KR20170039636A

KR20170039636A - Method and device for filtering and separating fluids using membranes

Info

Publication number: KR20170039636A
Application number: KR1020170041632A
Authority: KR
Inventors: 빌헬름 하이네
Original assignee: 알.티.에스. 로쳄 테크니컬 서비스즈 게엠베하
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2017-04-11

Abstract

The present invention relates to a method and apparatus for filtering and separating fluids (11) by means of membranes (13). According to the present invention, provided is the apparatus for filtering and separating fluids by means of membranes, the apparatus comprising: a housing (14) which substantially uses a pressure sealing method; a plurality of membranes (13) which are disposed inside the housing; at least one inlet (15) which is provided for a fluid which is separated and guided into the apparatus (10); at least one outlet (16) which is provided for a penetrant material (18) which is guided from the apparatus (10) to the outside; and an outlet (17) which is provided for a residue (19) which is guided to the outside; wherein the membranes (13) are formed in accordance with the shapes of membrane cushions having opening regions (131) configured to discharge the penetrant material (18) collected in membrane internal spaces (137). The individual partial quantities of the quantity of the membranes (13) forming a single membrane stack (12) are formed for different separation ranges in connection with the fluids (11) to be separated, with the result that an individual partial set of membrane (13) sets for the different partial ranges is operated at a different pressure previously determined for each of the fluids (11) to be separated or at a different vacuum on the penetrant material side of the corresponding membrane (13).

Description

[0001] METHOD AND DEVICE FOR FILTERING AND SEPARATING FLUIDS USING MEMBRANES [0002]

본 발명은 멤브레인을 이용해서 유체를 필터링 하고 분리하기 위한 방법에 관한 것이며, 이때 본 발명에 따른 방법은 실질적으로 압력 밀봉 방식의 하우징을 포함하고, 상기 하우징 내에는 다수의 멤브레인이 배치되어 있으며, 장치 내부로 가이드 되는 분리될 유체를 위한 적어도 하나의 유입구를 포함하며, 및 상기 장치로부터 외부로 가이드 되는 침투 물질을 위한 배출구 그리고 외부로 가이드 되는 잔류물을 위한 배출구를 포함하며, 이 경우 상기 멤브레인은 멤브레인 내부 공간에 수집되는 침투 물질을 배출시키기 위한 개구 영역을 구비하는 멤브레인 쿠션의 형태를 따라 형성되었으며, 그리고 본 발명은 멤브레인을 이용해서 유체를 필터링 하고 분리하기 위한 장치와도 관련이 있으며, 이때 본 발명에 따른 장치는 실질적으로 압력 밀봉 방식의 하우징을 포함하고, 상기 하우징 내에는 다수의 멤브레인이 배치되어 있으며, 장치 내부로 가이드 되는 분리될 유체를 위한 적어도 하나의 유입구를 포함하며, 및 상기 장치로부터 외부로 가이드 되는 침투 물질을 위한 적어도 하나의 배출구 그리고 외부로 가이드 되는 잔류물을 위한 배출구를 포함하며, 이 경우 상기 멤브레인은 멤브레인 내부 공간에 수집되는 침투 물질을 배출시키기 위한 개구 영역을 구비하는 멤브레인 쿠션의 형태를 따라 형성되었다.The present invention relates to a method for filtering and separating fluids using a membrane, wherein the method comprises a substantially pressure-sealed housing, in which a plurality of membranes are disposed, Wherein the membrane comprises at least one inlet for fluid to be separated which is guided inwardly and includes a discharge port for the penetrating substance which is guided outwardly from the device and an outlet for the externally guided residue, The present invention is also directed to a device for filtering and separating fluids using a membrane, wherein the membrane is formed in the form of a membrane cushion having an opening area for discharging infiltration material collected in the interior space, The device according to the invention is substantially pressure- A housing having a plurality of membranes disposed therein and including at least one inlet for fluid to be separated which is guided into the apparatus, and at least one inlet An outlet and an outlet for the externally guided residue, wherein the membrane is formed in the form of a membrane cushion having an opening area for discharging the penetrating material collected in the inner space of the membrane.

본 발명과 동류의 방법 및 이와 같은 방법을 실시할 수 있는 장치는 예를 들어 EP-A-1 445 013호에 기술되어 있으며, 이 간행물에서 장치는 소위 나선형 멤브레인의 형태로 형성된 고유한 분리 유닛과 관련하여 형성되었으며, 상기 분리 유닛은 압력 밀봉 방식의 하우징 내부에 수용될 수 있다.A method identical to that of the present invention and an apparatus capable of carrying out such a method are described, for example, in EP-A-1 445 013 in which the apparatus comprises a separate separation unit formed in the form of a so- And the separating unit can be housed inside a pressure-sealed housing.

상기 간행물에 따른 방법 및 장치에서 사용되었고, 소위 멤브레인 쿠션의 형태로 규칙적으로 형성되었으며, 전문 분야에서 쿠션 멤브레인 또는 멤브레인 포켓으로서도 명명되는 멤브레인 부재들은 분리될 매체와 관련해서 그리고 자신의 크기(멤브레인 면)와 관련해서도 개별 분리 목적에 적응되었으며, 이 경우에는 멤브레인 쿠션을 형성하는 재료 선택적인 고유의 멤브레인도 마찬가지로 분리될 매체의 분리 목적을 위해서 특정하게 선택된다.Membrane members which have been used in the method and apparatus according to the publication and which are regularly formed in the form of so-called membrane cushions and which, in the field of the art, are also referred to as cushion membranes or membrane pockets, , In which case the material-selective inherent membrane forming the membrane cushion is likewise specifically selected for the purpose of separation of the medium to be separated.

사람들은 압력에 의해서 작동되는 분리 기술에서 여과(filtration), 한외 여과(ultrafiltration), 나노 여과(nanofiltration) 및 역삼투를 구별한다. 상기 압력에 의해서 작동되는 분리 기술이 부분적으로 상호 중복됨으로써, 결과적으로 전문 분야의 엄격한 분리는 멤브레인 내부에서 일어나는 재료 분리의 물리적인 작용 메커니즘과 관련해서 단지 이론적으로만 관찰된다. 그럼에도, 상기와 같은 개략적인 분류는 규칙적으로 사용되며, 이와 관련해서는 "멤브레인 분리 방법, 한외 여과 및 역삼투, 로베르트 라우텐바흐, Salle + Sauerlaender 출판사, 1981년"이 참조 된다.People distinguish between filtration, ultrafiltration, nanofiltration and reverse osmosis in pressure-activated separation techniques. The pressure-driven separation techniques are partially overlapping, so that strict separation of the profession is only theoretically observed with respect to the physical mechanism of action of material separation taking place inside the membrane. Nonetheless, such a rough classification is used regularly and is referred to in this regard as "Membrane Separation Method, Ultrafiltration and Reverse Osmosis, by Robert Lautenbach, Salle + Sauerlaender, 1981. "

멤브레인을 이용한 재료 분리는 산업 경제의 거의 모든 분야에 침투해 있는데, 예컨대 선박 및 바다에서 사용되거나 혹은 바다에 고정된 드릴링 플랫폼과 같은 해양 설비에서의 재료 분리 분야로부터 원수(raw water) 및 감수(sweet water)를 발생시키기 위한 해수 탈염 분야 및 예컨대 쓰레기 처리장 그리고 산업 현장에서 및 도로 청소시에 발생하는 폐수를 소각할 때에 발생하는 누출수(seepage water)의 분리 분야에까지 미치고 있다.Membrane-based material separation has penetrated virtually every sector of the industrial economy, from raw water and sweetening (for example, from the field of separation of materials at marine facilities such as marine and marine or drilling platforms fixed at sea) water to the seawater desalination field and the separation of seepage water which occurs when incinerating wastewater generated at the time of road cleaning, for example, at a waste disposal site and an industrial site.

