JPH06142462A - 被覆繊維束をもつ中空繊維製分離モジュール - Google Patents
被覆繊維束をもつ中空繊維製分離モジュールInfo
- Publication number
- JPH06142462A JPH06142462A JP4069790A JP6979092A JPH06142462A JP H06142462 A JPH06142462 A JP H06142462A JP 4069790 A JP4069790 A JP 4069790A JP 6979092 A JP6979092 A JP 6979092A JP H06142462 A JPH06142462 A JP H06142462A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hollow fiber
- bundle
- fiber bundle
- fluid
- separation module
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 38
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 22
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 35
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 19
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 3
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 claims 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 claims 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract description 8
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 abstract 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000004382 potting Methods 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 229920000131 polyvinylidene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
- B01D63/024—Hollow fibre modules with a single potted end
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
- B01D63/025—Bobbin units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/23—Specific membrane protectors, e.g. sleeves or screens
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2319/00—Membrane assemblies within one housing
- B01D2319/04—Elements in parallel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 供給流体と透過流体が共に中空繊維束の中心
軸に対し平行して流れ、かつバイパス流が生じない中空
繊維モジュールを提供する。 【構成】 (a) 中空支持膜１４の周りの中空繊維束１２
の初端１９以外の外周を不透過性の薄いバリヤー層１８
で包む。 (b) 中空繊維束の終端を不透過性の末端キャップ２８で
封止する。 (c) 中空繊維束の末端を注封材料２０でシールする。 (d) ａ，ｂ，ｃで形成された繊維束をバリヤー層の外径
よりやや大なる内径をもつ耐圧シェル２２に封入する。 (e) 供給流体および不透過流体の出入口として耐圧シェ
ルとバリヤー層との間の密封管路３４に通じるポート１
５、および末端キャップ２８を貫通するポート１６を設
ける。 (f) 耐圧シェルの他端に透過流体出口２９を設ける。
軸に対し平行して流れ、かつバイパス流が生じない中空
繊維モジュールを提供する。 【構成】 (a) 中空支持膜１４の周りの中空繊維束１２
の初端１９以外の外周を不透過性の薄いバリヤー層１８
で包む。 (b) 中空繊維束の終端を不透過性の末端キャップ２８で
封止する。 (c) 中空繊維束の末端を注封材料２０でシールする。 (d) ａ，ｂ，ｃで形成された繊維束をバリヤー層の外径
よりやや大なる内径をもつ耐圧シェル２２に封入する。 (e) 供給流体および不透過流体の出入口として耐圧シェ
ルとバリヤー層との間の密封管路３４に通じるポート１
５、および末端キャップ２８を貫通するポート１６を設
ける。 (f) 耐圧シェルの他端に透過流体出口２９を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、中空繊維製分離モジュ
ール、および明確には環状繊維束が繊維列の中心軸に対
