JPH02237622A - 分離、濾過又は触媒変化用の膜を有する剛性要素のモジュール内での組み立て方法 - Google Patents
分離、濾過又は触媒変化用の膜を有する剛性要素のモジュール内での組み立て方法Info
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- JPH02237622A JPH02237622A JP2015959A JP1595990A JPH02237622A JP H02237622 A JPH02237622 A JP H02237622A JP 2015959 A JP2015959 A JP 2015959A JP 1595990 A JP1595990 A JP 1595990A JP H02237622 A JPH02237622 A JP H02237622A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、分離、濾過又は触媒変化用の膜を有する剛性
要素のモジュール内での組み立て方法に関する。゛″活
性゛要素と称するこのような要素は、外形が実質的に円
筒形又は角柱形であり、且つセラミック、ガラス、金属
又は炭素の如き剛性材料からなる. 免吋左1遣 概略的には、モジュールは、一般に円筒形状であり且つ
金属又は場合によって繊維で強化されるプラスチック材
料からなる外殻を含んでいる。該外殼内では、複数の活
性部材が相互に且つ外殻の軸に平行に組み立てられてい
る。非常に剛性の高い2つの端部板は活性要素の各端部
に機械的支持を提供し且つ中間シールを使用して該要素
を所定の位置に保持する.更に流体処理設備では、2つ
の板が膜から上流の区域と該膜から下流の区域とを分割
するのに役立っている。端部板はこれら2つの区域間の
密封を行う。
要素のモジュール内での組み立て方法に関する。゛″活
性゛要素と称するこのような要素は、外形が実質的に円
筒形又は角柱形であり、且つセラミック、ガラス、金属
又は炭素の如き剛性材料からなる. 免吋左1遣 概略的には、モジュールは、一般に円筒形状であり且つ
金属又は場合によって繊維で強化されるプラスチック材
料からなる外殻を含んでいる。該外殼内では、複数の活
性部材が相互に且つ外殻の軸に平行に組み立てられてい
る。非常に剛性の高い2つの端部板は活性要素の各端部
に機械的支持を提供し且つ中間シールを使用して該要素
を所定の位置に保持する.更に流体処理設備では、2つ
の板が膜から上流の区域と該膜から下流の区域とを分割
するのに役立っている。端部板はこれら2つの区域間の
密封を行う。
一般に、活性要素は3つの部分を含んでいる。
該活性要素はまず、活性要素に形状と強度とを与える大
きな孔を有する通気性の高い支持体を含んでいる。この
部分は一般に多孔質焼結材料からなる. 該活性要素は次に、支持体の表面上に付着し且つ分離、
濾過又は触媒変化機能の提供に役立つ非常に薄い活性層
を含んでいる。該活性層は活性要素を貫通する各チャン
ネルの内面を、場合によって活性要素が管のときはチャ
ンネルの外面を覆う。
きな孔を有する通気性の高い支持体を含んでいる。この
部分は一般に多孔質焼結材料からなる. 該活性要素は次に、支持体の表面上に付着し且つ分離、
濾過又は触媒変化機能の提供に役立つ非常に薄い活性層
を含んでいる。該活性層は活性要素を貫通する各チャン
ネルの内面を、場合によって活性要素が管のときはチャ
ンネルの外面を覆う。
該活性層は支持体上に、又は支持体上に直接付着されて
いる1つ若しくは複数の副層上に直接付着され得る. 該活性要素は最後に、活性層が支持体の端部の区域全体
を覆わない場合、モジュールの上流区域と下流区域との
接続が支持体の大きな孔を介して行われないように、支
持体の各端部で孔を閉塞するシールを含んでいる.この
シールはフランス特許第2 560 526号に記載の
如く実施例として提供され得る。
いる1つ若しくは複数の副層上に直接付着され得る. 該活性要素は最後に、活性層が支持体の端部の区域全体
を覆わない場合、モジュールの上流区域と下流区域との
接続が支持体の大きな孔を介して行われないように、支
持体の各端部で孔を閉塞するシールを含んでいる.この
シールはフランス特許第2 560 526号に記載の
如く実施例として提供され得る。
特に以下の論文では、マルチチャンネル型活性要素につ
いて記載されている. J, Gillot,D.Garcera”接線微小一
過(Microfiltration Tangent
ielle)及び限外P過用新規セラミックフィルタメ
ディア″”,FILTR^84会議、stI!Fran
gaise de Filtration,1984年
10月、パリ。
いて記載されている. J, Gillot,D.Garcera”接線微小一
過(Microfiltration Tangent
ielle)及び限外P過用新規セラミックフィルタメ
ディア″”,FILTR^84会議、stI!Fran
gaise de Filtration,1984年
10月、パリ。
J. Gillot,G.Brinkman,D,Ga
rcera,“クロスフロー微小r過及び限外ヂ過用新
規セラミックフィルタメディア”、第4回世界P過会議
、1986年4月22〜24日、ベノレギー、オステン
デ。
rcera,“クロスフロー微小r過及び限外ヂ過用新
規セラミックフィルタメディア”、第4回世界P過会議
、1986年4月22〜24日、ベノレギー、オステン
デ。
支持体は押出し、乾燥次に焼結により製造されるので、
該支持体の端部の形状は不規則である。
該支持体の端部の形状は不規則である。
何故ならば、押出し及び次の焼結の間に変形(重力作用
下での湾曲、種々の段階での収縮等)を生ずるからであ
る。従って、幾何学的にうまく限定された形状を有する
標準シール、例えばO−リングを使用してこのような要
素を端部板内に組み立てることは困難である。シールが
導入されるべき対向面間の隙間、即ち支持体端部と端部
板の表面との間の隙間はこれらの対向面間の1つの位置
から他の位置に過度に変動する. 円対称になるように支持体の各端部を機械加工してこの
問題を解決しようとする試みがなされ得る。しかしなが