이와 같은 다수의 액체 유체는 상이한 액체 성분의 다양한 혼합물로 조성되고, 부분적으로는 심지어 기체 형태의 성분과 혼합되며, 이와 같은 기체 형태의 성분을 위해서는 지금까지 분리 방법을 실행한 후에 각각의 원하는 분리 생성물을 얻기 위해서, 분리 방법을 실시할 수 있는 장치 혹은 생성물 특유의 분리 장치가 제공되어야만 했다. 이와 같은 상황은, 쉽게 알 수 있는 바와 같이, 장치적인 고비용 그리고 더 나아가서는 복잡한 재료 혼합물을 분리시키기 위해서 이용되어야만 하는 또는 실시되어야만 하는 복잡한 방법 제어 과정까지도 요구하고 있다. 재료 혼합물로 이루어진 다수의 분리될 재료는 전술된 분류의 의미에서 상이한 분리 메커니즘에 따라 분리될 재료 혼합물로부터 분리되어 나와야만 하는데, 그 이유는 한 가지 특정한 분리 방법은 분리될 재료 혼합물로 이루어진 특정 재료에 대해서는 적합하지 않고, 단지 다른 방법만이 성공으로 이끌기 때문이다. 심지어, 화학적으로/물리적으로 동일한 재료 그룹에 속하는 재료 혼합물 내에 있는 상이한 재료들조차도 지금까지는 단지 한 가지 재료 분리 방법에 의해서만 분리되었으며, 분리될 전체 혼합물로부터 재료를 분리하는 다른 한 가지 방법에 의해서는 분리되지 않았다.Many such liquid fluids are composed of various mixtures of different liquid components and are in part even mixed with components in gaseous form, and for such gaseous components, after carrying out the separation method so far, It has been necessary to provide a device capable of carrying out the separation method or a separation device peculiar to the product. This situation also requires complex method control procedures that must be or should be used to isolate expensive, and thus complex, material mixtures, as is readily apparent. Material to be separated must be separated from the material mixture to be separated in accordance with the different separation mechanism in the sense of the above-mentioned classification because one particular separation method is to separate the material , But only the other way leads to success. Even the different materials in the material mixture belonging to the same chemically / physically equivalent material group have so far been isolated by only one material separation method, and by another method of separating the material from the entire mixture to be separated It was not.

추가로, 전술된 바와 같이, 지금까지 복잡하게 조성된 유체의 경우에는 각각 분리시킬 원하는 생성물을 목표로 삼은 장치들을 재차 새로 순환함으로써 중간 생성물의 분리가 연속으로 달성될 수 있었다. 이와 같은 상황은 앞에서 이미 언급된 장치적인 고비용 이외에 또한 매우 많은 시간을 필요로 하고, 높은 에너지 비용도 요구한다.In addition, as described above, in the case of complicated fluids so far, separation of the intermediate products can be achieved successively by newly circulating again the devices aimed at the desired product to be separated, respectively. This situation, in addition to the above-mentioned expensive equipment costs, also requires a great deal of time and requires high energy costs.

본 발명의 과제는, 각각 단지 상이한 분리 메커니즘에만 접근할 수 있는 분리될 복잡한 재료 혼합물로 이루어진 다양한 생성물을 한 가지 처리 과정으로 분리시킬 수 있는 방법을 제시하는 것이며, 이 경우에는 상기 방법이 지금까지의 분리 장치들에 비해 적은 장치적 비용을 요구하고, 예를 들어 상기와 같은 방법을 실시할 수 있어야만 하는 장치의 개장도 필요치 않음으로써, 결과적으로 본 발명에 따른 방법은 신속하고도 경제적으로 실시될 수 있다.It is an object of the present invention to provide a method of separating a variety of products of a complex mixture of materials to be separated into one process which can only access different separation mechanisms, As a result, the method according to the present invention can be carried out quickly and economically, as it requires less equipment cost than separation devices and does not require, for example, the need to retrofit a device which must be able to carry out such a method have.

상기 과제는, 멤브레인 스택에서 상이한 분리 범위들을 갖는 멤브레인의 세트들 각각이 분리될 매체의 각각 사전에 결정된 상이한 압력으로 작동될 수 있는 본 발명에 따른 제 1 해결책에 의해서 해결되며, 그리고 멤브레인 스택에서 상이한 분리 범위들을 갖는 멤브레인의 세트들 각각이 분리될 매체의 각각 사전에 결정된 상이한 진공으로 작동될 수 있는 본 발명에 따른 제 2 해결책에 의해서 해결된다.This problem is solved by a first solution according to the invention in which each of the sets of membranes having different separation ranges in the membrane stack can be operated at respective predetermined different pressure of the medium to be separated, Each of the sets of membranes having separation ranges can be operated at a respective predetermined different vacuum of the medium to be separated.

상기 두 가지의 특별하게 바람직한 본 발명에 따른 해결책 중에 제 2 해결책은 또한 예를 들어 단지 예컨대 투석 증발(pervaporation)의 방법에 따라서 동작하는 멤브레인에 의해서만 실시될 수 있는 복잡한 재료 혼합물로 이루어진 재료의 분리도 가능하게 한다.Of the two particularly preferred solutions according to the invention, the second solution is also a separation of the material consisting of a complex mixture of materials which can only be carried out, for example, by means of a membrane operating according to a method of pervaporation, .

개별 분리 방법과 관련된 본 발명에 따른 해결책들의 장점은, 목적에 초점 맞추어진 바와 같이, 제공되는 모든 멤브레인 부재의 세트 중의 각각의 부분 세트의 선택된 상이한 분리 범위에 의해서 야기되는 단 한 가지 방법 단계에서 선택적인 재료 분리가 가능하다는 것, 다시 말하자면 분리될 재료 혼합물로 이루어진 각각 원하는 생성물을 위해 선택적으로 재료 분리가 이루어질 수 있다는 것이다. 그럼으로써, 지금까지 필요했던 여러 번 사용될 분리 방법은 원칙적으로 한 가지 분리 방법으로 줄어들 수 있다. 이와 같은 장점은, 얻고자 했던 바와 같이, 현저한 장치적인 장점일 뿐만 아니라, 시간 및 비용 절감 측면에서 나타나는 장점이기도 하다.An advantage of the solutions according to the invention in connection with the individual separation methods is that they can be selected in only one method step caused by selected different separation ranges of each subset of all the sets of membrane members provided, Material separation is possible, that is to say for each desired product of the mixture of materials to be separated. As a result, the separating method that has been needed so far can be reduced to one separation method in principle. This advantage is not only a significant device advantage, but also an advantage in time and cost saving.

원칙적으로는, 재료 분리 공정이 부압(진공)에 의해서 이루어지는, 다시 말하자면 특정 재료 혼합물의 분리가 단지 부압에 의해서 멤브레인 부재의 침투 물질 측에서만 가능한 방법을 이용해서 재료 분리 공정이 이루어지는 본 발명에 따라 제안된 해결책에서도 동일한 장점에 도달한다.In principle, it is proposed in accordance with the present invention that the material separation process is performed by a negative pressure (vacuum), that is, the separation of a specific material mixture is performed only by the negative pressure on the permeant side of the membrane member The same advantages are reached in the solution.

본 발명에 따른 방법의 바람직한 일 개선 예에 따르면, 멤브레인 스택의 멤브레인의 세트 중의 사전에 결정된 부분 세트는 분리될 매체의 상이한 압력으로 작동되는데, 다시 말하자면 한 멤브레인 스택의 멤브레인 부재들의 개별 세트는 단지 한 가지 분리 과제 혹은 하나의 분리 범위에 대해서만 책임이 있는 한편, 멤브레인 스택의 멤브레인의 세트 중의 다른 부분 세트는 분리될 매체의 다른 분리 범위를 위해서 특정화되었다. 멤브레인의 개별 부분 세트들에 대한 세트의 강력함은 생성되는 분리될 유체의 및 분리되어야만 할 전체 재료 혼합물에서 특정의 상이한 재료가 차지하는 예상 가능한 비율의 양(용적)에 의해서 재차 결정된다.According to one preferred refinement of the method according to the invention, a predetermined set of the sets of membranes in the membrane stack is operated at different pressures of the medium to be separated, i.e. a separate set of membrane members of one membrane stack While the other set of the sets of membranes in the membrane stack was specified for another separation range of the medium to be separated. The strength of the set for the individual subset sets of membranes is again determined by the amount of the fluid to be separated and the amount (volume) of the predictable ratio that a particular, different material occupies in the whole material mixture to be separated.

