JP2021000635A - 流体を分離するためのフレキシブルに適合可能な膜カートリッジ - Google Patents
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Abstract
Description
膜は、ガス混合物、液体混合物、ガス/液体混合物(以後、その都度、流体混合物という)を分離するために工業的に多くの分野で使用される。この場合、膜は、一般にモジュールまたはカートリッジ内に取り付けて使用される。モジュールは、ハウジングを含めた完全な分離ユニットを意味することによりカートリッジとは異なる。それに対して、カートリッジは、別々のハウジング内で、好ましくは分離プラント内に強固に取り付けられたハウジング内で使用される。したがって、カートリッジは、その交換の際に、モジュールの場合よりも低いコストが生じるという利点を有する、というのも、高コストの耐圧性ハウジングを一緒に交換する必要がないためである。
したがって、本発明の課題は、先行技術のカートリッジの先に説明された欠点を有しないか、または僅かな程度でしか有しない新規カートリッジまたは流体分離プラントを提供することであった。
発明者はここで、膜エレメント(2)と、この膜エレメントとは独立してかつそれと可逆的に結合可能な封止エレメント(3)とからなるカートリッジ(1)を準備することにより、上述の課題を解決することが可能であることを見出した。この膜エレメント(2)は、流体分離を担うカートリッジ(1)の全ての構成要素を含む。この封止エレメント(3)は、カートリッジ(1)の独立した部材であり、カートリッジ(1)は、モジュールハウジング(4)内への取り付けの後に、モジュールハウジング(4)の内側表面と流体密に結合するという課題を有する。これは、カートリッジ(1)の供給流と、カートリッジ(1)の生成物流、一般に濃縮物流との混合を回避するために必要である。本発明による封止エレメント(3)は、シール(8)とキャリアエレメント(9)とからなり、このキャリアエレメント(9)は、そのサイズおよび形状が可変に構成可能であり、かつ膜エレメント(2)と可逆的に結合することができる。このキャリアエレメント(9)は、モジュールハウジング(4)の内側表面に向かう表面(9a)が、シール(8)により取り囲むように覆われ、このシール(8)が、モジュールハウジング(4)内へカートリッジ(1)を取り付けた後に、モジュールハウジング(4)に対して流体密の結合を作り出す。本発明によるカートリッジ(1)は、カートリッジ(1)のコストのかかる部材である膜エレメント(2)を規格寸法で製造することができ、かつモジュールハウジング(4)の異なる幾何学形状に適合させる場合には封止エレメント(3)を交換しかつ適合させるだけで済むという大きな利点を有する。対応する封止エレメント(3)を適合させることは、完全な膜エレメント(2)を適合させることよりも遙かに低い手間である。また、異なる封止エレメント(3)を倉庫に貯蔵し、かつしたがって迅速かつ柔軟に多様な顧客の要求に対応することも問題なく可能である。異なる顧客の要求についての原因は、精製されるべきガス量に基づくモジュールの大きさのバリエーションの他に、運転圧力に基づく、耐圧性のモジュールハウジング(4)の厚みにおけるバリエーションであることもある。比較的高い圧力は、比較的厚いモジュールハウジング(4)を必要とする。しかしながら、比較的大きな厚みは、一般にモジュールハウジング(4)の比較的小さな内径に現れる。このような場合に、本発明によるカートリッジ(1)は、その可変性により特に利点を有する。
本発明を、次に詳細に説明する。予めいくつかの重要な概念を定義する。
図1を参照すると、流体混合物、好ましくはガス混合物を分離するための本発明によるカートリッジ(1)は、膜エレメント(2)および封止エレメント(3)を含む。膜エレメント(2)内で中空糸膜または平膜を用いて流体混合物の分離が行われる。
封止エレメント(3)は、本発明によるカートリッジ(1)を、流体分離モジュール(7)内に取り付けた後に、モジュールハウジング(4)の内壁と流体密に結合するという課題を有する。これにより、分離されるべき流体混合物の供給流が、濃縮物または透過物と混合不能であることが達成される。本発明のカートリッジ(1)は、封止エレメント(3)がカートリッジ(1)の自立した独立した構成要素であることにより特徴付けられる。