し平行な流体流を容易にする不透過性被覆によって部分
的に被覆されている分離モジュールに関する。
ール、および明確には環状繊維束が繊維列の中心軸に対
し平行な流体流を容易にする不透過性被覆によって部分
的に被覆されている分離モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】ガス／ガス、液体／液体、液体／固体混
合物の分離を行なうため多数の隔膜の使用は、各種の方
法によって一般工業応用性を達成し、それらの方法のう
ちに超濾過、極超濾過、逆浸透および透析が含まれる。
一般に、これら方法と組み合わされる多数の隔膜部材
は、モジュールと称される多数の容器に入れられ、それ
らの容器が各種の入口と出口とをもつシェルおよび上記
シェル内の多数隔膜の組立体から成る。その内部構成
は、それらの隔膜の上流面で加圧あるいは無圧の供給材
料流（処理流体）、それらの隔膜を通過従って下流面で
出る透過流体を捕集する手段および透過材料の混合を防
止する手段の導入を可能にさせるように設けられてい
る。
合物の分離を行なうため多数の隔膜の使用は、各種の方
法によって一般工業応用性を達成し、それらの方法のう
ちに超濾過、極超濾過、逆浸透および透析が含まれる。
一般に、これら方法と組み合わされる多数の隔膜部材
は、モジュールと称される多数の容器に入れられ、それ
らの容器が各種の入口と出口とをもつシェルおよび上記
シェル内の多数隔膜の組立体から成る。その内部構成
は、それらの隔膜の上流面で加圧あるいは無圧の供給材
料流（処理流体）、それらの隔膜を通過従って下流面で
出る透過流体を捕集する手段および透過材料の混合を防
止する手段の導入を可能にさせるように設けられてい
る。
【０００３】米国特許第４，２０７，１９２号は、本発
明にほぼ関連する中空フイラメント分離モジュールおよ
び製造方法を開示している。
明にほぼ関連する中空フイラメント分離モジュールおよ
び製造方法を開示している。
【０００４】ガス混合物の多数の成分、あるいは溶液に
溶解される多数の溶質を分離するため多数の中空繊維隔
膜を使用する場合、それらの隔膜を介して分離される混
合物を流す多数の方法がある。使用される流動方法は、
圧力シエル内で多数の個々の中空繊維隔膜ユニットを構
成すべき方法を決定する。極めてありふれた繊維配列方
法の１つは、軸方向に平行な中心中子管のまわりに配列
される数千あるいは数百万のこの種繊維から成るほぼ円
筒横断面へ多数の平行かつ直線状繊維を配列することか
ら成る。中子管は、穿孔あるいはスロットづけされかつ
加圧供給流体に対する入口導管として働らく。供給流体
は、それらの繊維の間で繊維の軸に直交して外方へポン
プ送りされかつ流体が繊維列の外側範囲に達するにつれ
て、流体は、圧力シエル（耐圧シエル；圧力封じ込めシ
エル）内壁面に隣接する環状空間へ捕集される。圧力シ
エル内壁面に対して隣接する環状空間へ供給材料を導入
および繊維列の中心にある穿孔管に向って半径方向内側
へ横断させることによって反対方向に流すため繊維の同
じ一般物理的配置を使用することができる。この一般的
手段に対する別の変形例として、逆転らせん状に中心の
中子管（マンドレル；心軸；中心支持部材）のまわりに
繊維を巻回しかつ上述のように中子管へあるいは繊維束
の周囲へ供給材料を導入してもよい。これらの選択は、
すべて異なる交さ流供給に対応する。換言すれば、繊維
の孔の透過体の流動方向は、繊維の外面を介する供給材
料の流動方向に対しほぼ直交している。
溶解される多数の溶質を分離するため多数の中空繊維隔
膜を使用する場合、それらの隔膜を介して分離される混
合物を流す多数の方法がある。使用される流動方法は、
圧力シエル内で多数の個々の中空繊維隔膜ユニットを構
成すべき方法を決定する。極めてありふれた繊維配列方
法の１つは、軸方向に平行な中心中子管のまわりに配列
される数千あるいは数百万のこの種繊維から成るほぼ円
筒横断面へ多数の平行かつ直線状繊維を配列することか
ら成る。中子管は、穿孔あるいはスロットづけされかつ
加圧供給流体に対する入口導管として働らく。供給流体
は、それらの繊維の間で繊維の軸に直交して外方へポン
プ送りされかつ流体が繊維列の外側範囲に達するにつれ
て、流体は、圧力シエル（耐圧シエル；圧力封じ込めシ
エル）内壁面に隣接する環状空間へ捕集される。圧力シ
エル内壁面に対して隣接する環状空間へ供給材料を導入
および繊維列の中心にある穿孔管に向って半径方向内側
へ横断させることによって反対方向に流すため繊維の同
じ一般物理的配置を使用することができる。この一般的
手段に対する別の変形例として、逆転らせん状に中心の
中子管（マンドレル；心軸；中心支持部材）のまわりに
繊維を巻回しかつ上述のように中子管へあるいは繊維束
の周囲へ供給材料を導入してもよい。これらの選択は、
すべて異なる交さ流供給に対応する。換言すれば、繊維
の孔の透過体の流動方向は、繊維の外面を介する供給材
料の流動方向に対しほぼ直交している。
【０００５】好ましい形態の供給方向流は、それらの中
空繊維の透過体の流れに対して平行な同方向あるいは対
向流である。これらのうちいづれかを達成するため、供
給材料は、繊維列の中心軸に対し直交でよりもむしろほ
ぼ平行に流さねばならない。それらの繊維は、繊維列の
中心軸に対して平行な直線状組立体であるいは、これと
異なり、交さ流状態でのように、上記中心軸のまわりに
らせん状に巻回して構成してもよい。
空繊維の透過体の流れに対して平行な同方向あるいは対