ら、これは“スキン“の厚さ、即ち外側チャンネルと支
持体の外面との距離を小さくする結果となる. 本発明の目的はこれらの欠点を排除して、最適なシーリ
ングによりモジュールの端部板内での活性要素アセンブ
リの組み立てを容易にする組み立て方法を提供すること
である。
下での湾曲、種々の段階での収縮等)を生ずるからであ
る。従って、幾何学的にうまく限定された形状を有する
標準シール、例えばO−リングを使用してこのような要
素を端部板内に組み立てることは困難である。シールが
導入されるべき対向面間の隙間、即ち支持体端部と端部
板の表面との間の隙間はこれらの対向面間の1つの位置
から他の位置に過度に変動する. 円対称になるように支持体の各端部を機械加工してこの
問題を解決しようとする試みがなされ得る。しかしなが
ら、これは“スキン“の厚さ、即ち外側チャンネルと支
持体の外面との距離を小さくする結果となる. 本発明の目的はこれらの欠点を排除して、最適なシーリ
ングによりモジュールの端部板内での活性要素アセンブ
リの組み立てを容易にする組み立て方法を提供すること
である。
九匪血叉1
本発明は、分離、枦過又は触媒変化用の膜を有し且つそ
の外形が実質的に円筒形又は角柱形の剛性要素のモジュ
ール内での組み立て方法に関する。
の外形が実質的に円筒形又は角柱形の剛性要素のモジュ
ール内での組み立て方法に関する。
該方法は、焼結物質の支持体からの該要素の製造、該要
素の端部の密封及び該要素上への活性層の付着を含んで
いる。該モジュールは、前記剛性要素に平行な軸の周り
に実質的に円筒形であり且つ該要素の端部が仲介シール
により固定されている開口部を有する2つの端部板によ
り閉鎖される外殼内に少なくとも1つの剛性要素を含む
ように使用される.該端部の各々は前記支持体に結合さ
れる余分の厚さ部を備えている.本発明は、その外面が
該要素の軸にほぼ合致する軸の周りに所定の円対称形状
を有するショルダを得るように該余分の厚さ部が機械加
工されることを特徴とする。
素の端部の密封及び該要素上への活性層の付着を含んで
いる。該モジュールは、前記剛性要素に平行な軸の周り
に実質的に円筒形であり且つ該要素の端部が仲介シール
により固定されている開口部を有する2つの端部板によ
り閉鎖される外殼内に少なくとも1つの剛性要素を含む
ように使用される.該端部の各々は前記支持体に結合さ
れる余分の厚さ部を備えている.本発明は、その外面が
該要素の軸にほぼ合致する軸の周りに所定の円対称形状
を有するショルダを得るように該余分の厚さ部が機械加
工されることを特徴とする。
従って、あらかじめ備えられたシール、例えば環状シー
ル、円筒形シール、平坦シール、円錐シール等を介して
、端部板の前記対応開口部内に該端部を組み立てること
は容易である。
ル、円筒形シール、平坦シール、円錐シール等を介して
、端部板の前記対応開口部内に該端部を組み立てること
は容易である。
変形シールは、端部部品上でろう付けし次に端部部品の
周囲を端部板に結合(例えば溶接又は鑞付け)して製造
される。かくして、活性要素は高温に耐え得るように端
部板に固定される。このような実施例では、金属ベロー
は端部部品内に組み込まれ得るか又は端部部品に結合さ
れ得る。
周囲を端部板に結合(例えば溶接又は鑞付け)して製造
される。かくして、活性要素は高温に耐え得るように端
部板に固定される。このような実施例では、金属ベロー
は端部部品内に組み込まれ得るか又は端部部品に結合さ
れ得る。
前記ショルダと前記支持体との材料はセラミック、ガラ
ス、金属及び炭素の中から選択される。
ス、金属及び炭素の中から選択される。
ショルダは活性要素の支持部分と同一材料、例えば支持
体がアルミナからなるときはアルミナから、支持体がス
テンレス鋼からなるときは焼結ステンレス鋼から、支持
体が多孔質ガラスからなるときは焼結多孔質ガラスから
なるのが有利である.これにより、焼結による支持体と
ショルダとの良好な結合が確実に行われ且つ示差的膨張
(differential expansion)の
問題が解決される。
体がアルミナからなるときはアルミナから、支持体がス
テンレス鋼からなるときは焼結ステンレス鋼から、支持
体が多孔質ガラスからなるときは焼結多孔質ガラスから
なるのが有利である.これにより、焼結による支持体と
ショルダとの良好な結合が確実に行われ且つ示差的膨張
(differential expansion)の
問題が解決される。
しかしながら、ガラス支持体上でセラミックショルダを
使用する又はセラミック支持体上でガラスショルダを使
用することも可能である.支持体が多孔質炭素からなる
時に炭素を使用することも可能である。この場合、余分
の厚さ部は炭素粒子とコールピッチのような炭化性結合
剤との混合物又はフェノール樹脂の形態で支持体上に付
着される。該結合剤は場合によっては多孔質であり得る
炭素ショルダを得るために非酸化性雰囲気で炭化される
。
使用する又はセラミック支持体上でガラスショルダを使
用することも可能である.支持体が多孔質炭素からなる
時に炭素を使用することも可能である。この場合、余分
の厚さ部は炭素粒子とコールピッチのような炭化性結合
剤との混合物又はフェノール樹脂の形態で支持体上に付
着される。該結合剤は場合によっては多孔質であり得る
炭素ショルダを得るために非酸化性雰囲気で炭化される
。
しかしながら、ショルダは更に、セラミック、ガラス、
金属又は炭素からなる支持体、例えば重合体とうまく結
合し得る任意の物質からなり得る。
金属又は炭素からなる支持体、例えば重合体とうまく結
合し得る任意の物質からなり得る。
この場合、樹脂(例えば無機充填材を任意で含むエボキ
シ樹脂)は、該樹脂が余分の厚さ部を構成し且つ支持体
端部の孔をも含浸させるように、要素の端部の周囲に流
し込まれる。
シ樹脂)は、該樹脂が余分の厚さ部を構成し且つ支持体
端部の孔をも含浸させるように、要素の端部の周囲に流
し込まれる。
余分の厚さ部を構成する物質の付着作業は、種々の方法
で、例えば注入成形、成形又は噴霧により実施され得る
. 注入成形の場合、出発材料は以下のものを含むスリップ
又は懸濁液である。
で、例えば注入成形、成形又は噴霧により実施され得る