동일한 내용은 바람직하게 부압을 이용한 재료 분리에도 유사하게 적용되며, 이 경우에는 바람직하게 멤브레인 스택의 멤브레인의 세트 중의 사전에 결정될 수 있는 부분 세트는 분리될 매체와 관련하여 상이한 레벨의 진공으로 작동된다.The same applies likewise to material separation using negative pressure, in which case preferably a predefinable subset of the set of membranes of the membrane stack is operated at different levels of vacuum with respect to the medium to be separated.

또한, 멤브레인 스택의 멤브레인의 세트 중의 사전에 결정된 적어도 하나의 제 1 부분 세트가 상이한 레벨의 진공으로 작동되는 것 그리고 멤브레인의 세트 중의 사전에 결정된 적어도 하나의 제 2 부분 세트는 분리될 매체와 관련해서 상이한 압력으로 작동되는 것도 바람직하게 가능하다.It is also contemplated that at least one predetermined set of at least one first subset of the set of membranes of the membrane stack is operated at different levels of vacuum and that at least one predetermined second set of subsets in the set of membranes It is also preferably possible to operate at different pressures.

멤브레인을 이용해서 유체를 필터링 및 분리하기 위한 서문에 언급된 방법을 실시할 수 있는, 멤브레인을 이용해서 유체를 필터링 및 분리하기 위한 장치는 바람직하게 하나의 멤브레인 스택을 형성하는 멤브레인의 세트 중의 각각의 부분 세트들이 분리될 유체와 관련하여 상이한 분리 범위를 위해서 형성되도록 구성되었다.An apparatus for filtering and separating fluids using a membrane, which can perform the methods referred to in the preamble for filtering and separating fluids using membranes, is preferably a device for filtering and separating fluids in a set of membranes forming a membrane stack The partial sets are configured to be formed for different separation ranges with respect to the fluid to be separated.

따라서, 멤브레인 스택을 형성하는 멤브레인의 세트 중의 한 가지 부분 세트는 예를 들어 나노 여과를 위해서 적합한 것으로 구성되고, 멤브레인의 다른 한 가지 부분 세트는 분리를 위해 역삼투 원리에 따라 동작할 수 있는 것으로 구성되며, 그리고 상기 멤브레인 스택의 멤브레인의 다른 한 가지 세트는 분리를 위해 한외 여과 원리에 따라 형성된 것으로 구성되며, 이 경우 상이한 분리 범위들을 위한 상이한 멤브레인 세트의 이와 같은 열거는 단지 예로서만 이해해야만 하며, 이 경우에는 또한 모든 다른 멤브레인도 명확하게 언급되어 있지 않은 멤브레인 스택의 멤브레인의 개별 부분 세트를 형성할 수 있다. 본 발명에 따라 형성된 장치를 위해서는, 서문에 언급된 본 발명에 따른 방법과 관련하여 기술된 바와 의미상으로 동일한 과제에서의 장점들이 적용된다.Thus, one subset of the set of membranes forming the membrane stack is configured to be suitable for, for example, nanofiltration, and the other subset of membranes is operable in accordance with the principle of reverse osmosis for separation And the other set of membranes of the membrane stack is constructed in accordance with the ultrafiltration principle for separation, in which case such an enumeration of different membrane sets for different separation ranges should be understood only as an example, In this case, it is also possible to form a separate subset of the membranes of the membrane stack, not all other membranes being explicitly mentioned. For the device formed in accordance with the invention, the advantages in the semantically equivalent task as described in connection with the method according to the invention mentioned in the introduction apply.

원칙적으로 본 발명에 따른 장치는 이 장치 내부에서의 혹은 이 장치에 속하는 하우징 내부에서의 멤브레인 배치 상태와 관련하여 임의로 적합하게 선택될 수 있지만, 다시 말하자면 멤브레인 부재가 중공 쓰레드(thread)- 혹은 모세관 멤브레인으로 이루어진 장치들도 원칙적으로는 적합하지만, 멤브레인 스택을 다층 나선 형태를 따라 형성하는 것이 특히 바람직하다. 이와 같은 멤브레인 스택은 나선형 모듈로도 불리고, 실제로 나선 형태로 배치된 멤브레인을 가로지를 때에 정면에서 나선을 관류하는 분리될 매체를 위해 모든 종류의 멤브레인에서 동일한 압력 비율이 나타난다는 큰 장점을 갖는다. 코일형 모듈로도 불리는 이와 같은 나선형 모듈은 동일한 공간 용적에서, 예를 들어 분리될 매체가 멤브레인 부재 스택을 통하여 상기 분리될 매체를 위한 입구에서 장치로부터 잔류물을 배출시키는 배출구까지 곡류 형태로 관통하는 멤브레인 부재 스택보다 큰 멤브레인 면을 수용할 수 있다.In principle, the device according to the invention can be suitably chosen arbitrarily in relation to the membrane arrangement in the device or within the housing belonging to the device, but in other words the membrane element can be selected from a hollow thread or capillary membrane Are suitable in principle, but it is particularly preferred to form the membrane stack along a multilayer spiral shape. Such a membrane stack is also referred to as a spiral module and has the great advantage that the same pressure ratio appears on all types of membranes for the medium to be separated which spirals through the spiral in front when traversing the membrane actually arranged in a spiral. Such a spiral module, also referred to as a coiled module, is provided in the same space volume, for example in the form of a grain, from the inlet for the medium to be separated to the outlet for discharging the residue from the device through the membrane element stack Membrane faces larger than the membrane member stack can be accommodated.

나선형 모듈 혹은 코일형 모듈의 형상은 상이한 분리 범위의 멤브레인의 개별 세트들의 본 발명에 따른 배치 상태를 위해서, 그 경우에도 멤브레인 면의 모든 장소에서 분리될 매체(feeds)의 동일한 압력 비율이 나타난다는 장점을 제공해준다.The shape of the spiral module or the coiled module is advantageous because of the disposition of the individual sets of membranes in different separation ranges according to the invention, even in that case the same pressure ratio of the feeds to be separated appears at all locations on the membrane plane .

멤브레인 기술에서 중요한 사실은, 멤브레인 쿠션의 내부 공간에서 재료 선택적인 멤브레인 부재들 사이에서 생성되는, 즉 멤브레인 쿠션의 원래의 멤브레인들 사이에서 생성되는 침투 물질이 신속하게 그리고 아무런 방해도 받지 않고 유출된다는 것이다. 상이한 분리 범위 - 멤브레인은 이 상이한 분리 범위를 위해서 설계됨 - 에서는 침투 물질이 상이한 유동 특성을 지니기 때문에, 적어도 하나의 중간 부재를 자신의 내부 공간에서 멤브레인 부재들 사이에 배치함으로써 유동 특성을 최적화하는 것이 바람직한데, 이때 상기 중간 부재는 간격 유지 기능을 할 뿐만 아니라, 즉 한 멤브레인 쿠션의 멤브레인의 두 개의 내부 면이 간격을 두고 유지되도록 해줄 뿐만 아니라, 상기 멤브레인 쿠션의 내부 공간에서 침투 물질을 아무런 방해 없이 또는 장애를 받지 않고 유출시키기 위한 기능까지도 담당한다.An important fact in the membrane technology is that the permeable material created between the material-selective membrane members in the internal space of the membrane cushion, i.e., the original membrane of the membrane cushion, flows out quickly and without interruption . It is desirable to optimize the flow characteristics by placing at least one intermediate member between the membrane members in its internal space, since the permeate material has different flow characteristics - the membrane is designed for this different separation range In addition, not only does the intermediate member function to maintain the gap, that is, it allows the two inner surfaces of the membrane of one membrane cushion to be spaced apart, but also allows the penetration of the penetrating substance in the inner space of the membrane cushion without disturbing It is also responsible for the function to discharge without disturbance.