− 一方の部材は、カートリッジ(1)を流体分離モジュール(7)のモジュールハウジング(4)内に取り付けた後にモジュールハウジング(4)の内壁と密に接続するシール(8)であり、かつ
− 他方の部材は、シール(8)を支持し、かつ膜エレメント(2)の前方の閉鎖部V1(5a)または後方の閉鎖部V2(5b)と可逆的に結合するキャリアエレメント(9)である。
− 膜エレメント(2)のV1(5a)またはV2(5b)に取り付けられているかどうかに応じて、流体入口開口部または流体出口開口部を有するプレートとして構成されているキャリアエレメント(9)、
− リングとして構成されていて、好ましくはリングの中央の開口部の直径が、キャリアエレメント(9)が結合されるそれぞれの閉鎖部V1(5a)またはV2(5b)の外径の35〜80%、特に好ましくは40〜80%、全く特に好ましくは50〜75%であるキャリアエレメント(9)(図1および2参照)、
− 篩として構成されているキャリアエレメント(9)(図4参照)。
膜エレメント(2)は次のものを有する:
− 分離されるべき流体混合物を膜に供給する側の前方の端部ME1(11a)と、反対側の後方の端部ME2(11b)とを備えた中空糸膜または平膜(11)(図1には示されていない)、
− ME1(11a)側の前方の閉鎖部V1(5a)、
− ME2(11b)側の後方の閉鎖部V2(5b)、
− V1(5a)とV2(5b)との間の領域内で膜(11)の周囲に配置されている、分離されるべき流体混合物に対して不透過性のバリア(6)。
第1の特に好ましい実施形態の場合に、カートリッジ(1)はPSR(13)を有しない。PSR(13)なしのカートリッジについての例は、国際公開第2014/198501号(WO2014/198501)に見られる。単なる繰り返しを避けるために、この出願の開示の全範囲は、これにより本願の主題に組み込まれる。国際公開第2014/198501号(WO2014/198501)によるカートリッジ(1)は、国際公開第2014/198501号(WO2014/198501)においてエンドキャップとして構成された閉鎖部V1(5a)およびV2(5b)が、封止エレメント(3)のための相応する固定手段、例えばねじ(10)用の穿孔を備えている場合に、本発明における膜エレメント(2)として使用することができる。相応する適合は、当業者に容易に実施可能である。
第2の特に好ましい実施形態の場合に、膜エレメント(2)は、先に既に一般的に説明した特徴の他に次の特徴を有する:
− 前方の端部PSRE1(13a)と後方の端部PSRE2(13b)とを備えた1つ以上のセグメントからなる透過物捕集管PSR(13)、
− PSR(13)の周囲に配置されている、前方の端部ME1(11a)と後方の端部ME2(11b)とを備えた中空糸膜(11)からなる少なくとも1つの束、この場合、PSR(13)またはPSR(13)の全てのセグメントは、ME1(11a)とME2(11b)との間に、1つ以上の開口部または孔を有し、この開口部または孔は、PSR(13)が、膜(11)と、PSR(13)と、不透過性のバリア(6)との間の間隙と流体連通するようにしている、
− ME1(11a)およびPSRE1(13a)側の第1の注型部分VA1(14a)ならびにME2(11b)およびPSRE2(13b)側の第2の注型部分VA2(14b)、この場合、中空糸膜の心部は少なくともME1(11a)に、好ましくはME1(11a)とME2(11b)とに開口している、
− 少なくとも1つの、膜エレメント(2)への流体入口開口部または膜エレメント(2)からの流体出口開口部を備えた、好ましくは分離されるべき流体混合物用の膜エレメント(2)への流体入口開口部を備えた前方の閉鎖部V1(5a)、
− 少なくとも1つの、膜エレメント(2)への流体入口開口部または膜エレメント(2)からの流体出口開口部を備えた、好ましくは濃縮物用の膜エレメント(2)からの流体出口開口部を備えた後方の閉鎖部V2(5b)。
第3の、全く特に好ましい実施形態の場合に、膜エレメント(2)は、先に既に一般的に説明した特徴の他に、次の特徴を有する:
− 前方の端部PSRE1(13a)と後方の端部PSRE2(13b)とを備えた1つ以上のセグメントからなる透過物捕集管PSR(13)、
− PSR(13)の周囲に配置されている、前方の端部ME1(11a)と後方の端部ME2(11b)とを備えた中空糸膜(11)からなる少なくとも1つの束、この場合、PSR(13)またはPSR(13)の全てのセグメントは、ME1(11a)とME2(11b)との間の領域内で、分離されるべき流体混合物に対して不透過性に構成されている、
− ME1(11a)およびPSRE1(13a)側の第1の注型部分VA1(14a)ならびにME2(11b)およびPSRE2(13b)側の第2の注型部分VA2(14b)、この場合、ME1(11a)側の中空糸はVA1(14a)内で、中空糸膜の心部が開放されているように取り囲まれていて、かつME2(11b)側の中空糸はVA2(14b)内で、中空糸膜の心部が閉鎖されているように取り囲まれている、
− VA1(14a)とVA2(14b)との間の領域内でPSR(13)と中空糸膜(11)とからなる装置を取り囲む、分離されるべき流体混合物に対して不透過性のバリア(6)、この場合、不透過性のバリア(6)は、カートリッジの縦軸を基準として、VA1(14a)とVA2(14b)との間の距離の最初の三分の一、好ましくは最初の四分の一で、特に好ましくはVA1の内側端面(14ai)の後方の0〜10cmの間隔で、全く特に好ましくはVA1の内側端面(14ai)の後方の2〜4cmの間隔で、1つ以上の流体入口開口部または流体入口隙間(12)が不透過性のバリア(6)と、中空糸膜と、PSR(13)との間の間隙内に存在するように構成されている、
− VA1(14a)を覆うように配置されている前方の閉鎖部V1(5a)としての前方のエンドキャップEK1と、任意に、存在する限りにおいて、VA2(14b)を覆うように配置されている後方のエンドキャップEK2、この場合、VA2(14b)または存在する場合にEK2は後方の閉鎖部V2(5b)を構成する、
かつ、特に次のことを特徴とする、
− EK1は、透過物が中空糸心部から流出するVA1の外側端面(14aa)と、エンドキャップEK1の内側表面との間に、EK1−空間(15)が形成されるように構成されかつVA1(14a)を覆うように配置されている、
− EK1−空間(15)の領域内で、透過物出口開口部(16)はPSR(13)もしくはPSR(13)の1つのセグメント内に存在するので、EK1−空間(15)内の流体と、PSR(13)の内側との間に流体連通が形成され、
− VA1(14a)とVA2(14b)の間の距離の最後の四分の一内に、またはVA2(14b)内に埋め込まれて、濃縮物用の少なくとも1つの出口開口部(17)が存在し、この場合、EK2が存在する限りにおいて、同様に濃縮物用の少なくとも1つの出口開口部(18)を有する。
平膜を使用する場合、膜エレメント(2)は好ましくは次の特徴を有する:
− 前方の端部PSRE1(13a)と後方の端部PSRE2(13b)とを備えた1つ以上のセグメントからなる透過物捕集管PSR(13)、
− 少なくとも1つの流体入口開口部または流体出口開口部を備えた、好ましくは分離されるべき流体混合物用の流体入口開口部を備えた前方の閉鎖部V1(5a)、
− 少なくとも1つの流体入口開口部または流体出口開口部を備えた、好ましくは濃縮物用の出口開口部(18)を備えた後方の閉鎖部V2(5b)、
− 次の
○ 1つ以上の平膜(11)、
○ 好ましくは分離されるべき流体混合物を供給するV1(5a)の側の前方の端部ME1(11a)と、好ましくは濃縮物を搬出するV2(5b)の側の後方の端部ME2(11b)とを備えた1つ以上の多孔質供給物通路−スペーサー層(22)、
○ 好ましくは濃縮物を、巻物の心部の中心に配置されたPSR(13)に案内する1つ以上の透過物通路−スペーサー層(23)
を含み、
この場合、
○ 供給物通路−スペーサー層(22)と透過物通路−スペーサー層(23)との間に、常に少なくとも1つの膜層(11)が存在し、かつPSR(13)は、透過物用に1つ以上の開口部または孔を有する
膜の巻物。
本発明は、上述のカートリッジ(1)の他に、前述のカートリッジ(1)を1つ以上を含む流体分離モジュール(7)も含む。
