JP5346038B2 - 脱イオン化のための装置及びシステム - Google Patents
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Description
−Kedem,O.,Cohen,J.,Warshawsky,A.and Kahana,N. EDS−Sealed cell electrodialysis. Desalination 46,291−299(1983)(非特許文献1);
−Kedem,O.,Bar−On,Z.and Warshawsky,A. Electroosmotic pumping in a sealed cell ED stack. AICHE Symp.Series 248,vol.82:19(1986)(非特許文献2);
−Schmoldt et al.,Electrodialysis cel assembly,米国特許第4,350,581号明細書(特許文献3);
−Messalem R.,Kedem O.and Kedem A. Module for an Electrodialysis stack,イスラエル国特許第120635号明細書(特許文献4);及び
−Kedem O.and Kedem A. Modular Electrodialysis device,米国特許第4,569,747号明細書(特許文献5);
にて見出すことができ、すべてのこれらの文献の全体の内容を参照により本明細書に組み込む。
1.適切に接続された膜及びスペーサを含む膜パッケージ。スペーサのエッジに沿って基本的に配置された接続するストリップなどの接続要素は、スペーサ又は別個のアイテムの一部であってもよい。
2.膜パッケージ、膜パッケージがフレームに付着している(例えば、接着剤で接着している)フレームを含むモジュール(膜モジュール)。パッケージは、2つの別個のスペース、2つのストリームのための入口及び出口のスペースを含む。モジュールの1つの面に、弾性ガスケット又はフレームに入ったセルを追加してもよい。
3.1又は複数のモジュールと、電流の通路のための電極と、溶液の流れのための入口及び出口のポートと、構成要素を共に保持するための接続する手段とを含む電気透析(ED)スタック。EDスタックを、電流が、高い濃度から低い濃度への塩の拡散によって、EDスタックにおいて生じる逆電気透析(RED)、又は電気透析逆転(EDR)に用いてもよい。
特に断りのない限り、又は使用の前後関係から明らかなように、本明細書において使用されるいずれの用語、略語、頭文字又は科学的記号及び表記は、開示がほぼ属する技術的な専門分野における通常の意味を有する。下記の用語、略語及び頭文字を、本明細書に示される記載を通して用いてもよく、矛盾しないか、又本明細書に示される他の記載によって詳しく述べられていない限り、概して、下記の意味を有するものとするべきである。以下に記載する用語のいくつかは、登録商標である。
11 EDスタック
12 カソード
13 アノード
14 直流電圧供給源
15 液体
16 アニオン交換膜
17 カチオン交換膜
18 陽イオン
19 陰イオン
20 供給スペーサ
20’ プロセスのスペーサ
22 端板(電極セル)
24、30、30’ 入口ポート
24’、31、31’ 出口ポート
25、26 供給のストリーム
25’、26’ プロセスのストリーム
27 妨害構成要素
28、29 導管
100、200、300 装置
101、201 セルの対
102、202 カチオン交換膜
102’’ カチオン交換膜の第1の面
103、203 膜パッケージ
104、204 第1のスペーサ
104’ 第1のスペーサの第1の面
104’’ 第1のスペーサの第2の面
104E、108E、204E、208E シールしていないエッジ
106、206 アニオン交換膜
106’、206’ アニオン交換膜の第1の面
106’’、206’’ アニオン交換膜の第2の面
108、208 第2のスペーサ
108’、208’ 第2のスペーサ上の第1の面
108’’、208’’ 第2のスペーサ上の第2の面
115 ストリップ
120’ 開口
122 端板
123 板
124、127 入口ポート
124’、127’ 出口ポート
125、126、225、226 供給のストリーム
125’、126’、225’、226’ プロセスのストリーム
126A’ 第2の開口
130、220 モジュール
131、221 フレーム
132 隅
135 EDスタック
141、141’、142、142’、241、241’、242、242’ コンパートメント
160、165 ガスケット
166 第1の開口
166’ 第2の開口
170 弾性層
201A スリーブ
222 ポッティング材料
201A スリーブ
301 前処理システム
302 制御システム
303 正常システム
1000 システム
Claims (15)