. 注入成形の場合、出発材料は以下のものを含むスリップ
又は懸濁液である。
セラミック又はガラスからなる支持体の場合:セラミッ
ク又はガラス粉末、 乾燥凝集力を提供する有機結合剤及び 結合剤用溶媒(一般には水). 炭素支持体の場合: 炭素粉末及び 液体の又は溶媒中で溶解している炭化性有機物(ビッチ
、フェノール樹脂等)。
ク又はガラス粉末、 乾燥凝集力を提供する有機結合剤及び 結合剤用溶媒(一般には水). 炭素支持体の場合: 炭素粉末及び 液体の又は溶媒中で溶解している炭化性有機物(ビッチ
、フェノール樹脂等)。
金属からなる支持体の場合:
金属粉末及び
粉末を懸濁させるための液体。
活性要素の端部の周囲を成形するためには、出発材料は
注入成形について前述した組成の1つと類似する組成を
有するが液体濃度の低い(rich inliquid
)プラスチック素材である。
注入成形について前述した組成の1つと類似する組成を
有するが液体濃度の低い(rich inliquid
)プラスチック素材である。
(例えばスプレーガンを使用する)噴霧の場合、出発材
料は前記スリップに類似するスリップである. 前記の3つの総ての方法では、余分の厚さ部は乾燥及び
焼結により、又は炭化性物質を使用するときは非酸化性
雰囲気で800〜1500℃に加熱することにより実質
的に強化される。
料は前記スリップに類似するスリップである. 前記の3つの総ての方法では、余分の厚さ部は乾燥及び
焼結により、又は炭化性物質を使用するときは非酸化性
雰囲気で800〜1500℃に加熱することにより実質
的に強化される。
重合性プラスチック物質と無機充填材とを含むプラスチ
ック素材を使用して活性要素端部の周囲に余分の厚さ部
を構成する材料を付着させることもできる.例えば、支
持体が多孔質アルミナからなる場合、プラスチック素材
はエボキシ樹脂とアルミナ粉末との混合物からなり得る
。余分の厚さ部は重合により実質的に強化される。
ック素材を使用して活性要素端部の周囲に余分の厚さ部
を構成する材料を付着させることもできる.例えば、支
持体が多孔質アルミナからなる場合、プラスチック素材
はエボキシ樹脂とアルミナ粉末との混合物からなり得る
。余分の厚さ部は重合により実質的に強化される。
最後に、溶融材料(セラミック、ガラス、金属〉の溶射
又はプラズマ溶射も使用され得る。
又はプラズマ溶射も使用され得る。
好ましい実施例では、活性要素は以下の段階により製造
される。
される。
支持体を構成するために、焼結に適した物質が押出しさ
れる. 該物質は乾燥され、場合によって最初の焼き固め作業が
行われる。
れる. 該物質は乾燥され、場合によって最初の焼き固め作業が
行われる。
次に、焼結され得る又は一部炭化され得る物質の余分の
厚さ部(以後″′シミルダと称する)が支持体の側方外
面上で該支持体の端部から短い距離にわたって該支持体
の周囲全体に付着される。
厚さ部(以後″′シミルダと称する)が支持体の側方外
面上で該支持体の端部から短い距離にわたって該支持体
の周囲全体に付着される。
次に、この付着物は乾燥されて、焼結により又該付着物
が炭化性結合剤を含む場合は炭化により強化される。(
焼結又は炭化は支持体の焼結と同一の焼き固め作業中に
実施され得る。)従って、支持体及その余分の厚さ部は
形状が不規則的な外面を有する. 次に、支持体の各端部で担持される余分の厚さ部の外面
は例えば各ショルダを形成するように旋盤又は研削盤等
を使用して加工され得る。
が炭化性結合剤を含む場合は炭化により強化される。(
焼結又は炭化は支持体の焼結と同一の焼き固め作業中に
実施され得る。)従って、支持体及その余分の厚さ部は
形状が不規則的な外面を有する. 次に、支持体の各端部で担持される余分の厚さ部の外面
は例えば各ショルダを形成するように旋盤又は研削盤等
を使用して加工され得る。
ショルダを備える支持体の各端部が密封される.使用す
るシールの型によって、この作業はショルダの加工前又
は加工後に行われ得る.加工後に密封される場合、密封
工程は、ショルダの外面の形状の規則性を損なわないよ
うにするために、該ショルダの表面上にごく僅かな又は
少なくとも非常に均一な厚さの層を形成せねばならない
。
るシールの型によって、この作業はショルダの加工前又
は加工後に行われ得る.加工後に密封される場合、密封
工程は、ショルダの外面の形状の規則性を損なわないよ
うにするために、該ショルダの表面上にごく僅かな又は
少なくとも非常に均一な厚さの層を形成せねばならない
。
活性層が付着される.この作業は状況に応じて密封作業
の前又は後に実施され得る。
の前又は後に実施され得る。
本発明の組み立て方法は特に以下の利点を有する
ショルダは、押出し及び焼結の行われた要素に比して少
量の添加物質のみを必要とする。
量の添加物質のみを必要とする。
ショルダ製造により余計にかかる費用は僅かである。活
性要素の支持部分が異なる温度での2段階の焼き固めで
焼結されるときには、余分の厚さ部は第1段階の焼き固
め後に付着され得、第2段階の焼き固め中に実質的に焼
結され得る。
性要素の支持部分が異なる温度での2段階の焼き固めで
焼結されるときには、余分の厚さ部は第1段階の焼き固
め後に付着され得、第2段階の焼き固め中に実質的に焼
結され得る。
マルチチャンネル形態を有する支持体を使用する場合は
、例えば緻密で規則的な配置の7、19又は37のチャ
ンネルを含む六角柱の形態の支持体を製造することがし
ばしば有利である。しがしながら、O−リングのような
予備成形シール又はシーリンググランドを使用しての組
み立てが困難となる.ショルダを提供することにより、
これらの型のシールの使用が可能となる. 添付図面を参照して本発明の実施態様を実施例として説
明する。
、例えば緻密で規則的な配置の7、19又は37のチャ
ンネルを含む六角柱の形態の支持体を製造することがし
ばしば有利である。しがしながら、O−リングのような
予備成形シール又はシーリンググランドを使用しての組
み立てが困難となる.ショルダを提供することにより、
これらの型のシールの使用が可能となる. 添付図面を参照して本発明の実施態様を実施例として説
明する。
19のチャンネル10を有するマルチチャンネルアルミ