− 流体入口(24)ならびに透過物出口(25)および濃縮物出口(26)を備えた耐圧モジュールハウジング(4)と、
− 耐圧ハウジング(4)内に配置された、1つのカートリッジ(1)またはカートリッジチェーンにつなぎ合わされたいくつかの本発明によるカートリッジ(1)と、
− モジュールハウジング(4)の透過物出口(25)と、ハウジング(4)の透過物出口の後に続いて置かれたカートリッジ(図3では(1a))のPSRE1(13a)との結合と、
− 流体バリア(27)、つまりカートリッジのPSRE2(13b)の領域内で、または複数のカートリッジが1つのカートリッジチェーンに連結されている場合には、カートリッジチェーンの最も後方のカートリッジのPSRE2(13b)の領域内に配置されているPSR(13)の流体密の閉鎖部とを含み、
この場合、
− モジュールハウジングの濃縮物出口(26)は、ハウジング(4)内で、最も後方のカートリッジ(図3では(1b))の濃縮物出口開口部(17)および/または(18)の下流側に配置されている。
まず、国際公開第2011/009919号(WO 2011/009919 A1)の例18によるP84HTから中空糸膜を製造した。この中空糸を、43mmの内径および51mmの外径および1750mmの長さを有する管に巻き付け、これは後に、透過物捕集管(13)の第2の、つまり後方のセグメント(21)を形成した。
例1により製造されたカートリッジ(1)を、適合する試験モジュールハウジング(4)内で分離およびストレステストに供した。
1a カートリッジ1
1b カートリッジ2
2 膜エレメント
3 封止エレメント
4 分離モジュールのハウジング
5 膜エレメント(2)の閉鎖部についての全般、
5a 膜エレメント(2)の前方の閉鎖部V1;この名称は、閉鎖部V1の特別な実施形態としてこれをエンドキャップEK1として説明した場合にも使用される
5b 膜エレメント(2)の後方の閉鎖部V2;この名称は、閉鎖部V2の特別な実施形態としてこれをエンドキャップEK2として説明した場合にも使用される
6 不透過性のバリア
7 流体分離モジュール
8 シール
9 キャリアエレメント
9a モジュールハウジング(4)の内側表面に向かう、キャリアエレメント(9)の表面
9b キャリアエレメント(9)内の穿孔
10 ねじ
11 膜もしくは膜の束または膜の巻物
11a 前方の膜端部ME1
11b 後方の膜端部ME2
12 膜エレメント(2)の流体入口開口部または流体入口隙間
13 透過物捕集管
13a 透過物捕集管(13)の前方の端部PSRE1
13b 透過物捕集管(13)の後方の端部PSRE2
14a 前方の注型部分VA1
14aa VA1の外側端面
14ai VA1の内側端面
14b 後方の注型部分VA2
14ba VA2の外側端面
14bi VA2の内側端面
15 VA1の外側端面(14aa)とエンドキャップEK1(5a)の内側表面との間のEK1−空間
15a サポートエレメント
15b サポートエレメント(15a)のプロフィール
16 PSR(13)がEK1−空間(15)と流体連通する透過物出口開口部
17 VA2(14b)中の濃縮物出口開口部
18 EK2(5b)中の濃縮物出口
19 (20)と(21)との間の結合箇所
20 カートリッジの透過物捕集管(13)の前方の部分セグメント(透過物アダプター)
21 カートリッジの透過物捕集管(13)の後方の部分セグメント
22 供給物通路−スペーサー層
23 透過物通路−スペーサー層
24 モジュールハウジング(4)内への分離モジュールの流体入口
25 モジュールハウジング(4)の閉鎖カバー(32)の分離モジュールの透過物出口(両方とも図3には図示されていない)
26 モジュールハウジングの濃縮物出口
27 PSR(13)の後方の端部での流体バリア
28 エンドキャップEK1(5a)とモジュールハウジング(4)の内側表面との間の隙間
29 モジュールハウジング(4)内のカートリッジ(1a)と(1b)との間の間隙
30 カートリッジ(1a)とカートリッジ(1b)とのPSR(13)の結合部
31 モジュールハウジング(4)内の末端空間
32 モジュールハウジング(4)の閉鎖カバー(図3には図示されていない)
Claims (13)
- − 前方の端部ME1(11a)と、その反対側の後方の端部ME2(11b)とを備えた中空糸膜または平膜(11)と、
