、圧力p、化学ポテンシャルμ、電気ポテンシャルφ、速度v、重力ポテンシャルψ、表面張力γ等は、エネルギーを結合される示強量である。 Can be expressed as (Equation 1), where the entropy S, volume V, amount of substance N, power Q, momentum p, mass m, and the like area A are extensive properties, temperature T, pressure p, chemical potential mu, electric potential phi, velocity v, gravitational potential [psi, the surface tension γ and the like are intensive amount of coupling energy.

この一般化した関係は、浸透の影響を考慮するために This generalized relationship, in order to take into account the effect of the penetration

(式2)として減少され、μ は、i番目の化学成分の化学ポテンシャル、モルあたりのジュールである。 Is reduced as (Equation 2), the mu i, chemical potential of the i-th chemical components are joules per mole. (又はn )は、i番目の化学成分の粒子数(又はモル数)である。 N i (or n i) is the i th number of particles of the chemical components (or moles).

熱力学では、ギブスの自由エネルギーは、等温等圧熱力学系から得られる「有用な」仕事又は処理を開始する仕事を測定する熱力学ポテンシャルである。 In thermodynamics, the Gibbs free energy is thermodynamic potential for measuring a work to initiate a "useful" work or process obtained from the isothermal like hot dynamical systems. ギブスの自由エネルギーは、閉鎖系から抽出できる非膨張仕事の最大量である。 Gibbs free energy is the maximum amount of non-expansion work that can be extracted from a closed system. この最大量は、完全な可逆過程内でのみ達成できる。 The maximum amount can only be achieved within a complete reversible process.

可逆過程内で達成されるギブスの自由エネルギー、G( )は、G=U+pV−TSとして単純な形で表すことができる。 Gibbs free energy which is achieved by the reversible process, G (T, p, N ) can be represented in a simplified form as G = U + pV-TS. この関係を式2の代入により異なる形で展開する。 This relationship is developed in different forms by substituting equation 2.

(式3)反対の記号項を除くと、ギブスの自由エネルギーの面からの浸透効果は、 Excluding (Equation 3) opposite sign section osmotic effects from the surface of the Gibbs Free energy,

(式4)であり、圧力及び温度が一定である場合(dp=0及びdT=0)、ギブスの自由エネルギーである過程の可逆性に関する条件は、 A (formula 4), when the pressure and temperature are constant (dp = 0 and dT = 0), the condition relating to the reversibility of the process is the Gibbs free energy is,

(式5)をもたらす。 Bring (Equation 5).

圧力と化学ポテンシャルとの間の関係を定義するために、式6の化学ポテンシャルは無視できると仮定すると、dG=Vdpであるが、完全気体の状態式からpV=nRTであるため、代入により、dG=nRTdp/pである。 To define the relationship between pressure and chemical potential, assuming that the chemical potential of formula 6 is negligible, although a dG = Vdp, since it is pV = nRT from the state equation of the perfect gas, by assignment, dG = is a nRTdp / p. とpとの積分により、 by integration of the p 0 and p,

が得られる。 It is obtained. 1モル(n=1)の場合及び式5により早期に得られた化学ポテンシャルの点からμ=μ +RTLn(p/p )(式6) 1 mole (n = 1) in the case and from the viewpoint of chemical potential obtained earlier by Equation 5 μ = μ 0 + RTLn ( p / p 0) ( Equation 6)
である。 It is. 活量係数に関するこの関係の微分は、現実の溶液の考慮により、 Derivative of this relationship on the activity coefficient is, by taking into account the reality of the solution,
μΑ=μΑ +RTLa (式7) μΑ = μΑ * + RTLa A (Formula 7)
をもたらす。 Bring. 次に、浸透圧の数学一般式は、 Then, the mathematical formula of the osmotic pressure,
Δπ=Δp=RTΔC (式8) Δπ = Δp = RTΔC s (Equation 8)
として表すことができる。 It can be expressed as.

浸透圧πは、ノーベル賞受賞者のVan't Hoffによって初めて提唱され、Stavermanの浸透反射係数を含むように修正され、 Osmotic pressure π was first proposed by Nobel Prize winner of Van't Hoff, it is modified to include the penetration reflection coefficient of Staverman,
π=ΦicRT(式9) π = ΦicRT (Equation 9)
になり、 become,
式中、 In the formula,
π=バール、atm、psi等の単位で示される、メンブレンに加えられる浸透圧又は浸透力、 [pi = bar, atm, indicated in units of psi, etc., osmotic pressure or applied to the membrane penetration,
Φ=浸透反射係数(NaCl=0.93、CaCl =0.86、MgCaCl =0.89等)、 [Phi = osmotic reflection coefficient (NaCl = 0.93, CaCl 2 = 0.86, MgCaCl 2 = 0.89 , etc.),
i=解離した溶質分子毎のイオン濃度(Na 及びCl イオン=2)、 i = ion concentration dissociated every solute molecule (Na + and Cl - ion = 2),
c=塩イオンのモル濃度、 Molar concentration of c = salt ions,
R=気体定数(0.08314472リットル・バール/(k.mol))、 R = gas constant (0.08314472 liter bar /(k.mol)),
T=絶対ケルビン度の周囲温度(20℃+273°=293°K)である。 T = the absolute degrees Kelvin ambient temperature (20 ℃ + 273 ° = 293 ° K).

海水の平均塩分は、約3.5%(35グラム/リットル)であり、海水は、大部分は塩化ナトリウム(NaCl)の形態の溶質として海塩を含む。 The average salinity of seawater is about 3.5% (35 grams / liter), seawater, mostly containing sea salt as a solute in the form of sodium chloride (NaCl). 計算を簡単にするために、海水が35グラムのNaCl/リットルを含有すると仮定する。 To simplify the calculation, it is assumed that the sea water contains NaCl / liter 35 grams. ナトリウムの原子量は、23グラムである。 Atomic weight of sodium is 23 grams. 塩素の原子量は、35.5グラムであるので、NaClの分子量は、58.5グラムである。 Atomic weight of chlorine, since 35.5 grams, molecular weight of NaCl is 58.5 grams. 海水中のNaClのモル数は、35/58.5=0.598モル/リットルであり、海水の浸透圧は、 Moles of NaCl in seawater is 35 / 58.5 = 0.598 mol / liter, the osmotic pressure of seawater,
π=[0.93][2][0.598モル/リットル][0.08314リットル・バール/(k.モル)][293K]=27.11バールである。 [pi = [0.93] [2] [0.598 mol / l] [0.08314 l-Barr / (k. moles)] is [293 K] = 27.11 bar. 1バール=100,000パスカル(Pa)であり、1キログラム(力)毎平方センチメートル(kg /m )=98066.5パスカルであり、浸透圧の計算、π及び海水エネルギー(SW )及び湖の塩水(LB )は、いくつかの形で表すことができる: 1 is a bar = 100,000 Pascals (Pa), 1 kilogram (force) is per square centimeter (kg f / m 2) = 98066.5 Pascals, calculation of osmotic pressure, [pi and sea energy (SW E) and Lake brine (LB E) can be expressed in several forms:
π=[27.11×10 Pa]/[98066.5Pa/(kg /cm )]=27.64kg /cm π = [27.11 × 10 5 Pa ] / [98066.5Pa / (kg f / cm 2)] = 27.64kg f / cm 2
π=[27.64kg /cm ][m/100cm][1000cm /リットル]=276.4kg π = [27.64kg f / cm 2 ] [m / 100cm] [1000cm 3 / l] = 276.4kg f. m/リットル a. m / l a. SW =[276.4kg SW E = [276.4kg f. m/リットル][9.80665ジュール/kg m / l] [9.80665 Joule / kg f. m]=2711ジュール/リットル=2.711MJ/m m] = 2711 joules / liter = 2.711MJ / m 3
b. b. SW =[2711ジュール/リットル[1cal/4.184J][1kcal/1000cal]=0.6479kcal/リットル c. SW E = [2711 Joules / l [1cal / 4.184J] [1kcal / 1000cal] = 0.6479kcal / l c. SW =[2711ジュール/リットル][1000リットル/m ]=2.710MJ/m =0.751kWh/m SW E = [2711 Joules / l] [1000 liters / m 3] = 2.710MJ / m 3 = 0.751kWh / m 3.

典型的には発電系での場合である、ほぼ連続的な発電に関して、この系の理論上可能な電力容量は、 Is typically the case in power generating systems, for substantially continuous power, theoretically possible power capacity of this system,
d. d. [2.711MJ/m ][lm /s][3600s]=9.759x10 J=[9.759×10 W. [2.711MJ / m 3] [lm 3 /s][3600s]=9.759x10 9 J = [9.759 × 10 9 W. s][h/3600s]=2,711kWh s] [h / 3600s] = 2,711kWh
e. e. SW =[2,711kWh][24時間/日][365日/年]=1年間で23.75×10 kWhである。 SW E = [2,711kWh] [24 hours / day] [365 days / year] = it is 23.75 × 10 6 kWh in one year.