向流である。これらのうちいづれかを達成するため、供
給材料は、繊維列の中心軸に対し直交でよりもむしろほ
ぼ平行に流さねばならない。それらの繊維は、繊維列の
中心軸に対して平行な直線状組立体であるいは、これと
異なり、交さ流状態でのように、上記中心軸のまわりに
らせん状に巻回して構成してもよい。
【０００６】しかしながら、それらの繊維の間で供給材
料の平行流を発生させることは、加圧供給ガスあるいは
液体が繊維束の外側で多数のバイパス流路を見出す機会
をつくる。この種バイパス経路は、例えば、シエル壁の
内面と繊維束の最外繊維との間にあるかも知れない。繊
維の間に多数のバイパス管路ができるのは、比較的弛る
く詰め込まれる平行列の繊維であっても可能である。繊
維間のバイパス問題を解決する可能な手段は、中心支持
部材のまわりにＳおよびＺ方向に交番するらせん巻回に
よって比較的堅くまとめて繊維を巻くことができ、それ
によってほぼ環状束をつくる。このような束配置は、そ
れから圧力封じ込めシエルへ挿入することができるが、
しかし上述の第１バイパス経路を回避するため繊維束の
外側範囲と圧力シエルの内側面との間の如何なる空間を
も埋める手段を見出さねばならない。きっちりと編組物
を取り囲むリップシール、収縮スリーブ等のような装置
を含んでこのため多数の設計が試みられた。これらは、
或程度の利点があるが、しかしなおしばしば流れをバイ
パスさせかつ他の固有問題がある。（米国特許第４，４
００，２７６号参照）。
料の平行流を発生させることは、加圧供給ガスあるいは
液体が繊維束の外側で多数のバイパス流路を見出す機会
をつくる。この種バイパス経路は、例えば、シエル壁の
内面と繊維束の最外繊維との間にあるかも知れない。繊
維の間に多数のバイパス管路ができるのは、比較的弛る
く詰め込まれる平行列の繊維であっても可能である。繊
維間のバイパス問題を解決する可能な手段は、中心支持
部材のまわりにＳおよびＺ方向に交番するらせん巻回に
よって比較的堅くまとめて繊維を巻くことができ、それ
によってほぼ環状束をつくる。このような束配置は、そ
れから圧力封じ込めシエルへ挿入することができるが、
しかし上述の第１バイパス経路を回避するため繊維束の
外側範囲と圧力シエルの内側面との間の如何なる空間を
も埋める手段を見出さねばならない。きっちりと編組物
を取り囲むリップシール、収縮スリーブ等のような装置
を含んでこのため多数の設計が試みられた。これらは、
或程度の利点があるが、しかしなおしばしば流れをバイ
パスさせかつ他の固有問題がある。（米国特許第４，４
００，２７６号参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
繊維束圧力シエル界面に沿ってバイパス流が発生しない
軸方向供給流体材料流を使用する中空繊維分離モジュー
ルを提供することにある。
繊維束圧力シエル界面に沿ってバイパス流が発生しない
軸方向供給流体材料流を使用する中空繊維分離モジュー
ルを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によると代表的中
空繊維束は、繊維の代表的対向らせん配置で巻回され
る。中空繊維束は、中心支持棒あるいは中空心金のまわ
りに巻回させてもよい。繊維束が所望直径まで巻回され
た場合、束の外側面は、繊維束の片方の端に近い周辺範
囲を除いてその全長に亘って不透過性バリヤー材料で包
まれる（包被される）。バリヤー材料は、不透質フィル
ムの包装材料にしてもよく、あるいは隔膜に対して無害
の溶媒から塗布される不透質塗布材料であってもよい。
不透質バリヤーは、繊維束上へ取りつけられる収縮スリ
ーブの形状にしてもよくまた繊維束へ収縮させてもよ
い。いづれにせよ、不透質バリヤー材料は、繊維束の外
側円筒面へ密接に付着する。それから包まれる繊維束の
最外側面は、圧力封じ込めシエルの内径よりも若干小さ
い直径にする。
空繊維束は、繊維の代表的対向らせん配置で巻回され
る。中空繊維束は、中心支持棒あるいは中空心金のまわ
りに巻回させてもよい。繊維束が所望直径まで巻回され
た場合、束の外側面は、繊維束の片方の端に近い周辺範
囲を除いてその全長に亘って不透過性バリヤー材料で包
まれる（包被される）。バリヤー材料は、不透質フィル
ムの包装材料にしてもよく、あるいは隔膜に対して無害
の溶媒から塗布される不透質塗布材料であってもよい。
不透質バリヤーは、繊維束上へ取りつけられる収縮スリ
ーブの形状にしてもよくまた繊維束へ収縮させてもよ
い。いづれにせよ、不透質バリヤー材料は、繊維束の外
側円筒面へ密接に付着する。それから包まれる繊維束の
最外側面は、圧力封じ込めシエルの内径よりも若干小さ
い直径にする。
【０００９】繊維束の大部分の円筒面を包む被覆に加え
て、注封（注入封入）すべきおよび繊維孔の開口が見え
るところの端に対し遠位の繊維束の端の上へ不透質キャ
ップが被せられる。被覆およびキャップがお互いに対し
漏洩防止となるように密封され、従って繊維束は、上述
の周辺出入範囲を除いてケーシングへ完全に密封され
る。
て、注封（注入封入）すべきおよび繊維孔の開口が見え
るところの端に対し遠位の繊維束の端の上へ不透質キャ
ップが被せられる。被覆およびキャップがお互いに対し
漏洩防止となるように密封され、従って繊維束は、上述
の周辺出入範囲を除いてケーシングへ完全に密封され
る。
【００１０】繊維束に対する適当な注封および適当な準
備工程の後、包まれる繊維束は、加圧供給流体材料に対