ナ支持体1で本方法を開始した.第1図は支持体の一方
の端部を示す。
ナ支持体1で本方法を開始した.第1図は支持体の一方
の端部を示す。
最終焼結後の該支持体は長さが850mm、平坦部間の
幅が約28mmの六角柱形であった。六角形の角は丸め
られて、(頂点間の)最大横寸法は30IllIIであ
った。支持体は孔の直径が12μmで多孔度が35容量
%の多孔質アルミナからなっていた,支持体は形状に関
して以下のような欠点を有する。
幅が約28mmの六角柱形であった。六角形の角は丸め
られて、(頂点間の)最大横寸法は30IllIIであ
った。支持体は孔の直径が12μmで多孔度が35容量
%の多孔質アルミナからなっていた,支持体は形状に関
して以下のような欠点を有する。
要素の端部での六角柱の対向面間の距離は大体27mI
I1〜29lである. マルチチャンネル要素の端部の一方は完全に長線形では
なく、僅かに湾曲している(ドルービング(droop
ing)の欠陥).要素のこの端部において、六角柱の
軸は要素の長さ全体について決定される中間軸と、要素
に応じて1゛〜2゜の相対角度をなす。
I1〜29lである. マルチチャンネル要素の端部の一方は完全に長線形では
なく、僅かに湾曲している(ドルービング(droop
ing)の欠陥).要素のこの端部において、六角柱の
軸は要素の長さ全体について決定される中間軸と、要素
に応じて1゛〜2゜の相対角度をなす。
余分の厚さ部を構成するなめに、以下の重量組成のスリ
ップが製造された。
ップが製造された。
平均粒度が13μ−のアルミナ:15%平均粒度が30
μIのアルミナ:45%平均粒度が2.5μ悄のアルミ
ナ:20%水:I8% 酢酸ビニルラテックスの 濃縮懸濁液: 1.96%(Van
derbilt製)Dirvan C界面活性剤:
0.04%既に最初の焼き固め作業の
行われた支持体上に余分の厚さ部を付着させるなめに、
該支持体の端部が端部3の不規則な形状に適合したゴム
製型2内に垂直に置かれたく第2図参照)。スリップが
支持体と型との間の空間に流し込まれた.スリップ液体
は多孔質支持体1の孔内に毛管現象により吸入された。
μIのアルミナ:45%平均粒度が2.5μ悄のアルミ
ナ:20%水:I8% 酢酸ビニルラテックスの 濃縮懸濁液: 1.96%(Van
derbilt製)Dirvan C界面活性剤:
0.04%既に最初の焼き固め作業の
行われた支持体上に余分の厚さ部を付着させるなめに、
該支持体の端部が端部3の不規則な形状に適合したゴム
製型2内に垂直に置かれたく第2図参照)。スリップが
支持体と型との間の空間に流し込まれた.スリップ液体
は多孔質支持体1の孔内に毛管現象により吸入された。
この液体はケーキ4を形成し、該ケーキはそれから乾燥
された.該ケーキは次に型から外された。ケーキは支持
体1に粘着し続ける。同一作業が支持体1の他方の端部
に適用された。支持体及び余分の厚さ部5は1750℃
での焼き固めにより最終焼結された。このようにして得
られた余分の厚さ部は多孔質で、非常に強度が高く且つ
支持体への結合が非常に良好であった。
された.該ケーキは次に型から外された。ケーキは支持
体1に粘着し続ける。同一作業が支持体1の他方の端部
に適用された。支持体及び余分の厚さ部5は1750℃
での焼き固めにより最終焼結された。このようにして得
られた余分の厚さ部は多孔質で、非常に強度が高く且つ
支持体への結合が非常に良好であった。
第2図に示す如く、支持体の端部は、支持体の軸に垂直
に伸びる千面6上で切断された。
に伸びる千面6上で切断された。
その後、余分の厚さ部5(第3図参照)の外面は円筒形
又は円筒一円錐形の形状5′(第4図参照)になるよう
に研削された。これにより、外径が34mmで長さが1
8mIIlと正確に寸法決定されたショルダが得られた
。
又は円筒一円錐形の形状5′(第4図参照)になるよう
に研削された。これにより、外径が34mmで長さが1
8mIIlと正確に寸法決定されたショルダが得られた
。
端部は、ショルダ5゛の表面上に余分の厚さ部を残さな
いように融解中に支持体の孔内に完全に入り込んだガラ
スで含浸させることにより密封された.活性層はチャン
ネルの内面上に付着された。
いように融解中に支持体の孔内に完全に入り込んだガラ
スで含浸させることにより密封された.活性層はチャン
ネルの内面上に付着された。
これにより、端部が幾何学的にうまく限定された形状を
有し、従って密封リング又はグランド型シールを使用し
てのモジュール内での組み立てにうまく適合する活性要
素が得られた. 及1勇1 本発明の方法は、直径が10μmの孔を有する多孔質ガ
ラス支持体に適用された。該支持体は、形状が実質的に
円筒形で、内径が約15m+*、外径が19am、長さ
が5001の管形状であり且つガラス粉末を焼結するこ
とにより得られた. この管は形状に関して以下のような欠点を有する. 各端部での外周は実質的にほぼ円形の楕円形状(長円形
化の欠点》であり、主要軸の寸法は以下の通りである. 一方の端部A : 18.3mm及び18.9mm
他方の端部B : 18.7mm及び19 .71
従って、端部の平均外径は端部Aで18.6mmであり
、端部Bで19.2m+*である(円錐形の欠陥)。
有し、従って密封リング又はグランド型シールを使用し
てのモジュール内での組み立てにうまく適合する活性要
素が得られた. 及1勇1 本発明の方法は、直径が10μmの孔を有する多孔質ガ
ラス支持体に適用された。該支持体は、形状が実質的に
円筒形で、内径が約15m+*、外径が19am、長さ
が5001の管形状であり且つガラス粉末を焼結するこ
とにより得られた. この管は形状に関して以下のような欠点を有する. 各端部での外周は実質的にほぼ円形の楕円形状(長円形
化の欠点》であり、主要軸の寸法は以下の通りである. 一方の端部A : 18.3mm及び18.9mm
他方の端部B : 18.7mm及び19 .71
従って、端部の平均外径は端部Aで18.6mmであり
、端部Bで19.2m+*である(円錐形の欠陥)。
以下の重量組成のスリップが製造された。
平均粒度が8μlのガラス粉末:24%平均粒度が20
μ輪のガラス粉末:44%水.