エジプトのカッターラ低地、チュニジアのジェリド湖、オーストラリアのトレンズ湖等の超高塩湖、又はあらゆる典型的な自然又は人工地帯の場合、平均塩濃度量は、大部分は塩化ナトリウム(NaCl)の形態で飽和(摂氏25度で359グラム/リットル)に達することができる。 Egyptian Qattara Depression, Tunisia Jerid lake, ultra high salt Lake, such as Trends lakes in Australia, or any typical natural or artificial areas, average salt concentration amount is in the form of most sodium chloride (NaCl) You can reach saturation (359 g / liter at 25 degrees Celsius). 湖の塩分を33%(330グラム/リットル)であると考えると、湖の塩水浸透圧は、 Given that the salinity of the lake 33% (330 g / liter), brine osmolality lake,
π=[0.93][2][5.641モル/リットル][0.08314リットル. π = [0.93] [2] [5.641 mol / l] [0.08314 liters. バール/(k.mol)]。 Bar /(k.mol)]. [293K]=255.593バールとして推定できる。 It can be estimated as [293K] = 255.593 bar.

ほぼ連続的な発電に関して、そのような系の湖塩水(LB)の理論上可能な電力容量は、1W=J/s,1W. Approximately with respect to the continuous power generation, theoretically possible power capacity of such a system the lake brine (LB) is, 1W = J / s, 1W. s=J、1kWh=3.6×10 Jの場合、 In the case of s = J, 1kWh = 3.6 × 10 6 J,
LB =[25.559MJ/m ][lm /s][3600s]=[92.0124×10 J][1kWh/3.6×10 J]=25,559kWh LB E = [25.559MJ / m 3 ] [lm 3 /s][3600s]=[92.0124×10 9 J] [1kWh / 3.6 × 10 6 J] = 25,559kWh
LB =[25,559kWh][24時間/日][365日/年]=223.897×10 kWh/年、毎1m 毎秒。 LB E = [25,559kWh] [24 hours / day] [365 days / year] = 223.897 × 10 6 kWh / year, every 1m 3 per second.

共益的誘導浸透[ISO]メンブレン流束に関して、浸透と液圧と水流束との関係を説明する最も単純な式では、J は、対数平均濃度差(「LMCD」)の計算に基づく。 Respect common service induction penetration [ISO] membrane flux, in the simplest equation describing the relationship between osmotic and hydraulic and water flux, J w is based on the calculation of the logarithmic mean density difference ( "LMCD"). LMCDは、系を駆動する力であり、LMCDは、機器の大きさ及び発電に関する現実的な決定を支援する。 LMCD is the force that drives the system, LMCD assists realistic decisions on the size and power generation equipment. LMCDは、エネルギー再生効率に議論の余地がある場合の系効率のパラメータであるので、全ての設計ケースについて計算してある。 LMCD is because it is a parameter of the system efficiency when there is room for debate energy regeneration efficiency, are calculated for all design cases.
=AKp[ΦΔπ@ΔC lm −ΔΡ](式10) J w = AKp [ΦΔπ @ ΔC lm -ΔΡ] ( Equation 10)
式中、J は水流束であり、Kpはメンブレンの液圧透過率であり、Aはメンブレン面積であり、Δπはメンブレンの2つの側における浸透圧の差であり、ΔPは、J の負の値が逆浸透流を示す場合の静水圧の差であり、Φは反射係数であり、ΔC lmは対数平均濃度差(「LMCD」)である。 Wherein, J w is water flux, Kp is the hydraulic permeability of the membrane, A is the membrane area, Derutapai is the difference in osmotic pressure at the two sides of the membrane, [Delta] P is the J w is the difference in hydrostatic pressure when the negative value indicates a reverse flow, [Phi is the reflection coefficient, [Delta] C lm is the logarithmic mean density difference ( "LMCD").

計算した対数平均濃度差は、メンブレンの制限した動作圧力と同じか、この動作圧力よりも小さいものでなければならない。 Log mean density difference calculated is equal to or limit the operating pressure of the membrane must be less than the operating pressure. 特定の発電設備内に必要なセルの数は、(a)供給水及び/若しくは処理流体の最初の塩分、(b)動作圧力並びに/又は(c)これらの組合せに基づき決定できる。 The number of cells required in a particular power plant may be determined based on the initial salinity, (b) operating pressures and / or (c) combinations of (a) supplying water and / or process fluid. 対数平均濃度差は、セルの数を増加することによって減らすことができる。 Logarithmic average density difference can be reduced by increasing the number of cells. 対数平均濃度差は、セルの数を減らすことによって増大できる。 Logarithmic mean density difference can be increased by reducing the number of cells.

濃度分極は、メンブレン表面に溶解塩が蓄積することにより生じ、比較的高い浸透勾配が局所的にもたらされる。 Concentration polarization is caused by dissolving salts accumulated on the membrane surface, a relatively high osmotic gradient is effected locally. この比較的高い局所的な浸透勾配は、正常な浸透により動かされる透過水の拡散を低減し、メンブレン流束を制限し、更に流れの通過を妨げる。 The relatively high local osmotic gradient reduces the diffusion of the permeated water that is moved by the normal osmotic limits the membrane flux, further prevent the passage of flow. 一般に、誘導浸透モードで動作するメンブレンは、逆浸透のメンブレンと比較してメンブレンにかかる圧力が低いために、この現象をそれほど受けやすくない。 In general, the membrane operating in inducing osmosis mode, since the pressure exerted on the membrane as compared to the reverse osmosis membrane is low, not so susceptible to this phenomenon. 一実施形態では、供給水は、懸濁固体を除去するために事前に処理される。 In one embodiment, the feed water is pre-processed to remove the suspended solids.

一実施形態では、メンブレンのファウリング及び濃度分極は、以下の1つ又は複数により低減される: In one embodiment, fouling and concentration polarization of the membrane is reduced by one or more of the following:
i. i. メンブレン表面の全幅及び全長に渡り、好ましくは約3,000以上、3,100以上、3,200以上、3,300以上、3,400以上、3,500以上、好ましくは3,500を超えるレイノルズ数で乱流を維持すること。 Over the entire width and entire length of the membrane surface, preferably about 3,000 or more, 3,100 or more, 3,200 or more, 3,300 or more, 3,400 or more, 3,500 or more, Reynolds preferably more than 3,500 maintaining a turbulent flow in a few. 一実施形態では、レイノルズ数を6,000以下で維持した場合、圧送エネルギーの過剰な使用が避けられる。 In one embodiment, when maintained Reynolds number at 6,000 or less, excessive use of pumping energy is avoided. 一実施形態では、レイノルズ数は6,000未満で維持される。 In one embodiment, the Reynolds number is maintained at less than 6,000. レイノルズ数は、動的圧力(ρu )及びせん断応力(μu/L)の比率により定義され、数学関数でRe=(ρu )/(μu/L)=ρuL/μ(式11) The Reynolds number, the dynamic pressure (ρu 2) and shear stress is defined by the ratio of (μu / L), with a mathematical function Re = (ρu 2) / ( μu / L) = ρuL / μ ( Equation 11)
として表され、式中、 Expressed as, where,
a. a. Re=レイノルズ数(無次元) Re = Reynolds number (dimensionless)
b. b. ρ=密度(kg/m 、lb /ft [rho = density (kg / m 3, lb m / ft 3)
c. c. u=導管又は管の速度断面積(m/s、ft/s) Speed ​​sectional area of ​​u = conduit or pipe (m / s, ft / s)
d. d. μ=動的粘度(Ns/m 、lb /sft) mu = dynamic viscosity (Ns / m 2, lb m / sft)
e. e. L=特性長さ(m、ft)、導管、通路、アニュラス等の水力直径d としても公知、但し、d =(4)(導管の断面積/浸水周辺部 f.v=動粘性率(m /s、ft /s) L = characteristic length (m, ft), a conduit, passage, also known as hydraulic diameter d h of such annulus, however, d h = (4) (the cross-sectional area of the conduit / flood periphery FV = Kinematic viscosity (m 2 / s, ft 2 / s)
ii. ii. メンブレン・アレイ封入体上の側面に取り付けた電気機械振動器。 Electromechanical vibrator attached to the side of the membrane array enclosure. 電気機械振動器は、あらゆる有効周波数で動作できる。 Electromechanical vibrator can operate in any effective frequency. 一実施形態では、電気機械振動器は、約30ヘルツ以上、35ヘルツ以上、40ヘルツ以上、45ヘルツ以上、50ヘルツ以上、55ヘルツ以上、60ヘルツ以上、65ヘルツ以上又は70ヘルツの振動で間欠的又は連続的に動作する。 In one embodiment, an electromechanical vibrator is about 30 hertz or higher, 35 Hz or higher, 40 Hz or higher, 45 Hz or higher, 50 Hz or higher, 55 Hz or higher, 60 Hz or more, the intermittent vibration of 65 Hz or more or 70 Hz to work or continuously. 電気機械振動器は、あらゆる有効距離で移動できる。 Electromechanical vibrator is movable in any effective distance. 一実施形態では、電気機械振動器は、3mm以上、3.5mm以上、4mm以上、4.5mm以上、5mm以上、5.5mm以上又は6mmの距離を移動する; In one embodiment, an electromechanical vibrator includes, 3 mm or more, 3.5 mm or more, 4 mm or more, 4.5 mm or more, 5 mm or more, to move a distance of 5.5mm or more or 6 mm;
iii. iii. 半透過性メンブレンを比較的疎らに取り付けることによって、接触繊維の間に塩の堆積をもたらし得る繊維間の接触点及び関連する層流又は停滞流を最小にする。 By mounting the semi-permeable membrane is relatively sparse, to minimize the laminar flow or stagnation flow to the contact points and associated between the fibers which can lead to deposition of salt during the contacting fibers. 一実施形態では、中空繊維は、比較的疎らに充填され、枠内に保持される; In one embodiment, the hollow fibers are filled in relatively sparsely, it is held in the frame;
iv. iv. 発電又は脱塩の質が低下したときは脱塩流体又は水でメンブレンを定期的に洗浄すること。 Periodically cleaned to be a membrane in desalination fluid or water when the quality of the power or desalination is lowered. 洗浄は、実質的にあらゆる指定の電力低下時に行うことができる。 Washing can be conducted at virtually any specified power reduction. 一実施形態では、洗浄は、1%以上、2%以上、3%以上、4%以上、5%以上、6%以上、7%以上、8%以上、9%以上又は10%の電力低下時に行われる; In one embodiment, washing, 1% or more, 2% or more, 3% or more, more than 4%, 5% or more, at least 6%, 7% or more, 8% or more, 9% or more, or 10% power at a decline It is carried out;
v. v. メンブレン表面上に異物の生成を回避し、濃度分極を軽減する傾向がある、酢酸セルロース等の親水性半透過性メンブレンの使用; To avoid the formation of foreign matter on the membrane surface tends to reduce the concentration polarization, the use of hydrophilic semipermeable membranes such as cellulose acetate;
vi. vi. 封入中間セルにおける界面活性剤の使用; The use of a surfactant in sealed intermediate cell;
vii. vii. 各ループ内の塩分変化を連続的にオンラインで監視する。 Salinity variation in each loop continuously monitored online. 一実施形態では、塩分は、塩溶液を注入又は抜くことにより自動的に調節される。 In one embodiment, salt is automatically adjusted by disconnecting injection or saline. 一実施形態では、塩分は、所望の塩分を有する水を添加することによって調節される。 In one embodiment, salt is adjusted by adding water having a desired salinity.
viii. viii. 一実施形態では、二重ダイアフラム圧送系の使用によって電力を節約し、半透過性メンブレンへのファウリングの堆積を遅くする。 In one embodiment, to conserve power by use of a double diaphragm pumping system, slowing the deposition of fouling on the semipermeable membrane.