바람직한 것은, 전체적으로 평평하게 형성된 중간 부재가 멤브레인 쿠션의 분리 범위에서 상응하게 사전에 선택될 수 있는 상이한 두께를 갖는다는 것이며, 이 경우 상기 선택된 분리 범위 - 멤브레인 부재는 이 선택된 분리 범위를 위해서 선별되었거나 형성됨 - 에서의 두께는 튜닝 되었고, 멤브레인 내부 공간에 수집되는 침투 물질의 유출 장애를 피하기 위하여 최적화된 형태로 제공된다는 것이다.Preferably, the entirely flatly formed intermediate member has a different thickness that can be correspondingly pre-selected in the separation range of the membrane cushion, wherein the selected separation range-membrane member is selected or formed for this selected separation range The thickness at - is tuned and is provided in an optimized form to avoid leakage problems of penetrating material collected in the internal space of the membrane.

분리될 유체를 멤브레인 스택을 통해 가급적 장애를 받지 않고 유동시키기 위하여, 본 발명의 바람직한 추가의 일 실시 예에 따라 상기 멤브레인 스택을 형성하는 멤브레인 쿠션들 사이에는 간격 유지 부재가 배치되어 있다. 상기 간격 유지 부재는 분리될 유체가 실제로 아무런 방해를 받지 않고 멤브레인 스택을 통해 흐를 수 있도록 해주어야만 한다. 또한, 멤브레인 스택을 관통하는 분리될 매체를 위한 유동 채널과 관련해서도, 전체적으로 평평하게 또는 격자 형태로 형성된 간격 유지 부재는 멤브레인 부재의 분리 범위에 상응하게 적어도 양측에서 이웃하는 각각의 멤브레인 쿠션을 위해 선택될 수 있는 상이한 두께를 갖는다는 것이 바람직하다. 상기 간격 유지 부재의 두께도 멤브레인 스택을 통해 흐르는 분리될 유체의 가급적 방해받지 않은 흐름을 위해서 결정적이며, 이 경우 상기 간격 유지 부재의 두께는 개별 멤브레인 쿠션의 선택된 분리 범위에 적응된 상태로 선택될 수 있다. 이와 같은 방식에 의해서는 재차 멤브레인 스택을 통과하는 분리될 매체의 최적의 유동 상태에 도달하려는 목적으로 간단한 적응이 가능해진다.A spacing member is disposed between the membrane cushions forming the membrane stack according to a further preferred embodiment of the present invention in order to allow the fluid to be separated to flow through the membrane stack as unobstructed as possible. The gap retaining member must allow the fluid to be separated to flow through the membrane stack without actually interfering with it. Also, with respect to the flow channel for the medium to be separated through the membrane stack, the gap holding member, which is formed as a whole flat or in a lattice form, is provided for each membrane cushion adjacent at least on both sides corresponding to the separation range of the membrane member It is desirable to have different thicknesses that can be selected. The thickness of the spacing member is also critical for the possibly unobstructed flow of the fluid to be separated flowing through the membrane stack, wherein the thickness of the spacing member is adapted to the selected separation range of the individual membrane cushions have. In this way, a simple adaptation is made possible for the purpose of reaching an optimum flow state of the medium to be separated again through the membrane stack.

본 발명의 다른 바람직한 일 실시 예에 따르면, 멤브레인 스택을 형성하는 멤브레인 쿠션은, 상기 멤브레인 쿠션의 개구 영역이 침투 물질 유출- 및 수집 방향에 상응하는 침투 물질 개구와 연결되도록 장치를 가로지르는 침투 물질- 및 수집 장치 둘레에 나선의 형태를 따라 서로 감겨 있다. 이 목적을 위하여 상기 침투 물질 유출- 및 수집 장치는 다수의 홀을 구비하고, 상기 홀들은 상기 개구 영역의 튜브 모양의 재킷을 관통하며, 이 경우 상기 홀들은 이 홀들이 멤브레인 쿠션의 침투 물질 유출 개구 혹은 침투 물질 유출 영역과 연결될 수 있도록 그리고 침투 물질이 상기 홀들을 통해 유출될 수 있도록 정렬되어 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the membrane cushion forming the membrane stack comprises a permeable material crossing the device such that the opening area of the membrane cushion is connected to the permeant opening corresponding to the permeate outflow- And around the collecting device in the form of a spiral. For this purpose, the permeate outflow-and-collecting device has a plurality of holes, which pass through the tubular jacket of the opening area, in which case the holes are formed in the permeate outflow opening of the membrane cushion Or to be connected to the permeate outflow area and to allow permeate to flow out through the holes.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시 예에 따르면, 나선 형태를 따라 형성된 멤브레인 스택은 별도의 튜브 부재에 감겨 있으며, 이 경우 상기 튜브 부재의 내부 보어에는 침투 물질 유출- 및 수집 장치가 수용된다. 본 실시 예의 장점은, 나선형 모듈 혹은 코일형 모듈이 거의 기능적으로 완전하게 사전에 제작될 수 있고, 단지 튜브 형태로 형성된 그리고 본 실시 예에서 별도로 제공되는 침투 물질 유출- 및 수집 장치만 밀어 넣으면 된다는 것이다. 이와 같은 장치 실시 예에서, 튜브 형태의 침투 물질 유출- 및 수집 장치는 또한 상기 나선형의 혹은 코일형의 모듈은 상기 장치의 하우징 내부에 압력 밀봉 방식으로 수용할 수 있기 위하여 상기 장치의 하우징을 가로지르는 중앙 인장 볼트로서도 사용될 수 있다.According to a further preferred embodiment of the present invention, the membrane stack formed along the helical form is wound on a separate tube member, in which case the infiltration-material collecting device is accommodated in the inner bore of the tube member. An advantage of this embodiment is that the spiral module or the coiled module can be fabricated almost entirely in advance of function and only the infiltrant material outlet and collection device formed in the form of a tube and provided separately in this embodiment . In such a device embodiment, the tube-shaped permeate outflow-and-collecting device is also characterized in that the helical or coil-like module is arranged to cross the housing of the device in a pressure- It can also be used as a central tension bolt.

마찬가지로 서문에서 이미 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 장치 원리를 각각 하나의 양을 교체하면서 상호 스택 되고 디스크 형태로 형성된 간격 유지 부재 및 멤브레인 쿠션에 의해서 형성되는 멤브레인 스택에 적용하는 것도 가능하다. 이와 같은 장치는 예를 들어 EP-A-0 289 740호에 공지되어 있으며, 상기 장치는 원리상 동일한 구조로 선행 기술에서 다수의 실시 예로 공지되어 있다. 장치와 관련된 그리고 또한 방법과도 관련된 본 발명에 따른 원리는 상기와 같은 멤브레인 스택에 아무런 문제 없이 적용될 수 있다.Likewise, as already mentioned in the preamble, it is also possible to apply the principle of the device according to the invention to a membrane stack formed by a spacing member and a membrane cushion, which are mutually stacked and disc-shaped, respectively, Such a device is known, for example, from EP-A-0 289 740, which device is known in principle in many embodiments in the prior art with the same construction. The principle according to the invention in connection with the apparatus and also with the method can be applied to the membrane stack as described above without any problem.