30% ポリビニルアルコール: 2%選択されたガラ
ス粉末の組成では管を構成するガラスと同一の膨張率が
得られたが、その軟化点は50℃ほど低かった. 実施例1と同様に、余分の厚さ部は前述のスリップを使
用して管の各端部の周りに付着された.余分の厚さ部は
管製造に使用する温度より50℃低い温度で熱処理して
強化された。
μ輪のガラス粉末:44%水.
30% ポリビニルアルコール: 2%選択されたガラ
ス粉末の組成では管を構成するガラスと同一の膨張率が
得られたが、その軟化点は50℃ほど低かった. 実施例1と同様に、余分の厚さ部は前述のスリップを使
用して管の各端部の周りに付着された.余分の厚さ部は
管製造に使用する温度より50℃低い温度で熱処理して
強化された。
次に外径が221で長さが10nT@のショルダを得る
ために、管端部での余分の厚さ部が研削された.支持体
の端部の孔の密封後に、密封リング又はグランド型シー
ルを使用してモジュール内への装着に適した活性要素が
得られた。このような要素は、管の内面上に付着された
支持体より直径が小さい孔を備えるP過層を有するに適
している。
ために、管端部での余分の厚さ部が研削された.支持体
の端部の孔の密封後に、密封リング又はグランド型シー
ルを使用してモジュール内への装着に適した活性要素が
得られた。このような要素は、管の内面上に付着された
支持体より直径が小さい孔を備えるP過層を有するに適
している。
K五M1
本発明の方法は、孔の平均直径が15μmの多孔質の焼
結ステンレス鋼支持体に適用された。該支持体は長さが
100On+m、内径が約181Ilm、外径が約24
mmの管形状である.該外径は23 .5mm〜24.
5mmで変動する(長円形化の欠陥)。
結ステンレス鋼支持体に適用された。該支持体は長さが
100On+m、内径が約181Ilm、外径が約24
mmの管形状である.該外径は23 .5mm〜24.
5mmで変動する(長円形化の欠陥)。
以下の重量組成のスリップを製造することにより前記支
持体上にショルダが製造された。
持体上にショルダが製造された。
管と同一組成であり且つ粒子の平均直径が15μ蹟のス
テンレス鋼粉末:85% 水: 14.5%ポリビニルアル
コール=0.5% ステンレス鋼粉末の余分の厚さ部は、このスリップ及び
スプレーガンを使用して管の各端部に噴霧された。余分
の厚さ部を20mmの長さに制限するために、噴霧区域
限定マスクが使用された.付着物は、管の焼結の場合と
同一の温度で焼結することにより強化された. その後、各端部は外径が27+mで長さが20maのシ
ョルダを得るために旋削された. 管の端部の孔はろう付け組成物を浸透させることにより
密封された。ステンレス鋼粉末の薄層が管の内面上に付
着され、孔の直径が1μ偽の分割層を得るように焼結さ
れた. 得られた活性要素は密封リング又はグランド型シールを
介してのモジュール内での組み立てに適していた. K立]J 本発明の方法は炭素支持体に適用された.理想は、孔の
平均直径が10μ一であり且つ各々の直径が5隋障の7
つの平行チャンネル(即ちマルチチャンネル型要素)に
より貫通される長さが600mmの実質的に円筒形の多
孔質の炭素支持体上にショルダを提供することであった
.該支持体の直径は21 .5n+m〜22.5mn+
間で変動した。
テンレス鋼粉末:85% 水: 14.5%ポリビニルアル
コール=0.5% ステンレス鋼粉末の余分の厚さ部は、このスリップ及び
スプレーガンを使用して管の各端部に噴霧された。余分
の厚さ部を20mmの長さに制限するために、噴霧区域
限定マスクが使用された.付着物は、管の焼結の場合と
同一の温度で焼結することにより強化された. その後、各端部は外径が27+mで長さが20maのシ
ョルダを得るために旋削された. 管の端部の孔はろう付け組成物を浸透させることにより
密封された。ステンレス鋼粉末の薄層が管の内面上に付
着され、孔の直径が1μ偽の分割層を得るように焼結さ
れた. 得られた活性要素は密封リング又はグランド型シールを
介してのモジュール内での組み立てに適していた. K立]J 本発明の方法は炭素支持体に適用された.理想は、孔の
平均直径が10μ一であり且つ各々の直径が5隋障の7
つの平行チャンネル(即ちマルチチャンネル型要素)に
より貫通される長さが600mmの実質的に円筒形の多
孔質の炭素支持体上にショルダを提供することであった
.該支持体の直径は21 .5n+m〜22.5mn+
間で変動した。
そのために、粒子の平均直径が15μ−の炭素粉末を6
0容量%、コールピッチを40容量%を含む混合物が製
造された。この混合物はペーストを得るために160℃
に加熱された。約3mII+の余分の厚さ部を得るため
に該ペーストが支持体の各端部の周りに成形された。ピ
ッチを炭化するために要素が非酸化性雰囲気で1200
℃まで漸進的に加熱された。
0容量%、コールピッチを40容量%を含む混合物が製
造された。この混合物はペーストを得るために160℃
に加熱された。約3mII+の余分の厚さ部を得るため
に該ペーストが支持体の各端部の周りに成形された。ピ
ッチを炭化するために要素が非酸化性雰囲気で1200
℃まで漸進的に加熱された。
その後、直径が25mmで長さが15mmの円筒形ショ
ルダを形成するために余分の厚さ部が研削された。
ルダを形成するために余分の厚さ部が研削された。
端部は、液体ピッチで含浸させ且つ炭化させることによ
り密封された。その後、チャンネルの各々の内面上に炭
素及び樹脂の薄層を付着させるように、炭素粉末、フェ
ノール樹脂及び樹脂溶媒からなるスリップが支持体を通
じてr過された。その後、層は孔の平均直径が0.2μ