する通路を設けるため上記繊維束の最外側面とシエルの
内側との間に十分に隙間をもたせて圧力シエルで取りつ
けられる。本明細書で使用されるような用語“供給流体
材料”は、供給液体材料あるいは供給気体材料に当ては
まる。繊維束の一方の端あるいは他方の端で、あるいは
それらの間のどこかで供給流体材料を通してもよいが、
しかしとにかく包まれずあるいは塗布されず残っている
周辺範囲でしか繊維束の繊維の間から加圧流体を除去し
ないしあるいは繊維の間へ供給材料を流入させない。繊
維束の繊維自身に対する他の出入りだけは、包まれない
範囲に対して遠位の繊維束端で設けられる支持棒あるい
は心金の入口あるいは出口特性の手段によってである。
この手段によって供給材料が繊維束の繊維をバイパスし
ないしまた繊維軸の配向に対しほぼ平行方向にかつ繊維
の間で事実上均一に流れるように強制させることが保証
される。
備工程の後、包まれる繊維束は、加圧供給流体材料に対
する通路を設けるため上記繊維束の最外側面とシエルの
内側との間に十分に隙間をもたせて圧力シエルで取りつ
けられる。本明細書で使用されるような用語“供給流体
材料”は、供給液体材料あるいは供給気体材料に当ては
まる。繊維束の一方の端あるいは他方の端で、あるいは
それらの間のどこかで供給流体材料を通してもよいが、
しかしとにかく包まれずあるいは塗布されず残っている
周辺範囲でしか繊維束の繊維の間から加圧流体を除去し
ないしあるいは繊維の間へ供給材料を流入させない。繊
維束の繊維自身に対する他の出入りだけは、包まれない
範囲に対して遠位の繊維束端で設けられる支持棒あるい
は心金の入口あるいは出口特性の手段によってである。
この手段によって供給材料が繊維束の繊維をバイパスし
ないしまた繊維軸の配向に対しほぼ平行方向にかつ繊維
の間で事実上均一に流れるように強制させることが保証
される。
【００１１】以下本発明の好ましい実施例を示す添付図
面を参照して本発明を詳細に説明する。
面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００１２】唯一つの添付図面は、供給流体材料を分離
する中空繊維分離モジュール１０を示す。環状形成中空
繊維束１２は、中空支持隔膜１４のまわりに個個の繊維
をらせん状に巻くことによって形成され、支持隔膜が出
口通路を構成し、束出入口１６を備える中空支持棒にす
るのが好ましい。上記出入口は、加圧供給材料源に対す
る接続部として、あるいは中空フイラメントの壁を透過
しないラフイネート流体（精製流体）に対する出口とし
ても使用される。
する中空繊維分離モジュール１０を示す。環状形成中空
繊維束１２は、中空支持隔膜１４のまわりに個個の繊維
をらせん状に巻くことによって形成され、支持隔膜が出
口通路を構成し、束出入口１６を備える中空支持棒にす
るのが好ましい。上記出入口は、加圧供給材料源に対す
る接続部として、あるいは中空フイラメントの壁を透過
しないラフイネート流体（精製流体）に対する出口とし
ても使用される。
【００１３】繊維束１２は、不透質フィルム（例えば、
ポリビニリデン等）の包装材料にしてもよくあるいは無
毒の溶媒（例えば、ポリシロキサン）から塗布される不
透性塗布材料にしてもよい不透質バリヤー１８によって
包まれる。これと異なり、不透質バリヤー１８は、束の
上で設けられる収縮スリーブにしてもよくまた繊維束へ
直接収縮させてもよい。いづれにせよバリヤー材料１８
は、繊維束の外側円筒面および端末キャップ２８に密接
に付着する。バリヤー材料１８は、端末キャップ２８と
共に封入されない周辺面範囲１９を除いて繊維束１２の
表面全体を封入する。
ポリビニリデン等）の包装材料にしてもよくあるいは無
毒の溶媒（例えば、ポリシロキサン）から塗布される不
透性塗布材料にしてもよい不透質バリヤー１８によって
包まれる。これと異なり、不透質バリヤー１８は、束の
上で設けられる収縮スリーブにしてもよくまた繊維束へ
直接収縮させてもよい。いづれにせよバリヤー材料１８
は、繊維束の外側円筒面および端末キャップ２８に密接
に付着する。バリヤー材料１８は、端末キャップ２８と
共に封入されない周辺面範囲１９を除いて繊維束１２の
表面全体を封入する。
【００１４】不透質バリヤー１８および端末キャップ２
８が繊維束へ塗布された後に、注封材料２０は、図示さ
れるように繊維束１２の反対側の端に対して塗布され
る。注封材料は、繊維端を終端させまた供給材料と透過
材料との混合を防止させる樹脂性シーラントである。繊
維孔の開口は、２１で示される注封材料の傾斜平面でつ
くられる。透過体は、２９でこの装置から出る。
８が繊維束へ塗布された後に、注封材料２０は、図示さ
れるように繊維束１２の反対側の端に対して塗布され
る。注封材料は、繊維端を終端させまた供給材料と透過
材料との混合を防止させる樹脂性シーラントである。繊
維孔の開口は、２１で示される注封材料の傾斜平面でつ
くられる。透過体は、２９でこの装置から出る。
【００１５】包まれかつ注封される繊維束は、それから
耐圧円筒シエル２２によって封入される。シエル２２
は、分離モジュールへの加圧供給流体材料によって発生
される内部流体圧に耐えるように設計される。シエル２
２はその片方の端で２つの口１５および１６をもってい
る。
耐圧円筒シエル２２によって封入される。シエル２２
は、分離モジュールへの加圧供給流体材料によって発生
される内部流体圧に耐えるように設計される。シエル２
２はその片方の端で２つの口１５および１６をもってい