상기와 같이 형성된 멤브레인 스택에서 작용 면에서 전술된 바와 유사하게 평평하게 형성되고 규칙적인 격자 모양으로 형성된 간격 유지 부재가 멤브레인 면 위에서 그리고 상기 멤브레인 면 아래에서 분리될 매체를 위한 상응하는 공간에 도달하도록 하기 위하여, 바람직하게 상기 간격 유지 부재의 적어도 하나의 표면에는 상기 표면으로부터 융기 돌출된 다수의 돌출부가 제공되어 있으며, 상기 돌출부들의 높이는 멤브레인 쿠션의 개별 액체 선택적인 면이 상기 돌출부의 표면에 올려지지 않고 오히려 상기 면이 멤브레인 쿠션에 대하여 단지 약간의 간격만을 두고서 필요에 따라 지지가 되도록 치수 설계되었다. 다른 형태의 돌출부에서는, 디스크 모양 간격 유지 부재의 표면에 대하여 융기 돌출된 돌출부의 약간의 면이 상기 간격 유지 부재의 표면에 대하여 평행하게 형성됨으로써, 결과적으로 멤브레인 부재는 재료 선택적인 멤브레인 표면의 손상을 피하기 위하여 상기 돌출부의 평행한 표면에 지지가 될 수 있다.In the membrane stack thus formed, the spacing members, which are formed flat and similar to those described above on the working surface and formed in a regular lattice, are arranged on the membrane surface and below the membrane surface to reach a corresponding space for the medium to be separated Preferably, at least one surface of the spacing member is provided with a plurality of protrusions protruding from the surface, the height of the protrusions being such that the individual liquid-selective surface of the membrane cushion is not raised on the surface of the protrusions, The face was dimensioned to be supported as needed with only a small distance to the membrane cushion. In other types of protrusions, some of the protrusions protruding with respect to the surface of the disc-like spacer member are formed parallel to the surface of the spacing member, so that the membrane member is damaged by the material-selective membrane surface It can be supported on the parallel surface of the protrusion.

일반적으로는, 간격 유지 부재의 두께가 바람직하게 돌출부의 높이에 의해서 규정된다는 내용이 적용된다.In general, it is applied that the thickness of the spacing member is preferably defined by the height of the projection.

마지막으로, 상기 멤브레인 스택의 실시 예에서는 또한 간격 유지 부재에도 외부 둘레 에지가 제공될 수 있고, 상기 에지는 각각 간격 유지 부재의 표면으로부터 돌출하며, 이 경우 간격 유지 부재의 두께는 상기 간격 유지 부재의 에지의 높이에 의해서 규정된다.Finally, in the embodiment of the membrane stack, the gap retaining member may also be provided with an outer peripheral edge, each of which projects from the surface of the spacing member, wherein the thickness of the spacing member, It is defined by the height of the edge.

따라서, 상기 멤브레인 부재 스택의 실시 예에서는, 분리될 매체를 위한 채널이 항상 돌출부의 높이에 적응되도록 항상 보증되고/보증되거나 매체의 원하는 부분 영역에 상응하게 에지의 높이에 적응되도록 간단한 방식으로 보증된다.Thus, in the embodiment of the membrane member stack, it is guaranteed in a simple manner that the channel for the medium to be separated is always guaranteed / guaranteed to be adapted to the height of the protrusions or to the height of the edge corresponding to the desired partial area of the medium .

본 발명은 이하에서 설명되는 개략적인 도면들에 도시된 제 1 실시 예를 참조하여 상세하게 기술되며, 이 경우 제 2 실시 예는 단지 제 1 실시 예에 대한 변형과 관련해서만 간략히 설명된다:
도 1은 본 발명에 따른 장치의 단면도이며,
도 2는 도 1에 따른 장치의 부분의 단면도로서, 상기 부분은 쿠션 멤브레인 및 간격 유지 부재로 이루어진 나선들로 이루어지고, 상기 나선들은 튜브 부재에 상호 감겨 있으며, 상기 나선 위로는 상기 장치를 대체로 가로지르는 볼트 형태의 침투 물질 유출- 및 수집 장치가 삽입될 수 있고,
도 3은 본 발명의 구조를 설명하기 위하여 도 2에 따른 선 C-D에 따라 나선을 절단하여 도시한 단면도이지만, 튜브 부재의 내부 공간으로 삽입되어 있고 도 2에 대하여 확대된 척도로 도시된 침투 물질 유출- 및 수집 장치 그리고 아직까지 상호 감기지 않은 멤브레인 쿠션 및 상기 멤브레인 쿠션 사이에 배치된 간격 유지 부재가 제공되어 있으며,
도 4a는 간격 유지 부재의 절단 부분을 매우 확대된 척도로 도시한 측면도이고,
도 4b는 간격 유지 부재를 매우 확대된 척도로 도시한 평면도이며,
도 5는 침투 물질 유출 개구를 형성하는 일 측면 영역을 갖는 본 발명에 따라 사용된 멤브레인 쿠션에 대한 개략도이고,
도 6은 중간 부재를 구비한 멤브레인 쿠션의 구조를 보여주는, 도 5의 선 A-B를 따라 절단하여 도시한 단면도이며,
도 7은 중간 부재를 구비하지 않은 멤브레인 쿠션의 구조를 보여주는, 도 5의 선 E-F를 따라 절단하여 도시한 단면도이고,
도 8은 대체로 원통형 멤브레인 스택의 형태를 따라 형성된 분리 장치에서 사용되는 것과 같은 간격 유지 부재의 평면도로서, 이때 모든 간격 유지 부재의 양은 멤브레인 쿠션을 암시하는 평면도의 모든 멤브레인 쿠션의 양으로 교체되며(본 발명에 따른 장치의 제 2 변형 예), 그리고
도 9는 본 발명에 따른 장치를 이해하기 위해서 불필요한 세부 사항을 생략한 상태에서 도 8의 간격 유지 부재의 단면을 도시한 측면도이다The present invention is described in detail with reference to a first embodiment shown in the schematic drawings described below, in which case the second embodiment is briefly described only in terms of a modification to the first embodiment:
1 is a cross-sectional view of a device according to the invention,
Fig. 2 is a cross-sectional view of a portion of the device according to Fig. 1, the portion consisting of spirals consisting of a cushion membrane and a spacing member, the spirals being wound together on a tube member, The impregnating material outlet and collection device in the form of a spooling bolt can be inserted,
3 is a cross-sectional view of a spiral cut along a line CD according to FIG. 2 to illustrate the structure of the present invention, but is a cross-sectional view of a penetration material spill inserted into the inner space of the tube member, And a collection device, and a spacing member disposed between the membrane cushion and a membrane cushion not yet mutually wound,
4A is a side view showing a cut-away portion of the spacing member in a very enlarged scale,
Fig. 4B is a plan view showing the spacing member in a very enlarged scale,
Figure 5 is a schematic view of a membrane cushion used in accordance with the present invention with one side region forming a permeate outflow opening,
6 is a cross-sectional view taken along the line AB of Fig. 5 showing the structure of a membrane cushion with an intermediate member,
7 is a cross-sectional view taken along line EF of Fig. 5 showing the structure of a membrane cushion without an intermediate member,
8 is a top view of a spacing member such as that used in a separating apparatus formed generally in the form of a cylindrical membrane stack wherein the amount of all spacing members is replaced by the amount of all membrane cushions in a plan view indicative of the membrane cushion A second variant of the device according to the invention), and
Figure 9 is a side view showing a cross section of the spacing member of Figure 8 with the unnecessary details omitted in order to understand the device according to the invention

장치(10)의 구조와 관련해서는 우선 도 1 및 도 2가 참조 된다. 장치(10)는 압력 밀봉 방식의 하우징(14)을 포함하고, 상기 하우징은 본 도면에서는 튜브 실린더 형태의 부재로서 형성되었다. 하우징(14)에 대하여 대체로 축 방향으로는 상기 장치(10)를 대체로 가로지르는 침투 물질 유출- 및 수집 장치(21)가 제공되어 있으며, 상기 장치는 추가로 분리 장치(110)를 지지하거나 고정시키는 인장 볼트의 기능도 가지며, 이와 관련해서는 더 아래에서 상세하게 설명될 것이다.With reference to the structure of the device 10, reference is first made to Figs. 1 and 2. Fig. The apparatus 10 includes a pressure-sealed housing 14, which is formed as a member in the form of a tube cylinder in this figure. There is provided a permeate outflow- and collecting device 21 substantially transverse to the device 10 in a generally axial direction relative to the housing 14 and further comprising means for supporting or securing the separating device 110 It also has the function of a tension bolt, which will be described in more detail below.

분리 유닛(110)의 한 부분은 도 2에 도시되어 있으며, 이 경우 상기 분리 유닛은 장치(10)를 볼트 형태로 가로지르는 침투 물질 유출- 및 수집 장치(21) 이외에 폐쇄 부재(25, 26)를 구비하며, 상기 폐쇄 부재는 도면에 대한 개관을 명확히 할 목적으로 도 2에는 도시되어 있지 않다.A part of the separating unit 110 is shown in Figure 2 where the separating unit comprises a closing member 25 and 26 in addition to the infiltrant- And the closure member is not shown in Fig. 2 for the sake of clarity of the drawing.