鍋の炭素層を得るように非酸化性雰囲気で樹脂を炭化さ
せて強化された。 例えば密封リング又はグランド型シ
ールを介して装着されるのに適したマルチチャンネル活
性要素がこのようにして得られた。
り密封された。その後、チャンネルの各々の内面上に炭
素及び樹脂の薄層を付着させるように、炭素粉末、フェ
ノール樹脂及び樹脂溶媒からなるスリップが支持体を通
じてr過された。その後、層は孔の平均直径が0.2μ
鍋の炭素層を得るように非酸化性雰囲気で樹脂を炭化さ
せて強化された。 例えば密封リング又はグランド型シ
ールを介して装着されるのに適したマルチチャンネル活
性要素がこのようにして得られた。
え隻■y
実施例■と同一型の金属管支持体が使用された.支持体
と同一組成のステンレス鋼の余分の厚さ部が溶融金属の
溶射により支持体上に付着された(スクープ(Scho
op)処理法)。噴霧区域は、余分の厚さ部を確実に1
5mmに制限するようにマスクを使用して限定された. 次に実施例■のショルダと類似するショルダを得るため
に、この余分の厚さ部が旋削された。その端部の密封、
ヂ過層の付着及びモジュール内への装着についてのその
後の作業は同一である.ショルダは旋削される代わりに
、一様に研削され得た.尺旌U 実施例Iと同一の型のマルチチャンネルアルミナ支持体
を使用し、以下の重量組成の混合物を成形することによ
り円筒形の余分の厚さ部が形成された. エボキシ樹脂=50% 粒子の平均直径が2μ輪の石英粉末:50%エボキシ樹
脂の重合後、直径が34mmで長さが18mmの円筒形
ショルダが旋削により得られた。密封及びP過層の付着
後に、密封リングを使用して活性要素がモジュール内に
装着された。
と同一組成のステンレス鋼の余分の厚さ部が溶融金属の
溶射により支持体上に付着された(スクープ(Scho
op)処理法)。噴霧区域は、余分の厚さ部を確実に1
5mmに制限するようにマスクを使用して限定された. 次に実施例■のショルダと類似するショルダを得るため
に、この余分の厚さ部が旋削された。その端部の密封、
ヂ過層の付着及びモジュール内への装着についてのその
後の作業は同一である.ショルダは旋削される代わりに
、一様に研削され得た.尺旌U 実施例Iと同一の型のマルチチャンネルアルミナ支持体
を使用し、以下の重量組成の混合物を成形することによ
り円筒形の余分の厚さ部が形成された. エボキシ樹脂=50% 粒子の平均直径が2μ輪の石英粉末:50%エボキシ樹
脂の重合後、直径が34mmで長さが18mmの円筒形
ショルダが旋削により得られた。密封及びP過層の付着
後に、密封リングを使用して活性要素がモジュール内に
装着された。
前述の如き活性要素は例えば第5図に示すようにモジュ
ール内に装着され得る。
ール内に装着され得る。
モジュール11は金属外殻12を備え、該金属外殻は一
般に軸13の周りに円筒形であるとともに、軸13に直
交して伸び且つ各々が開口部16.17を有する2つの
端部板14.15により閉鎖される。
般に軸13の周りに円筒形であるとともに、軸13に直
交して伸び且つ各々が開口部16.17を有する2つの
端部板14.15により閉鎖される。
それぞれが軸21.23を有する活性要素20.22は
、開口部16.17で受容されるように製造された端部
を有する。要素20の端部は、本発明のショルダ26,
28を有し、要素22の端部は本発明のショルダ25,
27を有する。
、開口部16.17で受容されるように製造された端部
を有する。要素20の端部は、本発明のショルダ26,
28を有し、要素22の端部は本発明のショルダ25,
27を有する。
ショルダ27.28は中間当接ワッシャ29を介して端
部板15に備わっているカラーに当接する。0−リング
30は板15に受容されて良好な密封性を提供する。
部板15に備わっているカラーに当接する。0−リング
30は板15に受容されて良好な密封性を提供する。
ショルダ25.26は円錐台32を末端とする。該ショ
ルダは開口部16で受容され且つねじ24を介して端部
板14上に固定されている保持板18により縦方向に所
定の位置で固定される0−リング30に係合する。
ルダは開口部16で受容され且つねじ24を介して端部
板14上に固定されている保持板18により縦方向に所
定の位置で固定される0−リング30に係合する。
第6図〜第8図は本発明のショルダと協働するのに適し
た、エラストマからなる取り外し可能なシールの3つの
変形例を示している。これら3つの図面総てに端部板1
4、保持板18及び活性要素20を示す. 第6図では、活性要素20は保持板18内の空洞に受容
される0−リング33と協働する円筒形ショルダ40を
有する。追加の○−リング34は板14と18との間に
備わっている。
た、エラストマからなる取り外し可能なシールの3つの
変形例を示している。これら3つの図面総てに端部板1
4、保持板18及び活性要素20を示す. 第6図では、活性要素20は保持板18内の空洞に受容
される0−リング33と協働する円筒形ショルダ40を
有する。追加の○−リング34は板14と18との間に
備わっている。
第7図では、活性要素20は円錐台42で末端となるシ
ョルダ41を有する。円錐台は保持板18に係合するO
−リング35と協働する。0−リング34は第6図の場
合と同様に備わっている。
ョルダ41を有する。円錐台は保持板18に係合するO
−リング35と協働する。0−リング34は第6図の場
合と同様に備わっている。
第8図では、要素20はその円筒面全体及びその平面の
一部分をシール44により包囲された円筒形ショルダ4
3を有する. 第9図はグランド型のシールを使用する変形例を示す.