多くの修正を上記の説明に対して行い得ることを当業者は了解するであろう。 Those skilled in the art that many modifications may be made to the above description will appreciate. 本明細書で説明した実施形態は、例示的であることのみを意味し、本発明を限定するものとして解釈すべきではない。 Embodiments described herein, means to be exemplary only and should not be construed as limiting the present invention. 本発明は特許請求の範囲において定義する。 The present invention is defined in the appended claims.

1 中空繊維(HF) 1 hollow fiber (HF)
10 パネル 12 枠 13 第1の端部 13a 対向端部 14 疎充填中空繊維(HF) 10 panel 12 frame 13 a first end 13a facing end 14 loosely packed hollow fiber (HF)
16 管寄せ 16a 対向管寄せ 20 パネル 720 水平バッフル 710 垂直バッフル 906 接触構造体 906a 対向接触構造体 3000 メンブレン要素 16 pipe pulling 16a facing tube jogger 20 panel 720 horizontal baffle 710 vertical baffle 906 contact structures 906a facing the contact structure 3000 the membrane element

Claims (74)

  1. メンブレン要素を備える装置であって、 An apparatus comprising: a membrane element,
    前記メンブレン要素は、中空繊維(HF)積層を備え、前記中空繊維(HF)積層は、複数の疎充填中空繊維(HF)を備え、前記複数の疎充填中空繊維(HF)は、1つの接触構造体を通って延在する第1の端部及び対向接触構造体を通って延在する対向端部を備え、前記各HFは、前記1つの接触構造体と前記対向接触構造体との間に延在する細長内腔、及び98.5%以上の脱塩率を達成し35ダイン/cm以上の表面張力を呈するように適合した親水性半透過性メンブレンを備え、 The membrane element comprises a hollow fiber (HF) stacked, the hollow fiber (HF) laminate is provided with a plurality of loosely packed hollow fiber (HF), said plurality of loose packed hollow fiber (HF), the contact of one includes opposite ends extending through the first end and an opposing contact structure extending through the structure, each of the HF, between said one contact structure and said opposing contact structure comprising an elongated lumen extending, and a hydrophilic semipermeable membrane adapted to exhibit 35 dyne / cm or more surface tension to achieve the salt rejection of 98.5% or more,
    前記メンブレン要素は、枠に封入され第1の流体中に浸漬されるように適合され、前記複数の疎充填HFの前記内腔と前記第1の流体との間に浸透を誘導するようにし、前記メンブレン要素は、前記枠に封入され前記第1の流体中に浸漬したときに、前記複数の疎充填HF14表面の全幅及び全長に渡りレイノルズ数約3,000以上で乱流を持続させるのに十分な前記機械的完全性を有し、30バール以上の供給水圧送圧力で前記機械的完全性を維持する、装置。 The membrane element is adapted to be immersed in the first fluid is sealed in the frame, so as to induce the penetration between the lumen and the first fluid in the plurality of sparse filling HF, the membrane element, when it is sealed in the frame was immersed in the first fluid, to prolong the turbulence Reynolds number of about 3,000 or higher over the entire width and entire length of said plurality of sparse filling HF14 surface have sufficient the mechanical integrity, maintaining the mechanical integrity at the supply water pressure delivery pressure higher than 30 bar, device.
  2. 前記中空繊維積層は、間に空間を有するHFの交互列を備え、前記HFの交互列は、隣接し合う列の空間と六角形模様で位置合わせされる、請求項1に記載の装置。 The hollow fiber laminate comprises alternating rows of HF with a space between, alternating rows of the HF are aligned in space and a hexagonal pattern of rows adjacent Apparatus according to claim 1.
  3. 中空繊維パネルを更に備える、請求項1又は2に記載の装置であって、 Further comprising a hollow fiber panels, a device according to claim 1 or 2,
    前記中空繊維パネルは、長方形枠を備え、前記長方形枠は、1対の対向縁部を備え、前記1対の対向縁部は、前記長方形枠の対向し合う平行縁部を画定する管寄せ及び対向管寄せを備え、前記管寄せ及び前記対向管寄せは、長手方向軸を有し、前記長手方向軸に沿って中を通る流体導管を備え、 The hollow fiber panel has a rectangular frame, the rectangular frame is provided with opposite edge portions of the pair, the opposite edges of said pair of tube gathering defining parallel edges facing each other of the rectangular frame and comprising a counter tube pulling, the tube pulling and the counter tube alignment, has a longitudinal axis, comprising a fluid conduit therethrough along said longitudinal axis,
    前記複数の疎充填HFの前記第1の端部は、前記第1の接触構造体を通って延在し、前記管寄せを通じて前記流体導管内に入り、前記複数の疎充填HFの前記対向端部は、前記第2の接触構造体を通って延在し、前記対向管寄せを通じて前記流体導管に入り、 Said first end of said plurality of sparse filling HF, the first extending through the contact structure enters in the fluid conduit through the pipe pulling, the opposite ends of said plurality of sparse filling HF parts extends through said second contact structure enters the fluid conduit through the opposing pipe pulling,
    前記管寄せ及び前記対向管寄せのそれぞれの端部は、支持部及び対向支持部のそれぞれの端部と機械的に通じて前記長方形枠の対向し合う平行縁部のもう一方の対を形成し、前記もう一方の対は、前記1対の対向し合う平行縁部に対して実質的に垂直に向けられ、それにより前記長方形枠を形成する、装置。 Each end of the tube pulling and the counter tube alignment, support and each end of the facing supporting portion mechanically through to form the other pair of parallel edges facing each other of the rectangular frame , wherein the other pairs, oriented substantially perpendicular to the parallel edges facing each other of the pair, thereby forming the rectangular frame, device.
  4. 前記枠は、バッフルを更に備え、前記バッフルは、支持材を備え、前記支持材は、前記支持材から延在する突起部を備え、前記突起部は、前記複数の中空繊維を通って延在し前記複数の中空繊維を疎充填構成で保持するように適合される、請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の装置。 Extending said frame further comprises a baffle, said baffle comprises a support member, said support member comprises a protrusion extending from the support member, the protrusion passes through said plurality of hollow fibers is adapted to hold the sparse filling up the plurality of hollow fibers, according to any one of claims 1 to 3.
  5. 前記1つの接触構造体及び前記対向接触構造体は、エポキシ、ポリウレタン及びこれらの組合せからなる群から選択される熱硬化性材料を含む、請求項1〜4のうちいずれか一項に記載の装置。 Wherein one contact structure and the counter-contact structure, epoxy, containing a thermosetting material selected from the group consisting of polyurethanes and combinations thereof, according to any one of claims 1 to 4 .
  6. 前記接触構造体は、3m以下の幅を有し、前記中空繊維積層は、前記接触構造体の前記幅の約75%を占める合計積層奥行きを有する、請求項1〜5のうちいずれか一項に記載の装置。 Said contact structure has a width of less than 3m, the hollow fiber laminate has a total stack depth which accounts for about 75% of the width of the contact structure, any one of claims 1 to 5 the apparatus according to.
  7. 前記中空繊維積層は、20mmから80mmの奥行きを有する、請求項1〜6のうちいずれか一項に記載の装置。 The hollow fiber stack, 20 mm has a depth of 80mm from the apparatus according to any one of claims 1 to 6.
  8. 前記接触構造体は、3メートル以下の幅を有し、前記HFは、2mmの外径(D )を有し、前記接触構造体は、前記合計積層奥行きの10mm毎に、約4から約6列のHFを係合する、請求項1〜7のうちいずれか一項に記載の装置。 Said contact structure has a width of 3 meters or less, the HF has an outer diameter of 2 mm (D 0), the contact structure, each 10mm of the total stack depth, from about 4 to about engaging the HF six rows apparatus as claimed in any one of claims 1 to 7.
  9. 前記接触構造体は、3メートル以下の幅を有し、前記HFは、1mmの外径(D )を有し、前記接触構造体は、前記合計積層奥行きの10mm毎に、約9から約12列のHFを係合する、請求項1〜7のうちいずれか一項に記載の装置。 Said contact structure has a width of 3 meters or less, the HF has an outer diameter of 1 mm (D 0), the contact structure, each 10mm of the total stack depth, from about 9 to about engaging the HF of 12 columns, according to any one of claims 1 to 7.
  10. 前記接触構造体は、3メートル以下の幅を有し、前記HFは、0.5mm未満の外径(D )を有し、前記接触構造体は、前記合計積層奥行きの10mm毎に、約16から20列のHFを係合する、請求項1〜7のうちいずれか一項に記載の装置。 Said contact structure has a width of 3 meters or less, the HF has an outer diameter of less than 0.5 mm (D 0), the contact structure, each 10mm of the total stack depth, about 16 to engage the HF of 20 columns, according to any one of claims 1 to 7.
  11. 前記管寄せ及び前記対向管寄せの1つ又は複数は、中実であり、中を通るボアを備える流体導管を備える、請求項1〜10のうちいずれか一項に記載の装置。 One or more of the tube pulling and the counter tube pulling is solid, comprising a fluid conduit having a bore therethrough, apparatus according to any one of claims 1 to 10.
  12. アレイを備える、請求項3〜11のうちいずれか一項に記載の装置であって、 Comprising an array, a device according to any one of claims 3 to 11,
    前記アレイは、複数対の中空繊維パネルを備え、前記複数対の中空繊維パネルは、長方形枠を備え、前記長方形枠は、1対の対向縁部を備え、前記1対の対向縁部は、前記長方形枠の対向し合う平行縁部を画定する管寄せ及び対向管寄せを備え、前記管寄せ及び前記対向管寄せは、長手方向軸を有し、前記長手方向軸に沿って中を通る流体導管を備え、前記管寄せ及び前記対向管寄せのそれぞれの端部は、支持部及び対向支持部のそれぞれの端部と機械的に通じて前記長方形枠の対向し合う平行縁部のもう一方の対を形成し、前記もう一方の対は、前記1対の対向し合う平行縁部に対して実質的に垂直に向けられ、それにより前記長方形枠を形成し、 It said array comprises a hollow fiber panel pairs, hollow fiber panels of the plurality of pairs is provided with a rectangular frame, the rectangular frame is provided with opposite edge portions of the pair, opposing edges of the pair, comprising a tube pulling and counter tube gathering defining parallel edges facing each other of the rectangular frame, the tube pulling and the counter tube alignment, has a longitudinal axis, the fluid therethrough along said longitudinal axis comprising a conduit, each end of the tube pulling and the counter tube alignment, the respective support portions and the counter support part end and mechanically through by the rectangular frame facing parallel edges of the other mutually in forming a pair, wherein the other pairs, oriented substantially perpendicular to the parallel edges facing each other of the pair, thereby forming the rectangular frame,