る。
【００１６】両頭矢印は、口１６が加圧供給材料用入口
である場合、１５がラフイネート用出口であり、またそ
の逆であるような可能な交互の流れ方向を示している。
前者の状態では繊維表面の上流側での供給ガスは、繊維
孔の透過ガス流に対しほぼ平行かつ同じ方向に、通常同
方向流形態で流れる。これと異なる後者の状態では、す
なわち、供給材料を１５で流入させる場合、繊維束を介
する流路は、繊維孔の透過流に対しほぼ平行であるがし
かし反対方向である。
である場合、１５がラフイネート用出口であり、またそ
の逆であるような可能な交互の流れ方向を示している。
前者の状態では繊維表面の上流側での供給ガスは、繊維
孔の透過ガス流に対しほぼ平行かつ同じ方向に、通常同
方向流形態で流れる。これと異なる後者の状態では、す
なわち、供給材料を１５で流入させる場合、繊維束を介
する流路は、繊維孔の透過流に対しほぼ平行であるがし
かし反対方向である。
【００１７】“Ｏ”リング３０は、注封材料２０と耐圧
シエルの内側面との間で不透性密封を行なう。他の
“Ｏ”リング３１、３２は、端板２４と管１６との間お
よび端板２４と圧力シエル２２の内側面の間で密封す
る。
シエルの内側面との間で不透性密封を行なう。他の
“Ｏ”リング３１、３２は、端板２４と管１６との間お
よび端板２４と圧力シエル２２の内側面の間で密封す
る。
【００１８】加圧供給流体材料が出入口１５へ供給され
る場合、この材料は、空洞範囲３３に入り、それから耐
圧シエルの内側面と不透質バリヤー１８との間の管路３
４を通過する。本発明では供給流体材料通路の必要部分
としての密封管路３４の使用は、耐圧シエルと繊維束と
の間で発生する繊維バイパス流の先行技術分離装置の問
題を解決する。供給流体は、管路３４から周辺で包まれ
ない範囲１９を介して繊維束１２へ通過する。この点に
おいて加圧供給材料は、繊維束を介して環状束１２の軸
に対しほぼ平行な方向に移動する。透過質材料は、中空
繊維の壁の隔膜内側面を通りかつ透過体出口２９に対し
て注封材料を介して中空繊維内で流れる。ラフイネート
材料は、中空支持隔膜１４へ入りかつ出口１６を介して
モジュール１０から流出する。この流路は、対向流形態
を構成する。指示されるように、出入口１６および１５
の機能を逆にすることは、同方向流形態をとる結果とな
る。
る場合、この材料は、空洞範囲３３に入り、それから耐
圧シエルの内側面と不透質バリヤー１８との間の管路３
４を通過する。本発明では供給流体材料通路の必要部分
としての密封管路３４の使用は、耐圧シエルと繊維束と
の間で発生する繊維バイパス流の先行技術分離装置の問
題を解決する。供給流体は、管路３４から周辺で包まれ
ない範囲１９を介して繊維束１２へ通過する。この点に
おいて加圧供給材料は、繊維束を介して環状束１２の軸
に対しほぼ平行な方向に移動する。透過質材料は、中空
繊維の壁の隔膜内側面を通りかつ透過体出口２９に対し
て注封材料を介して中空繊維内で流れる。ラフイネート
材料は、中空支持隔膜１４へ入りかつ出口１６を介して
モジュール１０から流出する。この流路は、対向流形態
を構成する。指示されるように、出入口１６および１５
の機能を逆にすることは、同方向流形態をとる結果とな
る。
【図１】本発明による分離モジュールの縦断面図であ
る。
る。
１０ モジュール １２ 環状中空繊維束 １４ 中空支持体隔膜 １５、１６ 出入口 １８ バリヤー材料 ２０ 注封材料 ２２ 耐圧シエル ３４ 密封管路
Claims (9)
- 【請求項１】 下記の構成要件（ａ）〜（ｇ）から構成
され、初端と終端とを有することを特徴とする、処理流
体成分を透過流体及び精製流体に分離する為の中空繊維
製分離モジュール： （ａ）初端及び終端を有する環状の中空繊維束であっ
て、該繊維束の外周面が装入流体に対して実質的に不透
過性の材料からなる薄い密着性のバリヤー層で包被され
た中空繊維束； （ｂ）中空繊維束の初端及び終端における無包被部並び
に該束の初端に隣接した区域を除きその束の外周面全域
を包被する不透過性バリヤー層； （ｃ）該束の終端において不透過性バリヤーへ封止され
た末端キャップ； （ｄ）該中空繊維束を収容し、不透過性バリヤーと自体
との間に流通路を画定する耐圧シェルであって、該流通
路は最初の流体流通ポートと流体流通関係にあり、該ポ
ートの隣接域から該束が包被されていない区域に亙り、
精製流体又は供給流体の為の流通区分を画定する区域で
終る耐圧シェル； （ｅ）該分離モジュールの初端で該繊維束の外側に位置
する第一取出し口であって、繊維束と流体流通関係にあ
り、透過流体を取り出す手段； （ｆ）該分離モジュールの終端で、該繊維束の外側に位
置する流体流通ポートであって、末端キャップを貫通し
た精製流体取り出し又は供給流体取り入れ手段；及び （ｇ）該束の端部であって透過流体の取り出し口の位置
とは反対側の端部に位置し、繊維束と耐圧シェルとの境
界面におけるすり抜け流を防止しながら分離モジュール
へ装入流体を取入れる手段。 - 【請求項２】 該繊維束の初端を封止する為の注入封止
組成物から形成されていることを特徴とする請求項１記
載の中空繊維。 - 【請求項３】 該注入封止組成物と耐圧シェルとの間に
設けられたＯリングを有することを特徴とする請求項２
記載の中空繊維製分離モジュール。 - 【請求項４】 該不透過性バリヤーが収縮によって中空
繊維束に密着した収縮性スリーブであることを特徴とす
る請求項１記載の中空繊維製分離モジュール。 - 【請求項５】 該不透過性バリヤーが不透過性フィルム