ショルダ43は端部板14に受容され、且つ石綿繊維又
は黒鉛繊維のブレードからなるシール47及び0−リン
グ46と協働する。これらのすべてのシールは端部板l
4内に螺合される部分45を介して所定の位置に押圧さ
れる. 第10図では、ショルダ28の加工外面は該外面に当接
される端部部品50を有する。該端部部品は例えば金属
からなり且つ加工されたショルダの外形に非常に類似す
る内形を有する.端部部品は接着剤51、ろう付け、セ
メント、溶融ガラス又は炭化有機材料によりショルダ上
に固定される.2つの対向面が相互に非常に隣接してい
るために固定が可能である.ショルダが加工されていな
い場合には固定することができない.次に活性要素20
は端部部品50の外面と端部板15を貫通する穴の内面
との間に位置する着脱可能な密封リング52を介してモ
ジュール11内に組み立てられる. 第11図では、端部部品54はベロー形状であり且つ端
部部品50(第10図参照)と同一物質からなる要素5
1を介して活性要素20のショルダ28に固定される。
一部分をシール44により包囲された円筒形ショルダ4
3を有する. 第9図はグランド型のシールを使用する変形例を示す.
ショルダ43は端部板14に受容され、且つ石綿繊維又
は黒鉛繊維のブレードからなるシール47及び0−リン
グ46と協働する。これらのすべてのシールは端部板l
4内に螺合される部分45を介して所定の位置に押圧さ
れる. 第10図では、ショルダ28の加工外面は該外面に当接
される端部部品50を有する。該端部部品は例えば金属
からなり且つ加工されたショルダの外形に非常に類似す
る内形を有する.端部部品は接着剤51、ろう付け、セ
メント、溶融ガラス又は炭化有機材料によりショルダ上
に固定される.2つの対向面が相互に非常に隣接してい
るために固定が可能である.ショルダが加工されていな
い場合には固定することができない.次に活性要素20
は端部部品50の外面と端部板15を貫通する穴の内面
との間に位置する着脱可能な密封リング52を介してモ
ジュール11内に組み立てられる. 第11図では、端部部品54はベロー形状であり且つ端
部部品50(第10図参照)と同一物質からなる要素5
1を介して活性要素20のショルダ28に固定される。
ベローの他方の端部は端部板15に53で溶接される。
第12図の変形例では、活性要素20のショルダ68は
円錐台形状に加工される. このショルダは溶融ガラス61を介してベロー形状の端
部部品64に固定される。
円錐台形状に加工される. このショルダは溶融ガラス61を介してベロー形状の端
部部品64に固定される。
当然ながら本発明は説明した種々の実施例に制限されな
い。“ろう付け”という用語は任意の適切な合金(必ず
しも黄銅とは限らない》でのはんだ付けを含むために使
用される.本発明の主旨の範囲を逸脱することなく任意
の手段を同等の手段と置換することができる.
い。“ろう付け”という用語は任意の適切な合金(必ず
しも黄銅とは限らない》でのはんだ付けを含むために使
用される.本発明の主旨の範囲を逸脱することなく任意
の手段を同等の手段と置換することができる.
第1図はショルダを活性要素上に付着させる前の、19
のチャンネルを有するマルチチャンネル活性要素用六角
形支持体の端部の概略図、第2図は余分の厚さ部が第1
図の支持体の端部の一方に付着される段階を示す概略縦
断面図、第3図は第1図と類似する、本発明の余分の厚
さ部を備えた支持体を示す図、第4図は第3図と類似す
る、本発明に基づく機械加工後の支持体とそのショルダ
とを示す図、第5図は本発明のモジュール11の概略縦
断面図、第6図は本発明のモジュール内の活性要素の1
端部を示す大縮尺概略図、第7図及び第8図は種々の型
のシールを使用する、第6図と類似する変形配置を示す
図、第9図はグランド型のシール、即ち少なくとも一部
分が繊維からなる変形材料(この材料は2つの部品間で
又は該部品に対して圧縮されて、その間が密封される)
により密封が行われるシールを使用する配置を示す、第
6図に類似する図、第10図はろう付け端部部品を有す
る本発明の要素の一方の端部の変形例を示す図、第11
図はベローを形成する端部部品を有する本発明の要素の
一方の端部の変形例を示す図、第12図はベローを形成
する端部部品を有する本発明の要素の一方の端部の変形
例を示す図である。 16,.支持体、5.,.余分の厚さ部、10...チ
ャンネル、11...モジュール、14,15...端
部板、is...保持板、20,22...活性要素、 25,28,27,28,40,41,43,88..
.ショルダ、30,33,34,35,46...○−
リング、50,54,64...端部部品。 F(G.1 FIG.2 F[G.5 FIG.3 FIG.4
のチャンネルを有するマルチチャンネル活性要素用六角
形支持体の端部の概略図、第2図は余分の厚さ部が第1
図の支持体の端部の一方に付着される段階を示す概略縦
断面図、第3図は第1図と類似する、本発明の余分の厚
さ部を備えた支持体を示す図、第4図は第3図と類似す
る、本発明に基づく機械加工後の支持体とそのショルダ
とを示す図、第5図は本発明のモジュール11の概略縦
断面図、第6図は本発明のモジュール内の活性要素の1
端部を示す大縮尺概略図、第7図及び第8図は種々の型
のシールを使用する、第6図と類似する変形配置を示す
図、第9図はグランド型のシール、即ち少なくとも一部
分が繊維からなる変形材料(この材料は2つの部品間で
又は該部品に対して圧縮されて、その間が密封される)
により密封が行われるシールを使用する配置を示す、第
6図に類似する図、第10図はろう付け端部部品を有す
る本発明の要素の一方の端部の変形例を示す図、第11
図はベローを形成する端部部品を有する本発明の要素の
一方の端部の変形例を示す図、第12図はベローを形成
する端部部品を有する本発明の要素の一方の端部の変形
例を示す図である。 16,.支持体、5.,.余分の厚さ部、10...チ
ャンネル、11...モジュール、14,15...端
部板、is...保持板、20,22...活性要素、 25,28,27,28,40,41,43,88..