    前記中空繊維パネルは、メンブレン要素を備え、前記メンブレン要素は、中空繊維(HF)積層を備え、前記中空繊維(HF)積層は、複数の疎充填中空繊維(HF)を備え、前記複数の疎充填中空繊維(HF)は、1つの接触構造体を通って延在する第1の端部及び対向接触構造体を通って延在する対向端部を備え、前記各HFは、前記1つの接触構造体と前記対向接触構造体との間に延在する細長内腔を備え、前記複数の疎充填HFの前記第1の端部は、前記管寄せを通して前記流体導管と流体連通し、前記複数の疎充填HFの前記対向端部は、前記対向管寄せを通して前記流体導管と流体連通し、 The hollow fiber panel has a membrane element, said membrane element comprises a hollow fiber (HF) stacked, the hollow fiber (HF) laminate is provided with a plurality of loosely packed hollow fiber (HF), said plurality of sparse filling hollow fibers (HF) includes opposite ends extending through the first end and an opposing contact structure extending through one of the contact structures, wherein each of HF, the one contact comprising an elongate lumen extending between the structure and the counter-contact structure, the first end of the plurality of sparse filling HF is passed through the fluid conduit in fluid communication through the tube pulling, the plurality the opposite end of the loose fill HF is passed through the fluid conduit in fluid communication through the opposing tube pulling of,
    前記親水性半透過性メンブレンは、98.5%以上の脱塩率を達成し、35ダイン/cm以上の表面張力を呈するように適合され、 Wherein the hydrophilic semipermeable membrane achieves salt rejection of 98.5% or more, it is adapted to exhibit a surface tension of more than 35 dynes / cm,
    前記中空繊維パネルは、第1の流体中に浸漬され、前記複数の疎充填中空繊維を前記第1の流体中に保持し、(a)前記複数の中空繊維の内腔と前記第1の流体との間の浸透連通;(b)前記複数の中空繊維の前記内腔とあらゆる隣接し合うパネルとの間の第2の流体の流体連通;及び(c)前記中空繊維メンブレンの表面の全幅及び全長に渡り、レイノルズ数約3,000以上で乱流;を維持するように適合され、 The hollow fiber panel is immersed in a first fluid, and holding the plurality of sparse filling the hollow fibers in the first fluid, (a) said plurality of hollow fiber lumens and the first fluid and width of and (c) a surface of said hollow fiber membrane; second fluid fluid communication between the (b) said lumen of said plurality of hollow fiber with any adjacent each other panel; penetration communication between the over the entire length, turbulence about 3,000 Reynolds number; it is adapted to maintain,
    一方の対の前記中空繊維パネル内の前記複数の疎充填中空繊維は、他方の対の前記中空繊維パネルの前記複数の中空繊維に対して垂直に向けられる、装置。 Wherein the plurality of sparse filling the hollow fibers in said hollow fiber panels of one pair is oriented perpendicular to the plurality of hollow fibers of the hollow fiber panel of the other pair, device.
  13. 前記枠は、バッフルを更に備え、前記バッフルは、支持材を備え、前記支持材は、前記支持材から延在する突起部を備え、前記突起部は、前記複数の疎充填中空繊維を通って延在し前記枠内に前記複数の疎充填中空繊維を保持するように適合される、請求項12に記載の装置。 Said frame further comprises a baffle, said baffle comprises a support member, said support member comprises a protrusion extending from the support member, the protrusion passes through said plurality of sparse filling the hollow fibers is adapted to hold a plurality of loosely packed hollow fibers in said frame extends, according to claim 12.
  14. 前記親水性半透過性メンブレンは、前記第2の流体と前記第1の流体との間が30バール以上の圧力差で動作するように適合される、請求項12又は13に記載の装置。 Wherein the hydrophilic semipermeable membrane, wherein between the second fluid and the first fluid is adapted to operate at a pressure differential of more than 30 bar, according to claim 12 or 13.
  15. 逆浸透系を備える請求項1〜14のうちいずれか一項に記載の装置であって、前記逆浸透系は、圧送系を備え、前記圧送系は、第1の中空繊維パネルと流体連通する第1のポンプを備え、前記第1の中空繊維パネルは、第2のポンプ系と流体連通し、前記第2のポンプ系は、前記第1のポンプと並列して圧力交換器及び増圧ポンプを備え、前記第2のポンプ系は、第2の中空繊維パネルと流体連通する、装置。 Of claims 1 to 14, comprising a reverse osmosis system A device according to any one, the reverse osmosis system includes a pumping system, the pumping system is in fluid communication with the first hollow fiber panels comprising a first pump, the first hollow fiber panel, the second pump system and the fluid communication, the second pump system, the first pump parallel to the pressure exchanger and booster pump wherein the second pump system is in fluid communication with the second hollow fiber panel, device.
  16. 閉ループを更に備える、請求項1〜15のうちいずれか一項に記載の装置であって、 Further comprising a closed loop, a device according to any one of claims 1 to 15,
    前記閉ループは、立上り管及び立下り管を備え、前記立上り管及び立下り管は、実質的に同じ長さを有し、基部では浸透誘導半透過性メンブレンと流体連通し、対向端部では塩水ポンプと流体連通し、前記塩水ポンプは、圧力交換器と流体連通し、前記圧力交換器は、中空繊維メンブレンと流体連通し、前記立下り管は、逆止め弁を備え、 The closed loop comprises a riser and downcomer, the riser and downcomer have substantially the same length, the base portion through osmosis draw semipermeable membrane and the fluid communication, salt water in the opposing ends fluid communication with the pump, said salt water pump are in fluid communication with the pressure exchanger, said pressure exchanger, passed through the hollow fiber membranes in fluid communication, the riser downstream pipe is provided with a check valve,
    前記閉ループの前記浸透誘導半透過性メンブレンは、最初の逆浸透モジュールと流体連通し、前記最初の逆浸透モジュールは、塩水ポンプと流体連通し、前記塩水ポンプは、最初の塩分を有する流体供給源と流体連通し、 The osmotic induced semipermeable membrane of the closed loop is passed through the first reverse osmosis module in fluid communication with said first reverse osmosis module, saline pump and in fluid communication, said brine pump, the fluid supply source having a first salt and in fluid communication,
    前記塩水ポンプは、電源と電気的に通じ、前記逆浸透メンブレンは、貯蔵槽と流体連通する、装置。 It said brine pump, through the power source and electrically, the reverse osmosis membrane is in fluid communication with the reservoir, device.
  17. 最初の閉ループ及び最後の閉ループを備える複数の閉ループを備える、請求項16に記載の装置であって、 Comprising a plurality of closed loop comprising a first closed loop and the last loop, a device according to claim 16,
    前記最初の閉ループは、前記最初の逆浸透モジュールと流体連通し、前記最初の逆浸透モジュールは、最初の塩水ポンプと流体連通し、前記最初の塩水ポンプは、最初の塩分を有する前記流体供給源と流体連通し、前記最後の閉ループは、前記逆浸透メンブレンと流体連通し、前記逆浸透メンブレンは、前記貯蔵槽と流体連通する、装置。 Said first closed loop, said through first reverse osmosis module in fluid communication with said first reverse osmosis module, through the first brine pump in fluid communication with the first water pump, the fluid supply source having a first salt a fluid communication, the last closed loop, said through reverse osmosis membrane in fluid communication with the reverse osmosis membrane is in fluid communication with the reservoir, device.
  18. 前記立上り管及び前記立下り管は、前記立下り管対前記立上り管の濃度比率に逆比例する断面積を有するボアを備える、前記請求項16又は17に記載の装置。 The rising tube and the riser downstream pipe comprises a bore having a cross sectional area that is inversely proportional to the concentration ratio of the riser downstream pipe to said rising pipe, according to claim 16 or 17.
  19. 前記電源は、風力タービン発電機を含む、請求項16〜18のうちいずれか一項に記載の装置。 Wherein the power source comprises a wind turbine generator, according to any one of claims 16 to 18.
  20. 前記風力タービン発電機は、前記基部と比較して高い場所に位置する、請求項19に記載の装置。 The wind turbine generator is located in a high place in comparison with the base, according to claim 19.
  21. 前記装置は、複数の閉ループを備え、 The apparatus includes a plurality of closed-loop,
    前記立下り管は、逆止め弁を備え、 The standing down tube is provided with a check valve,
    前記立上り管及び前記立下り管は、前記立下り管対前記立上り管の濃度比率に逆比例する断面積を有するボアを備え、 The rising tube and the riser downstream pipe is provided with a bore having a cross sectional area that is inversely proportional to the concentration ratio of the riser downstream pipe to said rising pipe,
    アレイは、1対又は複数対の垂直に向けた中空繊維パネルを備え、前記中空繊維パネルは、圧力容器の中空内部に実質的に固定保持され、前記圧力容器は、供給水端部から末尾端まで長手方向に延在し、筐体を備え、前記筐体は、前記中空内部を画定する外側面及び内側面を備える、請求項16〜20のうちいずれか一項に記載の装置。 Array comprises a hollow fiber panels oriented vertically one or more pairs, the hollow fiber panels are substantially fixed holding the hollow interior of the pressure vessel, the pressure vessel, trailing end from the feed water end until longitudinally extending, comprising a housing, wherein the housing includes an outer surface and an inner surface defining said hollow interior, apparatus according to any one of claims 16 to 20.