− ME1(11a)側の前方の閉鎖部V1(5a)と、
− ME2(11b)側の後方の閉鎖部V2(5b)と、
− V1(5a)とV2(5b)との間の領域内で前記膜(11)の周囲に配置されている、分離されるべき流体混合物に対して不透過性のバリア(6)と、
− 封止エレメント(3)とを有する膜エレメント(2)を含む、流体混合物、好ましくはガス混合物を分離するためのカートリッジ(1)において、
− 前記封止エレメント(3)は、前記カートリッジ(1)の自立した独立した構成要素であり、かつ少なくとも2つの部材からなり、
□ 一方の部材は、前記カートリッジ(1)を流体分離モジュール(7)のモジュールハウジング(4)内に取り付けた後に前記モジュールハウジング(4)の内壁に密に接続するシール(8)、好ましくはシールリングまたはワイパーであり、かつ
□ もう一方の部材は、前記シール(8)を支持し、かつ前記膜エレメント(2)の前方の閉鎖部V1(5a)または後方の閉鎖部V2(5b)と可逆的に結合しているキャリアエレメント(9)であることを特徴とする、カートリッジ(1)。 - 前記膜エレメント(2)は、
− 前方の端部PSRE1(13a)と後方の端部PSRE2(13b)とを備えた、1つ以上のセグメントからなる透過物捕集管PSR(13)と、
− PSR(13)の周囲に配置されている、前方の端部ME1(11a)と後方の端部ME2(11b)とを備えた中空糸膜(11)からなる少なくとも1つの束と、
− ME1(11a)およびPSRE1(13a)側の第1の注型部分VA1(14a)ならびにME2(11b)およびPSRE2(13b)側の第2の注型部分VA2(14b)と、
− 少なくとも1つの、前記膜エレメント(2)への流体入口開口部または前記膜エレメント(2)からの流体出口開口部を備えた前方の閉鎖部V1(5a)と、
− 少なくとも1つの、前記膜エレメント(2)への流体入口開口部または前記膜エレメント(2)からの流体出口開口部を備えた後方の閉鎖部V2(5b)と
を有し、
前記PSR(13)または前記PSR(13)の全てのセグメントは、ME1(11a)とME2(11b)との間に、1つ以上の開口部または孔を有し、
前記中空糸膜の心部は少なくともME1(11a)側に、好ましくはME1(11a)およびME2(11b)の側に開口していることを特徴とする、請求項1記載のカートリッジ。 - 前記膜エレメント(2)は、
− 前方の端部PSRE1(13a)と後方の端部PSRE2(13b)とを備えた、1つ以上のセグメントからなる透過物捕集管PSR(13)と、
− PSR(13)の周囲に配置されている、前方の端部ME1(11a)と後方の端部ME2(11b)とを備えた中空糸膜(11)からなる少なくとも1つの束と、
− ME1(11a)およびPSRE1(13a)側の第1の注型部分VA1(14a)ならびにME2(11b)およびPSRE2(13b)側の第2の注型部分VA2(14b)と、
− VA1(14a)とVA2(14b)との間の領域内でPSR(13)と中空糸膜(11)とからなる構成を取り囲む、前記分離されるべき流体混合物に対して不透過性のバリア(6)と、
− VA1(14a)を覆うように配置されている前方の閉鎖部V1(5a)としての前方のエンドキャップEK1、および任意に、存在する限りにおいて、VA2(14b)を覆うように配置されている後方のエンドキャップEK2とを有し、
ここで、前記PSR(13)または前記PSR(13)の全てのセグメントは、ME1(11a)とME2(11b)との間の領域内で、分離されるべき流体混合物に対して不透過性に構成されていて、
ME1(11a)側の中空糸はVA1(14a)内で、前記中空糸膜の心部が開放されているように取り囲まれていて、かつME2(11b)側の中空糸はVA2(14b)内で、前記中空糸膜が閉鎖されているように取り囲まれていて、
前記不透過性のバリア(6)は、前記カートリッジ(1)の縦軸を基準として、VA1(14a)とVA2(14b)との間の距離の最初の三分の一、好ましくは最初の四分の一で、特に好ましくはVA1の内側端面(14ai)の後方の0〜10cmの間隔で、全く特に好ましくはVA1の内側端面(14ai)の後方の2〜4cmの間隔で、1つ以上の流体入口開口部または流体入口隙間(12)が前記不透過性のバリア(6)と前記PSR(13)との間の間隙内に存在するように構成されていて、