침투 물질 유출- 및 수집 장치(21) 상에는 별도의 튜브 부재(27)가 있으며, 상기 튜브 부재는 상기 침투 물질 유출- 및 수집 장치(21) 상에 삽입될 수 있지만 이 장치로부터 인출될 수도 있다.There is a separate tubular member 27 on the permeate outflow- and collecting device 21 and the tubular member may be inserted into and withdrawn from the permeate outflow and collection device 21.

장치(10)를 마찬가지로 대체로 가로지르고 하우징(14)의 축 방향 길이보다 약간 더 짧은 축 방향 길이를 갖는 별도의 튜브 부재(27) 상에는 멤브레인 쿠션(13)의 형태를 따라서 형성된 다수의 멤브레인이 다수 개의 부재로 형성된 혹은 다수 개의 층으로 형성된 나선(20)의 형태를 따라서 상호 감겨 있으며, 이에 대해서는 도 3이 또한 참조 될 수 있다. 도 1 및 도 2에서는 상기 다수 개의 부재로 이루어진 나선(20)이 상호 감긴 최종 상태에서 도시되어 있다.A plurality of membranes formed along the shape of the membrane cushion 13 are provided on a separate tube member 27, which likewise substantially traverses the device 10 and has an axial length which is slightly shorter than the axial length of the housing 14, Are wound together along the form of a member or a spiral 20 formed of a plurality of layers, which can also be referred to FIG. In FIGS. 1 and 2, the plurality of spirals 20 are shown to be wound together in a final state.

도 1 및 도 2에 따른 모든 멤브레인 부재의 세트는 도 3에 도시된 바와 같은 그리고 더 아래에서 상세하게 설명되는 바와 같은 멤브레인 스택(12)을 형성한다. 상기 멤브레인 스택(12)을 형성하는 멤브레인 쿠션(13)은 분리될 유체(11)와 관련하여 상이한 분리 범위를 위해서 형성된다. 다시 말하자면, 멤브레인 스택(12)의 한 부분은 멤브레인 부재(13)로부터 형성되며, 상기 멤브레인 부재는 예를 들어 역삼투를 위해서, 예를 들어 나노 여과를 위해서, 예를 들어 한외 여과를 위해서 또는 정상적인 여과를 위해서 또는 투석 증발의 방법에 따른 재료 분리를 위해서 형성되었다.The set of all membrane members according to FIGS. 1 and 2 forms a membrane stack 12 as shown in FIG. 3 and as further detailed below. The membrane cushions 13 forming the membrane stack 12 are formed for different separation ranges with respect to the fluid 11 to be separated. In other words, a portion of the membrane stack 12 is formed from a membrane member 13, which can be used for reverse osmosis, for example, for nanofiltration, for example, for ultrafiltration, For filtration or for material separation according to the method of dialysis evaporation.

멤브레인 스택(12)을 형성하는 멤브레인 쿠션(13)의 세트 중의 특정 부분 세트들은 전술된 의미에서 멤브레인 스택(12)을 형성할 목적으로 사용될 수 있다.Certain subsets of the set of membrane cushions 13 forming the membrane stack 12 may be used for the purpose of forming the membrane stack 12 in the sense described above.

예를 들어 멤브레인 쿠션(13)이 적합하게 형성된 경우에 투석 증발의 진공 지원되는 방법을 이용해서 재료 분리를 실시하는 것도 가능하다. 유체(11)의 다양한 분리 범위들의 모든 조합이 가능하고, 나선 형태로 구성된 멤브레인 스택(12)을 형성할 수 있다.It is also possible to perform material separation using, for example, a vacuum supported method of dialysis evaporation when the membrane cushion 13 is suitably formed. Any combination of various separation ranges of fluid 11 is possible, and a membrane stack 12 constructed in a spiral shape can be formed.

도 2의 선 C-D를 따라 도 2를 절단하여 도시되어 있지만 더 큰 척도로 도시된 도 3의 도시는 도 2에 도시된 바와 달리, 개별 멤브레인 쿠션(13)으로 이루어진 다수 부재 형태의 나선(20)이 상호 감기지 않은 상태에서 튜브 부재(27)의 내부 보어(270)에 삽입된 침투 물질 유출- 및 수집 장치(21)를 보여주고 있다. 도 3에 실선으로 도시된 멤브레인 쿠션은 척도에 맞게 도시되어 있지 않다. 구현된 일 실시 예에서 멤브레인 쿠션은 예를 들어 950 mm의 폭 및 755 mm의 길이를 가지며, 이 경우 상기 길이는 튜브 부재(27)의 방향에서 볼 때 멤브레인 쿠션(13)의 효과적인 길이로서 간주 된다. 상기 멤브레인 쿠션과 관련된 폭 및 길이에 대한 지시는 단지 가능한 일 실시 예에만 관련이 있으나, 장치(10)의 상이한 형상과 관련해서는 완전히 다른 폭 및 길이의 멤브레인 쿠션(13)도 제공될 수 있다.The view of FIG. 3, which is shown with a cut away view of FIG. 2 along the line CD of FIG. 2 but which is shown on a larger scale, differs from the view shown in FIG. 2 in that the spiral 20, in the form of a multimaterial consisting of individual membrane cushions 13, And a collecting device 21 inserted in the inner bore 270 of the tube member 27 without mutual winding. The membrane cushion shown in solid line in FIG. 3 is not shown to scale. In one embodiment, the membrane cushion has a width of, for example, 950 mm and a length of 755 mm, in which case the length is regarded as the effective length of the membrane cushion 13 when viewed in the direction of the tube member 27 . Although the indication of the width and length associated with the membrane cushion is only relevant to one possible embodiment, a membrane cushion 13 of a completely different width and length can also be provided with respect to different configurations of the device 10. [

도 3에 도시된 실시 예에서 다수 개의 부재로 이루어진 나선(20)은 18개의 멤브레인 쿠션(13)으로 구성되며, 이 경우에도 다른 개수의 멤브레인 쿠션(13)이 나선(20)을 형성할 수 있다는 내용이 지시될 수 있다.In the embodiment shown in FIG. 3, the spiral 20 of a plurality of members consists of 18 membrane cushions 13, in which case a different number of membrane cushions 13 can form the spiral 20 Contents can be indicated.

멤브레인 스택(12)을 형성하는 멤브레인 쿠션(13)의 세트 중의 개별 부분 세트가 원하는 사용 방식에 따라 선택됨으로써, 목적하는 재료 분리와 관련해서 복잡하게 조성된 유체(11)는 사전에 통합될 수 있는데, 다시 말하자면 양적으로 그리고 질적으로 도달될 원하는 분리 정도 및 원하는 분리 결과에 따라서도 전체적으로 통합될 수 있다.By selecting the individual subset of the set of membrane cushions 13 forming the membrane stack 12 according to the desired mode of use, the complicated fluid 11 associated with the desired material separation can be pre-integrated , I. E., The degree of separation desired to be reached quantitatively and qualitatively, and the desired separation result.

언급할 또 다른 사실은, 도 3의 도시는 장치(10)를 더 잘 이해하기 위해서 단지 개략적으로만 이해되어야 한다는 것이다. 그렇기 때문에 다수 개의 부재로 이루어진 나선(20)을 형성하는 개별 멤브레인 쿠션(13)은 본원에서 준(quasi)-분해도로도 도시되어 있다.Another point to mention is that the illustration of FIG. 3 should be understood only in a schematic manner to better understand the device 10. The individual membrane cushions 13 forming the spirals 20 of a plurality of members are therefore also shown here as quasi-dissociated roads.