  22. 前記圧力容器は、前記圧力容器の前記供給水端部から前記末尾端の方に直径が漸減する複数の中空区分を備える、請求項21に記載の装置。 The pressure vessel comprises a plurality of hollow sections gradually decreases in diameter toward said trailing edge from said feed water end of the pressure vessel, according to claim 21.
  23. 前記外側面は、一体式であり、より大きな端部から末尾端にかけて直径が連続的に先細りする、請求項21又は22に記載の装置。 The outer surface is integral, the diameter toward the end edge is tapered in continuously from a larger end, apparatus according to claim 21 or 22.
  24. セルを備える、請求項21〜23のうちいずれか一項に記載の装置であって、前記セルは、圧送系と流体連通する1つ又は複数の圧力容器を備える、装置。 Comprising a cell, a device according to any one of claims 21 to 23, wherein the cell comprises one or more pressure vessels pumping system in fluid communication with, apparatus.
  25. 水力発電タービン系と流体連通する電力セルを備える、請求項24に記載の装置。 Comprising a hydroelectric turbine system in fluid communication with the power cells, according to claim 24.
  26. 前記圧力容器は、より大きな区分から末尾区分にかけて漸減する内径を有する複数の中空区分を備え、前記セルは、前記中空区分内に保持される、請求項25に記載の装置。 The pressure vessel is provided with a plurality of hollow section having an inner diameter that gradually decreases trailing segment from a larger segment, the cell is held in the hollow partition within device according to claim 25.
  27. 前記中空区分は円筒形である、請求項26に記載の中空繊維パネル。 It said hollow section is a cylindrical, hollow fiber panel according to claim 26.
  28. 前記圧力容器は、一体式連続外側面を備え、前記一体式連続外側面は、より大きな端部のより大きな直径から末尾端のより小さな直径に先細りする、請求項21〜25のうちいずれか一項に記載の装置。 The pressure vessel is provided with an integral continuous outer surface, said integral continuous outer surface is tapered from a larger diameter of the larger end to the smaller diameter of the trailing end, one any one of claims 21 to 25 apparatus according to claim.
  29. 請求項24〜28のうちいずれか一項に記載の複数のセルを備える脱塩交換器の要素を備える装置。 Device comprising an element of desalination exchanger comprising a plurality of cells according to any one of claims 24 to 28.
  30. 請求項24〜28のうちいずれか一項に記載の複数のセルを備える発電設備の要素を備える装置。 Device comprising an element of the power generation installation comprising a plurality of cells according to any one of claims 24 to 28.
  31. 一体化脱塩・発電プラントの要素を備える装置であって、圧送系は、請求項24〜28のうちいずれか一項に記載のセルのうち1つ又は複数、及び請求項24〜28のうちいずれか一項に記載のセルのうち複数と連通する、装置。 An apparatus comprising the elements of the integrated desalination and power generation plants, pumping systems, one or more of the cells according to any one of claims 24 to 28, and of claims 24 to 28 multiple communication with one of the cells of any one apparatus.
  32. 請求項24〜28のうちいずれか一項に記載のセルのうち1つ又は複数を備える装置であって、前記1つ又は複数のセルは、逆浸透を実施するように適合される、装置。 An apparatus comprising one or more of the cells according to any one of claims 24 to 28, wherein the one or more cells are adapted to perform the reverse osmosis device.
  33. 請求項24〜28のうちいずれか一項に記載のセルのうち1つ又は複数を備える装置であって、前記1つ又は複数のセルは、放射能汚染水を浄化するように適合される、装置。 An apparatus comprising one or more of the cells according to any one of claims 24 to 28, wherein the one or more cells is adapted to purify radioactive contaminated water, apparatus.
  34. 最初の圧力で動作するように適合した安全区画と水抽出セルとの間を流体連通させるポンプ; Pump in fluid communication between the first safety zone and water extraction cell adapted to operate at a pressure;
    下流逆浸透回収系であって、前記最初の圧力よりも実質的に高い最終圧力で動作するように適合した1つ又は複数の下流逆浸透セルを備える下流逆浸透回収系を備える、請求項32又は33に記載の装置。 A downstream reverse osmosis recovery system, comprising a downstream reverse osmosis recovery system comprising one or more of the downstream reverse osmosis cell adapted to operate at substantially higher final pressure than said first pressure, according to claim 32 or apparatus according to 33.
  35. 請求項1〜34のうちいずれか一項に記載の装置の1つ又は複数の閉ループのHFに、最初の溶質分を有する処理流体を事前に充填すること; One or more closed loop of HF of a device according to any one of claims 1 to 34, filling the processing fluid having a first solute content in advance;
    前記1つ又は複数の閉ループを通して供給水を充填することであって、前記供給水は、前記最初の溶質分を超える溶質分を有する、充填すること; The method comprising filling the feed water through the one or more closed loop, the feed water has a solute content exceeding the first solute component, filling;
    外力を必要とせずに、前記供給水から前記HF内腔の前記処理流体内に水を自然に透過させ、濃縮供給水及び希釈処理流体を生成することを含む方法。 Methods including without requiring an external force, the water was naturally transmitted from the feed water to the process fluid in the HF lumen, generating a concentrated feed water and dilution process fluid.
  36. 前記閉ループは、複数の直列閉ループを備え、前記方法は、前記複数の直列閉ループ内のHFに前記処理流体を事前に充填することを含み、前記複数の閉ループは、最初の抽出ループ及び1つ又は複数の逆浸透ループを備える、請求項35に記載の方法。 The closed loop comprises a plurality of series closed loop, said method comprising filling the process fluid prior to the HF of said plurality of series closed loop, the plurality of closed loop, the first extraction loop and one or a plurality of reverse osmosis loop method of claim 35.
  37. 前記溶質分は放射能であり、前記方法は、 The solute content was radioactivity, the method comprising:
    前記濃縮供給水を放射性廃棄物と再利用放射性汚染水とに分離すること;並びに 前記再利用放射性汚染水を安全区画に再利用すること、及び前記再利用放射性汚染水を廃棄することからなる群から選択される処理を実施することを更に含む、請求項35又は36に記載の方法。 It separates the concentrated feed water to and the radioactive waste recycling radioactive contaminated water; and reusing the reusable radioactive contaminated water safe compartment, and the group consisting in discarding the reusable radioactive contaminated water further comprising the method of claim 35 or 36 that performs the processing to be selected from.
  38. 前記希釈処理流体を第1の流れと第2の流れとに分離すること; Separating said dilution process fluid into a first stream and a second stream;
    前記第1の流れを最初の圧力で圧力交換器に供給し、加圧された第1の流れを生成すること; Said first stream is supplied to the pressure exchanger in the first pressure to produce a first flow of pressurized;
    前記第2の流れをポンプに供給し、加圧された第2の流れを生成すること; It supplies the second flow to the pump, to generate a second flow of pressurized;
    前記加圧された第1の流れと前記加圧された第2の流れとを合わせて、下流の閉ループへの加圧された希釈処理流体供給水を生成することを含む、請求項35〜37のうちいずれか一項に記載の方法。 By combining the second stream said pressurized the pressurized first flow of pressurized, includes generating a diluted treatment fluid supply water under pressure to the downstream of the closed loop, claims 35 to 37, the method according to any one of the.
  39. 除染水及び最終放射性廃棄物を生成するために、請求項38に記載の方法を繰り返すことを含む方法。 To generate the decontamination water and final radioactive waste, the method comprising repeating the method of claim 38.
  40. 前記加圧された希釈処理流体供給水と、前記最後の閉ループのHF内腔内のより低い溶質分の前記処理流体との間で50バール以上の圧力差を維持することを含む、請求項35〜39のうちいずれか一項に記載の方法。 Comprising maintaining the dilution process fluid supply water the pressurized, the pressure difference over 50 bar with the lower solute content of the process fluid HF lumen of the last closed loop, claim 35 the method according to any one of the ~ 39.
  41. 前記最初の供給水と、前記最初の閉ループのHF内腔内の前記処理流体との間で10バール以下の圧力差を維持することを含む、請求項35〜39のうちいずれか一項に記載の方法。 Comprising maintaining said the first supply water, the pressure difference 10 bar or less between the processing fluid HF lumen of said first closed loop, according to any one of claims 35 to 39 the method of.
  42. 前記供給水は、可溶性塩及び有機溶液の水溶液からなる群から選択される、請求項35〜41のうちいずれか一項に記載の方法。 The feed water is selected from the group consisting of an aqueous solution of soluble salts and organic solutions, the method according to any one of claims 35 to 41.
  43. 前記溶質は固体である、請求項35〜42のうちいずれか一項に記載の方法。 The solute is a solid, the method according to any one of claims 35 to 42.
  44. 前記処理供給水の塩分を増加させることにより、再利用放射性汚染水の容積を低減することを更に含む、請求項37〜43のうちいずれか一項に記載の方法。 Wherein by increasing the salinity of the treated feed water, further comprising reducing the volume of the reusable radioactive contaminated water, the method according to any one of claims 37 to 43.
  45. 等温処理を含む、請求項35〜44のうちいずれか一項に記載の方法。 Including isothermal processing method according to any one of claims 35 to 44.
  46. 前記脱塩流体は水であり、前記方法は、 The desalting fluid is water, the method comprising:
    一定容積の水を収集すること;及び 前記濃縮流体を前記第1の中空繊維パネルに再利用すること、及び前記濃縮流体を処分することのうち1つを実施することを含む、請求項35〜45のうちいずれか一項に記載の方法。 It collects the water of constant volume; and reusing the concentrate fluid in the first hollow fiber panels, and comprises performing one of the dispositions of said concentrated fluid, claim 35 the method as claimed in any one of 45.