EK2またはVA2(14b)は後方の閉鎖部V2(5b)を構成し、
− EK1(5a)は、前記透過物が前記中空糸心部から流出するVA1の外側端面(14aa)と、前記エンドキャップEK1(5a)の内側表面との間に、EK1−空間(15)が形成されるように構成されかつVA1(14a)を覆うように配置されていて、
− 前記EK1−空間(15)の領域内で、透過物出口開口部(16)が前記PSR(13)もしくは前記PSR(13)の1つのセグメント内に存在することで、前記EK1−空間(15)内の流体と、PSR(13)の内側との間で流体連通が形成され、
− VA1(14a)とVA2(14b)との間の距離の最後の四分の一で、またはVA2(14b)内に埋め込まれて、前記濃縮物用の少なくとも1つの出口開口部(17)が存在し、
− EK2(5b)は、存在する限りにおいて、同様に前記濃縮物用の少なくとも1つの出口開口部(18)を有することを特徴とする、請求項1記載のカートリッジ。 - 前記膜エレメント(2)は、
− 前方の端部PSRE1(13a)と後方の端部PSRE2(13b)とを備えた、1つ以上のセグメントからなる透過物捕集管PSR(13)と、
− 少なくとも1つの、前記膜エレメント(2)内への流体入口開口部または流体出口開口部を備えた前方の閉鎖部V1(5a)と、
− 少なくとも1つの、前記膜エレメント(2)からの流体入口開口部または流体出口開口部を備えた後方の閉鎖部V2(5b)と、
− 次の
○ 1つ以上の平膜(11)、
○ V1(5a)の側の前方の端部ME1(11a)と、V2(5b)の側の後方の端部ME2(11b)とを備えた1つ以上の多孔質供給物通路−スペーサー層(22)、
○ 1つ以上の透過物通路−スペーサー層(23)、
を有する膜の巻物とを有し、
供給物通路−スペーサー層(22)と透過物通路−スペーサー層(23)との間に、常に少なくとも1つの膜層(11)が存在し、かつ前記PSR(13)は、1つ以上の開口部または孔を有することを特徴とする、請求項1記載のカートリッジ。 - 前記不透過性のバリア(6)は、シートまたはホースまたは管またはテープまたはエポキシ樹脂と混合したガラス織物からなり、前記不透過性のバリア(6)は、好ましくは収縮ばめおよび/または注入によりVA1(14a)および/またはVA2(14b)内で、および/または外部固定手段によりおよび/または溶接によりおよび/または接着により前記膜エレメント(2)と固定されていることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項記載のカートリッジ。
- 前記PSR(13)は、複数のセグメントからなり、前記複数のセグメントは膜エレメント(2)内で、ねじ込みまたはフランジ結合または差込結合またはバヨネットロックまたは接着により相互に結合されていることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載のカートリッジ。
- カートリッジのPSR(13)は少なくとも2つのセグメントからなり、第1のセグメント(20)はPSRE1(13a)から始まり、少なくともVA1(14a)内にまで達し、かつそこで第2のセグメント(21)と結合されていて、単独でまたは他のセグメントと結合して、PSR(13)のPSRE2(13b)までの残りを形成し、好ましくは前記第1のセグメント(20)は、前記PSR(13)内への前記透過物入口開口部(16)を含むことを特徴とする、請求項3記載のカートリッジ。
- 前記中空糸膜(11)は、1つ以上の束として前記PSR(13)の周囲に、前記PSR(13)の縦軸に対して平行に配置されるか、または前記PSR(13)に巻き付けられ、好ましくは螺旋形状に、特に好ましくは1つの巻き層ごとに螺旋が交差するように、つまり1つの層が螺旋形状にVA1(14a)からVA2(14b)に向かう方向で巻き付けられ、次にVA2(14b)からVA1(14a)に向かう方向で巻き付けられ、かつ次いで常に交互に続けられ、かつ/または中空糸膜からなる前記束は、150〜200mm、好ましくは170〜195mm、特に好ましくは180〜190mmの直径を有する十分に円形の横断面を有することを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載のカートリッジ。