.ショルダ、30,33,34,35,46...○−
リング、50,54,64...端部部品。 F(G.1 FIG.2 F[G.5 FIG.3 FIG.4
Claims (16)
- (1)分離、濾過又は触媒変化用の膜を有し且つその外
形が実質的に円筒形又は角柱形の剛性要素のモジュール
内での組み立て方法であつて、該方法は焼結物質の支持
体からの該要素の製造、該要素の端部の密封及び該要素
上への活性層の付着を含み、該モジュールは、前記剛性
要素に平行な軸の周りに実質的に円筒形であり且つ該要
素の端部が仲介シールにより固定される開口部を有する
2つの端部板により閉鎖される外殼内に少なくとも1つ
の剛性要素を含むように使用され、該端部の各々は前記
支持体に結合される余分の厚さ部を備えており、その外
面が該要素の軸にほぼ合致する軸の周りに所定の円対称
形状を有するショルダを得るように該余分の厚さ部が機
械加工されることを特徴とする組み立て方法。 - (2)前記ショルダの物質と前記支持体の物質とがセラ
ミック、ガラス、金属及び炭素の中から選択されること
を特徴とする請求項1に記載の組み立て方法。 - (3)前記ショルダの物質と前記支持体の物質とが同一
であることを特徴とする請求項2に記載の組み立て方法
。 - (4)支持体の端部の密封作業及び前記活性層の付着作
業の前に該支持体上に物質を付着させることにより、前
記の余分の厚さ部が得られることを特徴とする請求項1
に記載の組み立て方法。 - (5)ガラス又はセラミックからなる前記の余分の厚さ
部を対応する支持体上に付着させるために、ガラス又は
セラミックの粉末、乾燥凝集力を提供する有機結合剤及
び結合剤用溶媒を含んでいるスリップが該支持体上に流
し込まれ、次に該スリップが乾燥され且つ焼結されるこ
とを特徴とする請求項4に記載の組み立て方法。 - (6)炭素からなる前記の余分の厚さ部を炭素支持体上
に付着させるために、炭素粉末及び液体の又は溶媒中で
溶解している炭化性有機物を含んでいる懸濁液が該支持
体上に流し込まれ、その後該懸濁液が乾燥され且つ非酸
化性雰囲気で800℃〜1500℃に加熱されることを
特徴とする請求項4に記載の組み立て方法。 - (7)金属からなる前記の余分の厚さ部を金属支持体に
付着させるために、粉末形態の前記金属を含む懸濁液が
該支持体上に流し込まれ、その後該懸濁液が乾燥され且
つ焼結されることを特徴とする請求項4に記載の組み立
て方法。 - (8)前記の余分の厚さ部が付着されるときに前記支持
体が予備焼結状態にあり、該支持体が最終的に該余分の
厚さ部の焼結と同時に焼結されることを特徴とする請求
項5に記載の組み立て方法。 - (9)前記の余分の厚さ部が付着されるときに前記支持
体が予備焼結状態にあり、該支持体が最終的に該余分の
厚さ部の焼結と同時に焼結されることを特徴とする請求
項7に記載の組み立て方法。 - (10)前記支持体の端部周囲の注入成形作業の代わり
に、スリップと類似する組成を有するが液体濃度の低い
プラスチック素材を使用して成形作業を行うことができ
ることを特徴とする請求項4に記載の組み立て方法。 - (11)注入成形作業に代わりに噴霧作業を行うことが
できることを特徴とする請求項4に記載の組み立て方法
。 - (12)前記の余分の厚さ部は前記支持体の端部の周囲
に成形される無機充填材を任意で含んでいる重合性プラ
スチック物質からなり、該余分の厚さ部は該プラスチッ
ク物質の重合により強化されることを特徴とする請求項
1に記載の組み立て方法。 - (13)前記の余分の厚さ部は溶融物質の溶射又はプラ
ズマ溶射により製造され、該物質はセラミック、ガラス
及び金属の中から選択されることを特徴とする請求項2
に記載の組み立て方法。 - (14)端部部品は前記ショルダに適用され、該端部部
品の内形はショルダの外形に非常に類似し、該端部部品
は接着剤、はんだ又はろう、セメント、溶融ガラス及び
炭化有機物の中から選択される物質を介して該ショルダ
上に固定されることを特徴とする請求項1に記載の組み
立て方法。 - (15)前記端部部品が金属からなり且つ対応する端部
板にはんだ付け、ろう付け又は溶接されることを特徴と
する請求項14に記載の組み立て方法。 - (16)前記端部部品が金属ベローを含んでいることを
特徴とする請求項14に記載の組み立て方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR8901028 | 1989-01-27 | ||
FR8901028A FR2642328B1 (fr) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | Procede d'assemblage dans un module d'un element rigide a membrane de separation, de filtration, ou de transformation catalytique |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02237622A true JPH02237622A (ja) | 1990-09-20 |
Family
ID=9378178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015959A Pending JPH02237622A (ja) | 1989-01-27 | 1990-01-25 | 分離、濾過又は触媒変化用の膜を有する剛性要素のモジュール内での組み立て方法 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5062910A (ja) |
EP (1) | EP0385089B1 (ja) |
JP (1) | JPH02237622A (ja) |
KR (1) | KR0140386B1 (ja) |
CA (1) | CA2008631C (ja) |
DE (1) | DE69019552T2 (ja) |
ES (1) | ES2072927T3 (ja) |
FR (1) | FR2642328B1 (ja) |
NO (1) | NO176205C (ja) |
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