  47. 請求項16〜28のうちいずれか一項に記載の装置の複数の直列閉ループに最初の塩濃度を有する最初の塩水を事前に充填することであって、前記最初の塩水は、意図する高度に到達させるのに効果的な水頭をもたらすほど十分に高い高度である、事前に充填すること; The method comprising: filling in advance the first salt having a first salt concentration in a plurality of series loop of a device according to any one of claims 16 to 28, wherein the first salt water, highly intended a sufficiently high altitude provide an effective hydraulic head for to reach, filling in advance;
    半透過性メンブレンに渡る水を、最初の閉ループの立上り管内に自然に透過させることであって、前記水は、より低い塩分の塩水からより高い塩分の塩水に外力を必要とせずに透過される、透過させること; Water across semipermeable membranes, the method comprising transmitting naturally rising tube of the first closed loop, the water is transmitted without requiring an external force to the higher salinity brine from a lower salinity brine , it is transmitted;
    前記複数の直列閉ループ内にカラムを構築することであって、前記カラムは、前記それぞれの閉ループの前記半透過性メンブレンに渡る浸透圧の差に相当する水頭を呈する、構築すること; The method comprising constructing a column in said plurality of series closed loop, said column exhibits a water head corresponding to the difference in osmotic pressure across said semi-permeable membrane of each closed loop, be constructed;
    最初の高度の最初の閉ループから、実質的により高い、意図する高度の最後の閉ループまで前記カラムを保持し前記高度を伝えるために、前記水頭を利用すること;及び 前記実質的により高い高度において、一定量の脱塩塩水を収集することであって、前記一定量の脱塩塩水は、前記最初の高度で前記最初の閉ループに入った最初の塩水から自然に透過した水の容積を含む、収集することを含む方法。 From the first high first closed loop, substantially higher, in order to hold the column to an altitude of the last closed loop intended convey the altitude, it utilizes the water head; and at the substantially higher altitudes, the method comprising collecting a certain amount of desalted water, the quantity of demineralized water comprises said first altitude the initial volume of the first water passing through naturally from water entering the closed loop, the collection the method comprising.
  48. 飲用水を生成するために、前記脱塩塩水を更に脱塩することを更に含む、請求項47に記載の方法。 To produce drinking water, further comprising a further desalting the desalting water, The method of claim 47.
  49. 前記実質的により高い高度で前記飲用水を分配することを更に含む、請求項47又は48に記載の方法。 Further comprising the method of claim 47 or 48 that distributes the substantially higher altitudes the drinking water.
  50. 請求項16〜28のうちいずれか一項に記載の装置を備える複数のセルを備える発電設備を準備することであって、前記装置は、最初の端部セル、1つ又は複数の中間セル及び対向端部セルを備え、前記複数のセルの各セルは、指定の透過水流束のために指定した容積及び流量から構成した液圧ループを形成し、前記複数のセルの各セルは、圧送系及び水力発電タービン系も有し、前記複数のセルの隣接し合うセルは、半透過性メンブレンを共有する、準備すること; The method comprising: preparing a power generating plant comprising a plurality of cells comprising a device according to any one of claims 16 to 28, wherein the device is the first end cell, one or more intermediate cells and It includes opposite ends cell, wherein the plurality of the cells of the cell, to form a hydraulic loop which consisted volume and flow rate specified for the given permeate flux, each cell of the plurality of cells, pumping system and hydroelectric turbine system also has, adjacent each other cell of said plurality of cells share a semi-permeable membrane, be prepared;
    前記複数のセルの前記隣接し合うセルの間で、指定のイオン化無機塩濃度及び種類を有する所与の塩水を混合させずに、前記複数のセルの各セルに前記所与の塩水を投入して塩濃度勾配をもたらし、前記最初の端部セルから前記1つ又は複数の中間セルに渡り前記対向端部セルまで段階的に漸増する浸透ポテンシャルをもたらすこと; Between said adjacent each other cell of said plurality of cells, without mixing a given salt having an ionization inorganic salt concentration and type of designated the given salt water was poured into each cell of said plurality of cells the Te which salts gradient, results in the first said one of the end cells or over an intermediate cell osmotic potential stepwise increasing up to the opposite end cell;
    前記発電設備において、前記最初の端部セルで無塩水又は低塩濃度水を含む最初の塩水を供給して、前記複数のセルに渡って漸増する濃度及び浸透圧比を含む濃度場を生成することであって、前記濃度場は、前記最初の端部セルでの無塩水又は低塩濃度水、及び前記対向端部セルでの濃縮塩水によって境界を付けられ、それにより、制御された濃度−圧力ループを備える発電設備サイクルを生成し、前記濃縮場は、(a)前記発電設備全体を通して、実質的に無塩の透過水流束を連続した一定の流速で浸透誘導し;(b)前記複数のセルの前記隣接し合うセルが共有する前記半透過性メンブレンに渡る塩濃度差を維持し;(c)確実な正味発電を保証する各セル内の塩濃度比率を規定し;(d)前記対向端部セルで前記濃縮塩水を排出する、 In the power generation facility, said first at the end cell by supplying a first brine containing salt-free water or low salt concentration water to produce a concentration field including concentration and osmotic pressure ratio gradually increases over a plurality of cells a is the concentration field, the first salt-free water or low-salt water in the end cells, and bounded by concentration salt water in the opposite end cell, thereby, controlled concentration - pressure It generates a power plant cycle with a loop, the concentration field, (a) throughout the power plant, essentially penetrates induced at a constant flow rate of continuous permeation water flux of unsalted; (b) a plurality of define (c) the salt concentration ratios in each cell to ensure reliable net power; the semipermeable keeping the salt concentration difference across the membrane said adjacent each other cell having a cell sharing; (d) counter discharging the concentrated salt water in the end cells, 成すること;並びに 前記確実な正味発電に効率的な条件下で前記発電設備を稼働することを含む方法。 The method comprising operating the power plant under conditions effective and to the secure net power generation; it is formed.
  51. 前記最初の端部セルに、塩化ナトリウム溶解度の2倍以上である塩濃度を含む所与の塩水を投入することを含む、請求項50に記載の方法。 Wherein the first end cell, including placing the given saline containing the salt concentration is at least 2 times the sodium chloride solubility The method of claim 50.
  52. 前記最初の塩水として淡水を使用する場合、前記最初の端部セルに約4%以上の塩濃度を有する所与の塩水を投入することを含む、請求項50又は51に記載の方法。 When using fresh water as the first salt water, including placing the given salt having the first salt concentration of about 4% or more end cells, A method according to claim 50 or 51.
  53. (a)前記対向端部セルで排出した前記濃縮塩水を収集、濃縮して更なる濃縮塩水を生成すること;及び (b)前記更なる濃縮塩水を前記対向端部セルに再利用することを更に含む、請求項50〜52のうちいずれか一項に記載の方法。 (A) collecting said opposite ends the concentrated salt water discharged by the cell, it generates a further concentrated salt water is concentrated; reusing and (b) the further concentrated salt water in the opposite end cell further comprising a method according to any one of claims 50 to 52.
  54. 前記所与の塩水は、超高塩水、塩池水、岩塩ドーム洗浄水、逆浸透、蒸発、蒸留による水回収から除外された塩水、及び溶解イオン化塩水溶液の配合液を含む群から選択される、請求項50〜53のうちいずれか一項に記載の方法。 The given salt water, ultra high brine, Shiochi water, salt dome washing water, reverse osmosis, evaporation, salt water were excluded from the water recovery by distillation, and is selected from the group comprising liquid combination of dissolution ionizing salt solution, the method according to any one of claims 50 to 53.
  55. 前記半透過性メンブレンは、水に対し選択的に透過性であるが、溶質に対し不透過性である、請求項50〜54のうちいずれか一項に記載の方法。 The semi-permeable membrane is a selectively permeable to water, but impermeable to solute A method according to any one of claims 50 to 54.
  56. 前記濃縮塩水は、前記複数のセル内のポンプ系に向かって循環し、前記濃縮塩水よりも塩濃度の低い流体は、前記複数のセル内の前記水力発電タービン系に向かって循環し、各セル内に、(a)濃縮塩水対(b)前記濃縮塩水よりも低い塩濃度を有する流体に基づく2.0を超える比率をもたらす、請求項50〜55のうちいずれか一項に記載の方法。 The concentrated salt water is circulated toward the pump system in the plurality of cells, the fluid low salt concentration than the concentration salt water is circulated toward the hydroelectric turbine system in the plurality of cells, each cell within, (a) results in a ratio of greater than 2.0 based on fluids with low salt concentration than concentrated brine pair (b) the concentration brine method according to any one of claims 50 to 55.
  57. 前記所与の塩水は、一定量の水和防止剤を含む、請求項50〜56のうちいずれか一項に記載の方法。 The given salt water, comprises an amount of hydration inhibitor, the method according to any one of claims 50-56.
  58. 前記指定のイオン化無機塩種は、塩化ナトリウム、マグネシウム及びカルシウムからなる群から選択される、請求項50〜57のうちいずれか一項に記載の方法。 The specification of the ionization inorganic salt species, sodium chloride, is selected from the group consisting of magnesium and calcium, the method according to any one of claims 50-57.