멤브레인 쿠션(13)은 도 5, 도 6 및 도 7에 도시되어 있는 바와 같은 구조를 가지며, 이에 대해서는 더 아래에서 상세하게 설명될 것이다. 다수 개의 부재로 구성된 나선(20)이 최종적으로 상호 감긴 상태에서, 상기 나선(20)은 도 1 및 도 2에 측면 단면도로 도시된 바와 같은 형태를 취한다.The membrane cushion 13 has a structure as shown in Figs. 5, 6 and 7, which will be described in more detail below. The spirals 20 take the form as shown in the side sectional view in Figs. 1 and 2, with the spirals 20 composed of a plurality of members finally wound one upon another.

다수 개의 부재로 구성된 나선(20)의 멤브레인 쿠션(13)이 침투 물질 유출 개구(131)를 구비한 튜브 부재(27)에 대하여 상대적으로 배치됨으로써, 상기 침투 물질 유출 영역 혹은 -개구(131)는 상기 튜브 부재(27) 내부에 형성된 방사형 홀(271)을 향해 정렬되거나 또는 상기 방사형 홀 내부와 연통 되며, 이에 대해서는 재차 도 3이 참조 된다. 따라서, 멤브레인(13)의 침투 물질 유출 개구로부터 배출되는 침투 물질(18)은 방사형 홀(271) 내부로 유입될 수 있고, 상기 방사형 홀을 관통하여 튜브 부재(27)의 내부 보어(270) 내에 위치 설정된 상기 침투 물질 유출- 및 수집 장치(21)의 침투 물질 유입 개구(210) 내부로 유입될 수 있는데, 그 이유는 침투 물질 유입 개구(210)가 침투 물질 유출- 및 수집 장치(21) 상에 형성된 상기 침투 물질 유입 개구(210) 위에 있는 축 방향 그루브의 형태로 상기 침투 물질 유출- 및 수집 장치(21)의 일 단부에 형성된 링 채널로 가이드 될 수 있고, 그곳으로부터 침투 물질 배출구(16)를 통해 외부로 배출되기 때문이다.The membrane cushion 13 of the spiral 20 composed of a plurality of members is disposed relative to the tube member 27 having the permeate outflow opening 131 such that the permeate outflow region or opening 131 Is directed towards or communicates with the radial hole 271 formed in the inside of the tube member 27, which is referred to Fig. 3 again. Permeable material 18 discharged from the permeate outflow opening of the membrane 13 can be introduced into the radial hole 271 and penetrate through the radial hole and into the inner bore 270 of the tube member 27 May be introduced into the penetrating material inflow opening 210 of the positioned infiltrant material inflow and outflow collecting device 21 because the infiltrant material inflow opening 210 is located on the infiltrant outflow- And can be guided by a ring channel formed at one end of the permeate outflow and collecting device 21 in the form of axial grooves on the permeate outflow opening 210 formed in the permeate outlets 16, As shown in FIG.

그루브 형태의 별도의 침투 물질 유입 개구(210) 대신에, 튜브 부재(27)의 내부 보어(270)와 장치(10)를 대체로 가로지르는 볼트 형태의 침투 물질 유출- 및 수집 장치(21) 사이에 링 형태의 채널을 제공하는 것도 가능하며, 상기 채널을 통해서는 추후에 침투 물질(18)이 침투 물질 배출구(16)로 가이드 된다.Instead of a separate penetrating material inflow opening 210 in the form of a groove there is a gap between the inner bore 270 of the tube member 27 and the bolt-shaped permeate outflow- and collecting device 21, It is also possible to provide a ring-shaped channel through which the penetrating substance 18 is guided to the permeate discharge port 16.

도면에 도시된 장치(10)의 실시 예에서는 18개의 멤브레인 쿠션(13)에 상응하게 18개의 방사형 홀(271)이 튜브 부재(27) 내부에 제공되어 있다. 상기 별도의 튜브 부재(27)를 따라서는, 멤브레인 쿠션(13)을 벗어나는 침투 물질(18)의 가급적 균일한 유출을 보증하기 위하여, 멤브레인 쿠션(13)의 길이에 상응하게 다수의 방사형 홀(271)이 축 방향으로 열 형태로 배치된 상태로 제공되어 있다.In the embodiment of the apparatus 10 shown in the figure, eighteen radial holes 271 are provided inside the tube member 27 corresponding to eighteen membrane cushions 13. [ A plurality of radial holes 271 corresponding to the length of the membrane cushion 13 are provided along the separate tube member 27 in order to ensure a possible uniform outflow of the permeable material 18 leaving the membrane cushion 13. [ Are provided in a state in which they are arranged in a column in the axial direction.

다수 개의 부재로 구성된 제 2 나선(22)은 간격 유지 부재(23)에 의해서 형성되며, 상기 간격 유지 부재는 다수 개의 부재로 구성된 나선(20)을 형성하는 멤브레인 쿠션(13)이 상기 다수 개의 부재로 구성된 제 2 나선(22)을 형성하는 전술된 다수의 간격 유지 부재(23)에 의해서 상호 이격 된 상태를 유지하도록 배치되어 있다. 도 3에서 간격 유지 부재(23)는 멤브레인 쿠션(13)과 달리 파선으로 도시되어 있다.A second spiral (22) composed of a plurality of members is formed by a gap holding member (23), which is formed by a membrane cushion (13) forming a spiral (20) And are spaced apart from each other by the above-described plurality of spacing members 23 forming the second spiral 22 constituted by a plurality of spacers. 3, the spacing member 23 is shown in dashed lines, unlike the membrane cushion 13.

멤브레인 쿠션(13)과 거의 동일한 길이 및 폭을 갖는 간격 유지 부재(23)는 격자 모양의 구조를 가지며, 이에 대해서는 도 4a 및 도 4b가 참조 된다. 도 4a 및 도 4b에서 간격 유지 부재(23)의 도시는 이 간격 유지 부재(23)의 구조를 명확하게 설명할 목적으로 확대 도시되어 있다. 간격 유지 부재(23)의 격자 모양 구조는 대체로 직각으로 교차하는 다수의 제 1 및 제 2 부재(230, 231)에 의해서 형성된다. 상기 부재(230, 231)는 막대 형태로 형성되었다. 이 경우 상기 제 1 부재(230)는 횡단면 상으로 볼 때 제 2 부재(231)보다 크게 형성되었다. 상기 간격 유지 부재(23)는 다수 개의 부재로 구성된 제 2 나선(22)을 형성하기 위하여 장치(10) 내부에 혹은 상기 다수 개의 부재로 구성되고 멤브레인 쿠션(13)으로 이루어진 제 1 나선(20)에 대하여 상대적으로 배치되어 있으며, 이 경우에는 간격 유지 부재(23)의 제 1 부재(230)가 튜브 부재(27)에 대하여 혹은 볼트 형태의 침투 물질 유출- 및 수집 장치(21)에 대하여 대체로 축 방향으로 정렬되어 있음으로써, 결과적으로 나선(20 혹은 22)을 가로지르는 분리될 유체(11)는 제 2 부재(231)를 따라서 흐를 수 있게 되는데, 다시 말하자면 상기 분리될 유체(11)를 위해서 무시할 수 있을 정도로 작은 유체 저항을 형성한다.The spacing member 23 having substantially the same length and width as the membrane cushion 13 has a lattice-like structure, which is referred to Figs. 4A and 4B. 4A and 4B, the spacer holding member 23 is enlarged for the purpose of clearly illustrating the structure of the spacer holding member 23. The lattice structure of the gap retaining member 23 is formed by a plurality of first and second members 230 and 231 which intersect at a generally right angle. The members (230, 231) were formed in the form of rods. In this case, the first member 230 is formed larger than the second member 231 when viewed in cross section. The spacing member 23 is formed in the device 10 to form a second spiral 22 composed of a plurality of members or a first spiral 20 composed of the plurality of members and made of a membrane cushion 13, In which case the first member 230 of the gap retaining member 23 is positioned relative to the tube member 27 or to the collecting device 21 in a bolt- So that the fluid 11 to be separated across the spiral 20 or 22 can flow along the second member 231, that is to say ignored for the fluid 11 to be separated Thereby forming a fluid resistance as small as possible.