であることを特徴とする請求項１記載の中空繊維製分離
モジュール。 - 【請求項６】 該不透過性バリヤーがポリ塩化ビニリデ
ンであることを特徴とする請求項５記載の中空繊維製分
離モジュール。 - 【請求項７】 該不透過性バリヤーがポリシロキサンか
ら形成されていることを特徴とする請求項５記載の中空
繊維製分離モジュール。 - 【請求項８】 該中空繊維束が螺旋形に巻かれているこ
とを特徴とする請求項１記載の中空繊維製分離モジュー
ル。 - 【請求項９】 該中空繊維束を周囲に巻き付けたマンド
レルであって、その一端から始まり、少なくともその全
長に亙る中空部分を備え、該中空部分は末端キャップを
貫いて第二流通ポートを形成すると共に、少なくとも１
個の開口をその壁に有し、該開口は末端キャップの内側
に位置ししかも該繊維束との流体流通を提供しているマ
ンドレルを有することを特徴とする請求項８記載の中空
繊維製分離モジュール。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US80735885A | 1985-12-10 | 1985-12-10 | |
| US83115886A | 1986-02-19 | 1986-02-19 | |
| US831158 | 1986-02-19 | ||
| US807358 | 1991-12-16 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26678286A Division JPS62136211A (ja) | 1985-12-10 | 1986-11-11 | 被覆繊維束をもつ中空繊維製分離モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06142462A true JPH06142462A (ja) | 1994-05-24 |
Family
ID=27122999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4069790A Pending JPH06142462A (ja) | 1985-12-10 | 1992-02-19 | 被覆繊維束をもつ中空繊維製分離モジュール |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0226431B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06142462A (ja) |
| AT (1) | ATE120664T1 (ja) |
| CA (1) | CA1319892C (ja) |
| DE (1) | DE3650292T2 (ja) |
| EG (1) | EG18145A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010514544A (ja) * | 2006-09-22 | 2010-05-06 | ポーラス・メディア・コーポレイション | 改良された膜モジュール |
| US9120145B2 (en) | 2007-03-28 | 2015-09-01 | Aoki Science Institute Co., Ltd. | Oil type release agent for metal casting, spray method, and electrostatic spray apparatus |
| JP2017140617A (ja) * | 2011-09-12 | 2017-08-17 | スリーエム イノベーティブ プロパティーズ カンパニー | 改良されたコンタクタ、カートリッジ、構成部品、システム、および関連方法 |
| JP2018171552A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社 | 中空糸膜モジュール |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4961760A (en) * | 1989-02-09 | 1990-10-09 | The Dow Chemical Company | Hollow fiber membrane fluid separation device adapted for boreside feed |
| US5059374A (en) * | 1989-02-09 | 1991-10-22 | The Dow Chemical Company | Method for sealing a hollow fiber membrane module in a case |
| US5004482A (en) * | 1989-05-12 | 1991-04-02 | Union Carbide Corporation | Production of dry, high purity nitrogen |
| US4934148A (en) * | 1989-05-12 | 1990-06-19 | Union Carbide Corporation | Dry, high purity nitrogen production process and system |