- 前記中空糸膜は、ポリイミド、好ましくは3,4,3′,4′−ベンゾフェノン−テトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−ベンゼン−テトラカルボン酸二無水物、3,4,3′,4′−ビフェニル−テトラカルボン酸二無水物、オキシジフタル酸二無水物、スルホニルジフタル酸二無水物、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−プロピリデン−ジフタル酸二無水物からなる群から選択される少なくとも1つの二無水物と、
トルエン−2,4−ジイソシアナート、トルエン−2,6−ジイソシアナート、4,4′−メチレンジフェニルジイソシアナート、2,4,6−トリメチル−1,3−フェニレンジイソシアナート、2,3,4,5−テトラメチル−1,4−フェニレンジイソシアナートからなる群から選択される少なくとも1つのジイソシアナートとの反応により得られるポリイミドからなることを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項記載のカートリッジ。 - 前記キャリアエレメント(9)はプレートとして構成されていて、前記プレートは、前記膜エレメント(2)のV1(5a)またはV2(5b)に取り付けられるかどうかに応じて、流体入口または流体出口を有するか、
または
前記キャリアエレメント(9)は、リングとして構成されていて、好ましくはリングの中央の開口部の直径は、前記キャリアエレメント(9)が結合する閉鎖部V1(5a)またはV2(5b)の外径の35〜80%、特に好ましくは40〜80%、全く特に好ましくは50〜75%であるか、
または
前記キャリアエレメント(9)は篩として構成されていることを特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項記載のカートリッジ。 - 前記キャリアエレメント(9)は金属またはプラスチックからなり、
および/または
前記前方の閉鎖部V1(5a)または後方の閉鎖部V2(5b)はそれぞれ金属またはプラスチックからなり、
および/または
前記キャリアエレメント(9)はV1(5a)またはV2(5b)にねじ止めされるか、またはV1(5a)またはV2(5b)とねじまたはクランプエレメント、好ましくはフックまたはスナップインフックを用いて、または接着剤またはこれらの組み合わせによって結合されていることを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載のカートリッジ。 - 請求項1から11までのいずれか1項記載の1つ以上のカートリッジ(1)を含む、流体分離モジュール(7)、好ましくはガス分離モジュール。
- − 流体入口(24)ならびに透過物出口(25)および濃縮物出口(26)を備えた耐圧ハウジング(4)と、
− 前記耐圧ハウジング(4)内に配置された、請求項1から11までのいずれか1項記載の1つのカートリッジ(1)または1つのカートリッジチェーンにまとめられた複数のカートリッジ(1)と、
− 前記モジュールハウジング(4)の前記透過物出口(25)と、前記ハウジングの透過物出口の後に続くカートリッジ(1)の前記透過物捕集管(13)の前記前方の端部PSRE1(13a)との結合と、
− 前記カートリッジ(1)の前記PSRE2(13b)の領域内に、もしくは複数のカートリッジ(1)が1つのカートリッジチェーンにまとめられている場合には、前記カートリッジチェーンの最も後方のカートリッジ(1)のPSRE2(13b)の領域内に配置されている流体バリア(27)、つまりPSR(13)の流体密の閉鎖部とを含み、
− 前記モジュールハウジング(4)の前記濃縮物出口(26)は、前記ハウジング(4)内の最も後方のカートリッジ(1)の前記濃縮物出口開口部(17)および/または(18)の下流側に配置されている、請求項12記載の流体分離モジュール(7)。
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