  59. 前記実質的に無塩の透過水流束を連続した一定の流速で維持することは、複数のセル内の加圧された塩水容積を増大することであり、それにより前記複数のセル内の自由エネルギー率を増大し、 The substantially be maintained at a constant flow rate of continuous permeation water flux of salt-free is to increase the pressurized water volume in the plurality of cells, whereby the free energy in the plurality of cells to increase the rate,
    前記確実な正味電力は、前記容積の増大した加圧塩水を前記水力タービン系に通すことにより発生し、前記複数のセル内の各セルに対する前記確実な正味電力は、前記それぞれのセル内の自由エネルギーの変化率を含む、 The reliable net power is generated by passing the increased pressure 圧塩 water in the volume of the water turbine system, the secure net power for each cell in the plurality of cells, free of said each cell including the rate of change of energy,
    請求項50〜58のうちいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 50 to 58.
  60. 前記最初の端部セルの前記所与の塩水は、前記対向端部セルの前記所与の塩水と直接接触しない、請求項50〜59のうちいずれか一項に記載の方法。 The first of the given salt of the end cell is not in direct contact with the given salt of the opposite end cell, the method according to any one of claims 50-59.
  61. 前記圧送系は、前記水力タービン発電系から排出された、容積の減少した濃縮塩水を下流の隣接セルに伝達する、請求項50〜60のうちいずれか一項に記載の方法。 The pumping system, the hydroelectric turbine generator systems have been discharged from, for transmitting a reduced concentration salt water volume downstream of the adjacent cell, the method according to any one of claims 50-60.
  62. 前記複数のセルは、各半透過性メンブレンを渡って向流を維持する同じパターンで連続的に循環し、前記発電設備の区分の割込みにより、前記実質的に無塩の透過水流束の流れが止まる、請求項50〜61のうちいずれか一項に記載の方法。 Wherein the plurality of cells is to continuously circulated in the same pattern to maintain the semipermeable countercurrent across the membrane, by the interrupt of the power generation facility segment, the flow of permeate water flux of the substantially salt-free stopping method according to any one of claims 50-61.
  63. 前記レイノルズ数は3,500以上である、請求項50〜62のうちいずれか一項に記載の方法。 The Reynolds number is 3,500 or more, The method according to any one of claims 50 to 62.
  64. メンブレン要素の作製方法であって、前記方法は、 The method for preparing the membrane element, the method comprising:
    a. a. 所与の寸法を有する複数の着脱可能な隔板構造体を準備すること; Providing a plurality of removable diaphragm structure having a given size;
    b. b. HF組立体プラットフォーム上に1つ又は複数の第1の隔板構造体を置くこと; One or placing a plurality of the first diaphragm structure on HF assembly platform;
    c. c. 前記HF組立体プラットフォームの長手方向軸と位置合わせした前記1つ又は複数の第1の隔板構造体の上に、第1の空間を間に有する第1のHFの第1の列を延在させ、前記第1のHFの第1の長手方向列を形成することであって、前記第1の空間は、中空繊維メンブレンの表面の全幅及び全長に渡り、レイノルズ数約3,000以上で乱流を維持する流れの動態計算に従った効率的な幅を有する、形成すること; Over the longitudinal axis aligned with said one or more first diaphragm structure of the HF assembly platform, extending the first row of the first HF having between a first space is, the first and forming a first longitudinal row of HF, the first space over the entire width and entire length of the surface of the hollow fiber membranes, turbulent about 3,000 Reynolds number It has an efficient width in accordance with the flow dynamics calculations to maintain the flow, formed by;
    d. d. 前記1つ又は複数の第1の隔板構造体と位置合わせした前記第1のHF列の上に、所与の寸法を有する1つ又は複数の第2の隔板構造体を置くこと; On the one or more first said first HF columns aligned with the diaphragm structure, placing the one or more second diaphragm structure having a given size;
    e. e. 前記HF組立体プラットフォームの前記長手方向軸と位置合わせした前記1つ又は複数の第2の隔板構造体に渡って、第2の空間を間に有する隣接HF列を延在させること; Said said aligned with the longitudinal axis of the HF assembly platform one or more over the second diaphragm structure, extending the adjacent HF train having between a second space;
    f. f. 更なるHF列及び隔板構造体に対して(d)〜(e)を繰り返し、交互のHF列と介在する隔板構造体との積層を形成することを含み、前記積層は所望の合計積層奥行きを有し、前記積層した隔板構造体の垂直に位置合わせされ隣接し合う表面は、対向し合うHF端部で所定の寸法を有する封注室を画定し、前記封注室は、所定寸法を有する内面を画定する、方法。 Against further HF column and diaphragm structure (d) ~ Repeat (e), comprising forming a stack of diaphragm structure interposed between alternating HF columns, the laminate is desired total stack has a depth, the laminated surface adjacent aligned vertically partition board structure defining a sealed Note chamber having a predetermined size with HF ends facing each other, the sealing Note chamber, predetermined defining an inner surface having a size, method.
  65. 各列内のHFを、隣接し合う列の空間と位置合わせすることを更に含む、請求項66に記載の方法。 The HF in each column, further includes aligning the space of the column adjacent A method according to claim 66.
  66. g. g. 前記封注室の前記内側面上に可鍛性封止剤を施し、封止された封注室を生成すること; The sealing Note chamber the inside on the side subjected to malleable sealant, to produce a sealed sealing Note chamber;
    h. h. 熱硬化性封注材料を前記封止封注室に注入すること; Injecting a thermosetting sealing Note material into the sealing seal Note chamber;
    i. i. 前記熱硬化性封注材料を硬化させ、それにより間に延在するHFを備える複数の接触構造体を形成すること;及び j. Curing the thermosetting sealing Note material, it can form a plurality of contact structures comprising HF extending between the; and j. 前記介在する隔板構造体を除去することを更に含む、請求項64又は65に記載の方法。 Further comprising the method of claim 64 or 65 to remove the diaphragm structure of the intervening.
  67. 前記熱硬化性封注材料は、エポキシ樹脂である、請求項66に記載の方法。 It said thermosetting sealing Note material is an epoxy resin, A method according to claim 66.
  68. 前記複数のメンブレン要素は、同じ方法で形成され、前記方法は、隣接し合うメンブレン要素の前記接触構造体の間に延在する前記複数のHFを切断することを更に含む、請求項64〜67のうちいずれか一項に記載の方法。 Wherein the plurality of membrane elements are formed by the same method, the method further comprises cutting the plurality of HF extending between said contact structure of the membrane elements adjacent, claim 64-67 the method according to any one of the.
  69. 前記HF組立体プラットフォームの上に所与の寸法を有する2つの前記隔板構造体を置くこと、及び前記1つ又は複数の第1の隔板構造体と位置合わせした前記各HF列の上に所与の寸法を有する2つの前記隔板構造体を置くことを含む、請求項66〜68のうちいずれか一項に記載の方法。 Placing two of said diaphragm structure having a given size on the HF assembly platform, and on the one or more first diaphragm structure and align with said respective HF column and placing two of said diaphragm structure having a given size, the method according to any one of claims 66 to 68.
  70. 1つ又は複数のHF分配装置からの近位端に前記HF列を延在させること、及び遠位端で前記HF列を係合し、それにより前記長方形基部の長さ部に沿って延在する前記HFを維持することを含む、請求項66〜69のうちいずれか一項に記載の方法。 The HF columns be extended to one or a proximal end of a plurality of HF dispensing device, and engages the HF column at the distal end, thereby extending along the length of the rectangular base wherein comprising maintaining the HF, the method according to any one of claims 66 to 69 for.
  71. 弾性材料で裏打ちしたクランプの使用により、前記HF列を前記遠位端で係合することを含む、請求項70に記載の方法。 The use of clamps lined with resilient material comprises engaging the HF columns by said distal end, the method according to claim 70.
  72. 前記分配装置は、織機綜こうを備え、前記方法は、前記1つ又は複数の織機綜こうの上に前記第1のHF列及び前記隣接HF列を提供することを含む、請求項70又は71に記載の方法。 The dispensing device comprises a Shokki綜 this, the method includes providing the first HF row and said adjacent HF columns over said one or more loom heald, claim 70 or 71 the method according to.
  73. 前記分配装置は、織機綜こうを備え、前記方法は、前記1つ又は複数の織機綜こうの上に前記第1のHF列及び前記隣接HF列を提供することを含み、前記1つ又は複数の織機綜こうは、奇数の離間HFを備える列、及び前記奇数の離間HFを備える列からずれ前記奇数の離間HFを備える列と交互に並ぶ、偶数の離間HFを備える列を備える、請求項70又は71に記載の方法。 The dispensing device comprises a Shokki綜 this, the method comprises providing said first HF row and said adjacent HF columns over said one or more loom heald, wherein one or more the loom heald, alternating with rows with columns comprising an odd number of spaced HF, and the odd spaced HF deviation from the column with a spacing HF of the odd, comprises a column comprising an even number of spaced HF, claim the method according to 70 or 71.
  74. 前記所望の合計積層奥行きは、約30〜80mmである、請求項70又は71に記載の方法。 The desired total stack depth is about 30 to 80 mm, The method of claim 70 or 71.
JP2015557541A 2013-02-15 2014-02-07 Devices utilizing osmotic potential, a method for manufacturing a device, and method of use Active JP6277560B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361765268 true 2013-02-15 2013-02-15
US201313768228 true 2013-02-15 2013-02-15
US13/768,228 2013-02-15
US61/765,268 2013-02-15
PCT/IB2014/058861 WO2014125405A1 (en) 2013-02-15 2014-02-07 Apparatus and methods for harnessing osmotic potential and methods of making and using same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016514035A true true JP2016514035A (en) 2016-05-19
JP6277560B2 JP6277560B2 (en) 2018-02-14