| US4931070A (en) * | 1989-05-12 | 1990-06-05 | Union Carbide Corporation | Process and system for the production of dry, high purity nitrogen |
| US5026479A (en) * | 1990-02-13 | 1991-06-25 | Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation | Fluid separation device |
| US5084073A (en) * | 1990-10-11 | 1992-01-28 | Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation | Membrane drying process and system |
| US5226932A (en) | 1991-10-07 | 1993-07-13 | Praxair Technology, Inc. | Enhanced meambrane gas separations |
| US5205842A (en) * | 1992-02-13 | 1993-04-27 | Praxair Technology, Inc. | Two stage membrane dryer |
| GB201818934D0 (en) | 2018-11-21 | 2019-01-02 | Parker Hannifin Emea Sarl | Device for separating components of a gas mixture |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54110183A (en) * | 1978-02-16 | 1979-08-29 | Toyobo Co Ltd | Membrane separator |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2267138A1 (en) * | 1974-04-09 | 1975-11-07 | Rhone Poulenc Ind | Hollow fibre bundle for fluid treatment - partic. useful for dialysis or ultrafiltration |
| US4207192A (en) | 1978-09-19 | 1980-06-10 | Albany International Corp. | Hollow filament separatory module and method of fabrication |
| US4308654A (en) * | 1979-09-24 | 1982-01-05 | Monsanto Company | Methods for assembling permeators |
| US4400276A (en) | 1979-10-18 | 1983-08-23 | Monsanto Company | Apparatus having tube sheets for hollow fibers |
| US4378981A (en) * | 1981-12-21 | 1983-04-05 | Monsanto Company | Gas separation apparatus |
| IT8353037V0 (it) * | 1983-03-10 | 1983-03-10 | Sorin Biomedica Spa | Apparecchio dializzatore a fibre cave |
-
1986
- 1986-11-11 EG EG698/86A patent/EG18145A/xx active
- 1986-11-20 CA CA000523438A patent/CA1319892C/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-09 DE DE3650292T patent/DE3650292T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-09 AT AT86309566T patent/ATE120664T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-12-09 EP EP86309566A patent/EP0226431B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-02-19 JP JP4069790A patent/JPH06142462A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54110183A (en) * | 1978-02-16 | 1979-08-29 | Toyobo Co Ltd | Membrane separator |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010514544A (ja) * | 2006-09-22 | 2010-05-06 | ポーラス・メディア・コーポレイション | 改良された膜モジュール |