- 少なくとも第1のセルの対と第2のセルの対を有する膜パッケージであって、
前記第1のセルの対は第1の膜と第2の膜を有し、前記第1の膜の2つの平行なエッジに沿って前記第1の膜と前記第2の膜とが互いにシールされており、前記第2のセルの対は第3の膜と第4の膜を有し、前記第3の膜の2つの平行なエッジに沿って前記第3の膜と前記第4の膜とが互いにシールされており、
第1の膜の前記2つの平行なエッジは、第3の膜の前記2つの平行なエッジと平行であり、
前記第2の膜と前記第3の膜とは、前記第2の膜の2つの平行なエッジに沿って互いにシールされており、第2の膜の前記2つの平行なエッジは、第1の膜の前記2つの平行なエッジに対して垂直であり、
前記膜パッケージは、第2の膜の一方の面上の供給のストリームの自由な流れと、第2の膜の他方の面上のプロセスのストリームの自由な流れを可能とし、前記供給のストリームの流れが前記プロセスのストリームの流れに対して垂直であり、
前記供給のストリームと前記プロセスのストリームは互いに混合しない、
膜パッケージ。 - 複数のセルの対を有する、請求項1に記載の膜パッケージ。
- 前記第1のセルの対が、第1の膜と第2の膜との間に第1のスペーサを有し、第2の膜と第3の膜との間に第2のスペーサを有し、
前記第2のセルの対が、第3の膜と第4の膜との間に第3のスペーサを有し、
前記セルの対は、第1のスペーサを通る供給のストリームの自由な流れと、第2のスペーサを通るプロセスのストリームの自由な流れを可能とする、
請求項1に記載の膜パッケージ。 - 第1の膜と第2の膜とが前記第1のスペーサを介してシールされ、
第2の膜と第3の膜とが前記第2のスペーサを介してシールされ、
第3の膜と第4の膜とが前記第3のスペーサを介してシールされ、
第4の膜の2つの平行なエッジが、第3の膜の2つの平行なエッジに対して垂直である、
請求項3に記載の膜パッケージ。 - 膜が接続要素によりシールされる、請求項1記載の膜パッケージ。
- 膜が接続要素によりスペーサを介してシールされる、請求項4記載の膜パッケージ。
- 第1の膜と第2の膜とで第1のスリーブが構成され、第3の膜と第4の膜とで第2のスリーブが構成され、第2の膜と第3の膜とが埋め込み用樹脂により互いにシールされる、請求項1記載の膜パッケージ。
- 前記膜パッケージの角がフレームの所定の位置に固定され、隔離された状態で膜パッケージを通過する供給のストリームとプロセスのストリームの流れを形成する、請求項1〜7のいずれかに記載の膜パッケージ。
- 第1の膜、第2の膜、第3の膜、第4の膜、またはこれらのあらゆる組み合わせがイオン交換膜である、請求項1〜7のいずれかに記載の膜パッケージ。
- 第1の膜、第3の膜、またはこれらの両方がアニオン交換膜である、請求項9記載の膜パッケージ。
- 第2の膜、第4の膜、またはこれらの両方がカチオン交換膜である、請求項9記載の膜パッケージ。
- 第1の膜、第2の膜、第3の膜及び第4の膜がカチオン交換膜である、請求項9記載の膜パッケージ。
- 電気透析ED、電気透析逆ED(EDR)、ドナン透析、電気脱イオン化(EDI)、連続脱イオン化(CEDI)及び/または逆電気透析(RED)、或いはこれらのあらゆる組み合わせに使用可能な、請求項1〜7のいずれかに記載の膜パッケージ。
- 膜パッケージを有する膜モジュールであって、
前記膜パッケージは、少なくとも第1のセルの対と第2のセルの対を有し、
前記第1のセルの対は第1の膜と第2の膜を有し、前記第1の膜の2つの平行なエッジに沿って前記第1の膜と前記第2の膜とが互いにシールされており、前記第2のセルの対は第3の膜と第4の膜を有し、前記第3の膜の2つの平行なエッジに沿って前記第3の膜と前記第4の膜とが互いにシールされており、
第1の膜の前記2つの平行なエッジは、第3の膜の前記2つの平行なエッジと平行であり、
前記第2の膜と前記第3の膜とは、前記第2の膜の2つの平行なエッジに沿って互いにシールされており、第2の膜の前記2つの平行なエッジは、第1の膜の前記2つの平行なエッジに対して垂直であり、
前記膜パッケージは、第2の膜の一方の面上の供給のストリームの自由な流れと、第2の膜の他方の面上のプロセスのストリームの自由な流れを可能とし、前記供給のストリームの流れが前記プロセスのストリームの流れに対して垂直であり、
前記供給のストリームと前記プロセスのストリームは互いに混合しない、
膜モジュール。 - 前記第1のセルの対が、第1の膜と第2の膜との間に第1のスペーサを有し、第2の膜と第3の膜との間に第2のスペーサを有し、
前記第2のセルの対が、第3の膜と第4の膜との間に第3のスペーサを有し、
前記セルの対は、第1のスペーサを通る供給のストリームの自由な流れと、第2のスペーサを通るプロセスのストリームの自由な流れを可能とする、
請求項14に記載の膜モジュール。
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