Family

ID=51353537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015557541A Active JP6277560B2 (en) 2013-02-15 2014-02-07 Devices utilizing osmotic potential, a method for manufacturing a device, and method of use

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6277560B2 (en)
CA (1) CA2898084A1 (en)
GB (1) GB2525335A (en)
WO (1) WO2014125405A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016190166A1 (en) * 2015-05-28 2016-12-01 東洋紡株式会社 Immersion-type hollow-fiber-membrane module, and forward-osmosis water treatment method in which same is used

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60212300A (en) * 1984-04-06 1985-10-24 Morinaga Eng Kk Separative concentration of activated sludge
US5104535A (en) * 1990-08-17 1992-04-14 Zenon Environmental, Inc. Frameless array of hollow fiber membranes and module containing a stack of arrays
JPH05502618A (en) * 1990-01-03 1993-05-13
JPH06165923A (en) * 1992-03-04 1994-06-14 Zenon Environmental Inc Module having cartridge of hollow fiber thin film wafer and stacked cartridge
JPH08332351A (en) * 1995-06-09 1996-12-17 Takeda Chem Ind Ltd Water treatment system and water treatment method
JP4484076B2 (en) * 2003-08-05 2010-06-16 東洋紡績株式会社 The hollow fiber membrane submodule and a module using the same

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2236537B1 (en) * 1973-07-11 1977-12-23 Rhone Poulenc Ind
US4211597A (en) * 1977-06-10 1980-07-08 Cordis Dow Corp. Method for making artificial kidney
US4512894A (en) * 1982-12-17 1985-04-23 Celanese Corporation Process for the production of semipermeable polybenzimidazole membranes and the resultant product
US4761229A (en) * 1987-06-22 1988-08-02 Thompson John A Multi-leaf membrane module
DE60017360D1 (en) * 1999-11-18 2005-02-17 Zenon Environmental Inc Overflow method and submerged membrane filtration system for its execution
DE102004020226B4 (en) * 2004-04-02 2007-02-01 Koch Membrane Systems Gmbh membrane filter
JP2013500144A (en) * 2008-07-24 2013-01-07 シーメンス インダストリー インコーポレイテッドSiemens Industry, Inc. Method and filtration systems for performing a structural support to the filtration membrane module array in the filtration system
EP2646136A4 (en) * 2010-11-29 2015-06-03 Univ Nanyang Tech Forward osmosis hollow fiber membrane

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60212300A (en) * 1984-04-06 1985-10-24 Morinaga Eng Kk Separative concentration of activated sludge
JPH05502618A (en) * 1990-01-03 1993-05-13
US5104535A (en) * 1990-08-17 1992-04-14 Zenon Environmental, Inc. Frameless array of hollow fiber membranes and module containing a stack of arrays
JPH06165923A (en) * 1992-03-04 1994-06-14 Zenon Environmental Inc Module having cartridge of hollow fiber thin film wafer and stacked cartridge
JPH08332351A (en) * 1995-06-09 1996-12-17 Takeda Chem Ind Ltd Water treatment system and water treatment method
JP4484076B2 (en) * 2003-08-05 2010-06-16 東洋紡績株式会社 The hollow fiber membrane submodule and a module using the same

Also Published As

Publication number Publication date Type
JP6277560B2 (en) 2018-02-14 grant
CA2898084A1 (en) 2014-08-21 application
GB2525335A (en) 2015-10-21 application
GB201512092D0 (en) 2015-08-19 application
WO2014125405A1 (en) 2014-08-21 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhao et al. Recent developments in forward osmosis: opportunities and challenges
Klaysom et al. Forward and pressure retarded osmosis: potential solutions for global challenges in energy and water supply
Wang et al. Double-skinned forward osmosis membranes for reducing internal concentration polarization within the porous sublayer
Kim et al. Overview of systems engineering approaches for a large-scale seawater desalination plant with a reverse osmosis network
Chekli et al. A review of draw solutes in forward osmosis process and their use in modern applications
Cath et al. Forward osmosis: principles, applications, and recent developments
US6348148B1 (en) Seawater pressure-driven desalinization apparatus with gravity-driven brine return
Kim et al. Adverse impact of feed channel spacers on the performance of pressure retarded osmosis
Boo et al. Fouling control in a forward osmosis process integrating seawater desalination and wastewater reclamation
Coday et al. The sweet spot of forward osmosis: treatment of produced water, drilling wastewater, and other complex and difficult liquid streams
US20110044824A1 (en) Induced symbiotic osmosis [iso] for salinity power generation
McCutcheon et al. Desalination by ammonia–carbon dioxide forward osmosis: influence of draw and feed solution concentrations on process performance
Gerstandt et al. Membrane processes in energy supply for an osmotic power plant
Tang et al. Concentration of brine by forward osmosis: performance and influence of membrane structure
Cohen-Tanugi et al. Quantifying the potential of ultra-permeable membranes for water desalination
US7871522B2 (en) Hybrid RO/PRO system
US20120267307A1 (en) Osmotic separation systems and methods
Xu et al. Effect of draw solution concentration and operating conditions on forward osmosis and pressure retarded osmosis performance in a spiral wound module
Wan et al. Osmotic power generation by pressure retarded osmosis using seawater brine as the draw solution and wastewater retentate as the feed
Singh Hybrid Membrane Systems for Water Purification: Technology, Systems Design and Operations
US20030205526A1 (en) Two stage nanofiltration seawater desalination system
Kim et al. Potential of osmotic power generation by pressure retarded osmosis using seawater as feed solution: Analysis and experiments
Macedonio et al. Pressure-driven membrane operations and membrane distillation technology integration for water purification
Chung et al. Forward osmosis processes: yesterday, today and tomorrow
Bamaga et al. Hybrid FO/RO desalination system: Preliminary assessment of osmotic energy recovery and designs of new FO membrane module configurations

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161027

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170614

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170704

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170913

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171228

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6277560

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150