| JP2012223765A (ja) * | 2006-09-22 | 2012-11-15 | Porous Media Corp | 改良された膜モジュール |
| US9120145B2 (en) | 2007-03-28 | 2015-09-01 | Aoki Science Institute Co., Ltd. | Oil type release agent for metal casting, spray method, and electrostatic spray apparatus |
| JP2017140617A (ja) * | 2011-09-12 | 2017-08-17 | スリーエム イノベーティブ プロパティーズ カンパニー | 改良されたコンタクタ、カートリッジ、構成部品、システム、および関連方法 |
| JP2018171552A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社 | 中空糸膜モジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1319892C (en) | 1993-07-06 |
| DE3650292T2 (de) | 1995-09-21 |
| DE3650292D1 (de) | 1995-05-11 |
| EP0226431B1 (en) | 1995-04-05 |
| ATE120664T1 (de) | 1995-04-15 |
| EP0226431A2 (en) | 1987-06-24 |
| EG18145A (en) | 1992-08-30 |
| EP0226431A3 (en) | 1988-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5160042A (en) | Double ended hollow fiber bundle and fluids separation apparatus | |
| US4865736A (en) | Hollow fiber separatory module with encased fiber bundle | |
| US5288308A (en) | Multiple stage countercurrent hollow fiber membrane module | |
| JPH06142462A (ja) | 被覆繊維束をもつ中空繊維製分離モジュール | |
| US6755894B2 (en) | Hollow fiber membrane gas separation cartridge and gas purification assembly | |
| US5837033A (en) | Hollow fiber membrane separation apparatus | |
| US3422008A (en) | Wound hollow fiber permeability apparatus and process of making the same | |
| US5264171A (en) | Method of making spiral-wound hollow fiber membrane fabric cartridges and modules having flow-directing baffles | |
| US4031012A (en) | Separatory apparatus | |
| US5071552A (en) | Multiple bundle fluid separation apparatus | |
| US4670145A (en) | Multiple bundle fluid separation apparatus | |
| US4715953A (en) | Hollow fiber separation device manifold | |
| CN107921374B (zh) | 用于流体分离的中空纤维膜滤筒和组件 | |
| EP0038612B1 (en) | Hollow filament separatory modules | |
| US3953334A (en) | Fluid fractionating apparatus | |
| JPH05161831A (ja) | 中空糸膜モジュール及びそれを用いた分離方法 | |
| JPH0747237A (ja) | 柔軟性材料から作られたハウジングをもつ中空繊維の膜の分離装置 | |
| EP0228836B1 (en) | Threaded end enclosure | |
| JPH05111620A (ja) | 最小有効膜厚を有する液体分離膜モジユール | |
| EP0581195A1 (en) | Membrane separation module | |
| US5169529A (en) | Liquid membrane modules with minimal effective membrane thickness and methods of making the same | |
| JPH0259016A (ja) | ガス分離膜モジュール | |
| JPH0229372B2 (ja) | ||
| JP3972528B2 (ja) | 流体分離膜モジュールおよび分離方法 | |
| JPH0732865B2 (ja) | 中空繊維を用いた流体処理装置 |