간격 유지 부재(23)의 제 1 및 제 2 부재(230, 231)는 본원의 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시 예에서 대체로 원형의 구조를 갖는다. 그러나 멤브레인 쿠션(13)이 넘칠 때에 예를 들어 분리될 유체(11)의 난류가 의도한 바대로 다수 개의 부재로 구성된 나선(20)을 관류해야만 하는 경우에는, 기본적으로 다른 횡단면 형태들도 가능하며, 이와 같은 형상은 본 발명에 따른 장치를 특별히 원하는 용도로 사용하는 경우에 필요할 수 있다. 간격 유지 부재(23)는 탄력적인 재료, 예를 들면 탄성 중합체 플라스틱일 수 있는 플라스틱으로 이루어진다.The first and second members 230, 231 of the gap retaining member 23 have a generally circular configuration in the embodiment shown in Figures 4A and 4B herein. However, when the membrane cushion 13 overflows, for example, if the turbulence of the fluid 11 to be separated must flow through a spiral 20 composed of a plurality of members as intended, other cross-sectional shapes are also possible , Such a configuration may be necessary when the device according to the invention is used for a particularly desired application. The cavity-holding member 23 is made of a plastic material which can be a resilient material, for example, an elastomeric plastic.

각각 원하는 멤브레인 쿠션(13)의 특정 세트로 형성된 상기 멤브레인 쿠션(13)의 부분 세트의 종류에 따라서, 간격 유지 부재(23)는 선택 가능한 상이한 두께를 가질 수 있다. 이와 같은 간격 유지 부재(23)의 선택 가능한 두께(232)에 의해서는 인접하는 두 개 멤브레인 쿠션(13) 사이의 유체(11)를 위한 개별 유동 채널이 결정될 수 있으며, 그리고 특히 상기 유체(11)의 원하는 분리 결과 및 각각의 원하는 분리 범위에 따라서도 결정될 수 있다. 따라서, 하나의 멤브레인 스택(12)에서는 특정한 분리 범위를 위해서 형성된 멤브레인 쿠션(13)의 개별 부분 세트에 따라서도 상이한 간격 유지 부재(23), 즉 상이한 두께(232)를 갖는 상이한 간격 유지 부재가 사용될 수 있다.Depending on the type of subset of the membrane cushions 13 each formed with a particular set of desired membrane cushions 13, the spacing members 23 may have different selectable thicknesses. The selectable thickness 232 of such spacing member 23 allows for the determination of an individual flow channel for the fluid 11 between two adjacent membrane cushions 13, &Lt; / RTI > and the desired separation range of each. Thus, in a single membrane stack 12, different spacing members 23, i.e. different spacing members having different thicknesses 232, may be used depending on the individual subset of membrane cushions 13 formed for a particular separation range .

다수 개의 부재로 구성되고 멤브레인 쿠션(13)으로 이루어진 제 1 나선(20)이 자신의 최종 형태로 되면(도 1 및 도 2 참조), 멤브레인 쿠션(13) 사이에 배치된 간격 유지 부재(23)는 각각 이웃하는 멤브레인 쿠션(13)의 이웃하는 개별 멤브레인 부재(133, 134)에 밀착하게 되고, 상기 각각 이웃하는 멤브레인 쿠션(13)의 개별 멤브레인 부재(133, 134)가 직접 서로 상하로 겹쳐져서 분리될 유체(11)를 위한 유동 채널을 형성함으로써, 결과적으로 상기 유체는 정면에서 다수 개의 부재로 구성되고 멤브레인 쿠션(13)으로 이루어진 나선(20) 내부로 유입될 수 있으며(도 1의 우측 참조), 그리고 멤브레인 쿠션(13)의 전체 길이를 통과한 후에는 상기 다수 개의 부재로 구성된 나선(20)으로부터 재차 배출될 수 있다(도 1의 좌측 참조). 다수 개의 부재로 구성된 제 1 나선(20)의 멤브레인 부재들 사이에 위치 설정되어 있고 마찬가지로 다수 개의 부재로 구성된 제 2 나선(22)을 형성하는 간격 유지 부재(23)를 제공함으로써, 유동 횡단면 상으로 볼 때에 유체(11)를 위해 충분히 큰 유동 채널이 항상 보증된다.When the first spiral 20 composed of a plurality of members and made of the membrane cushion 13 is in its final shape (see Figs. 1 and 2), the gap holding member 23 disposed between the membrane cushions 13, Are in close contact with neighboring individual membrane members 133 and 134 of neighboring membrane cushions 13 and the individual membrane members 133 and 134 of each neighboring membrane cushion 13 are directly superposed one above the other As a result, by forming a flow channel for the fluid 11 to be separated, the fluid can flow into the spiral 20 consisting of a plurality of members at the front and made of the membrane cushion 13 (see right side of FIG. 1) ), And after passing the entire length of the membrane cushion 13, it can be discharged again from the spiral 20 composed of the above-mentioned members (see left side of FIG. 1). By providing the spacing member 23 positioned between the membrane members of the first spiral 20 composed of a plurality of members and forming the second spiral 22 likewise composed of a plurality of members, A sufficiently large flow channel for the fluid 11 is guaranteed at all times.

다수 개의 부재로 구성된 제 1 및 제 2 나선(20, 22) - 추후에 본원에 기술된 예에서는 36개의 부재, 다시 말하자면 18개의 멤브레인 쿠션(13) 및 18개의 간격 유지 부재(23)로 이루어질 수 있음 - 이 자신의 최종적으로 감긴 위치로 이동하면(도 1 및 도 2 참조), 즉 멤브레인 쿠션(13)이 간격 유지 부재(23)의 개별 중간 위치 설정하에서 서로 상하로 겹쳐지면, 상기 나선(20, 22)은 자신의 외부 둘레(24)에 고정된다(도 2 참조). 이와 같은 과정은 상기 나선(20, 22)이 추후에 자신의 외부 둘레(24)에서 하나의 실 형태 부재 또는 다수의 실 형태 부재에 의해 감김으로써 이루어질 수 있다. 여전히 감긴 상태에서 상기 나선(20, 22)에 더 높은 강도를 제공하기 위하여, 사람들은 실 형태의 부재들을 경화 가능한 수지 또는 플라스틱으로 침지할 수 있다. 열을 적절히 공급함으로써 또는 수지 혹은 플라스틱의 경화 과정을 적합하게 설정함으로써, 나선(20, 22)을 감는 과정이 이루어진 후에는 실 모양 부재의 응고 과정이 유도될 수 있다. 그러나 예를 들어 탄성 중합체 플라스틱으로 이루어진 밴드를 이용해서 상기 나선(20, 22)을 자체 외부 둘레(24)에 코일의 형태로 감는 것도 또한 가능하다.First and second spirals 20 and 22 consisting of a plurality of members-in the example described hereafter, 36 members, namely 18 membrane cushions 13 and 18 spacing members 23 (See FIGS. 1 and 2), that is, when the membrane cushions 13 are stacked on top of each other under the individual intermediate positioning of the spacing members 23, the spirals 20 , 22 are fixed to their outer perimeter 24 (see Fig. 2). Such a process may be performed by winding the spirals 20 and 22 by one or more yarn-shaped members at their outer circumferences 24 at a later time. In order to provide a higher strength to the spirals 20, 22 in the still coiled state, people can dip the yarn-shaped members into hardenable resin or plastic. By appropriately supplying heat or setting the curing process of the resin or plastic appropriately, the solidification process of the yarn-shaped member can be induced after winding the spirals 20 and 22. It is also possible, for example, to wind the spirals 20, 22 in the form of coils on their outer perimeter 24 using a band of elastomeric plastic.

예를 들어 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 나선(20, 22)으로부터 상기와 같이 완성된 몸체는 추후에 장치(10)를 볼트 형태로 가로지르는 침투 물질 유출- 및 수집 장치(21) 위로 삽입된다. 그 다음에 양측에서 다수 개의 부재로 구성된 나선(20, 22) 및 튜브 부재(27)로 이루어진 상기 몸체에는 각각 양측에서 인접하는 폐쇄 부재(25, 26)가 제공되며, 상기 폐쇄 부재 내에는 각각 분리될 매체(11)를 위한 적어도 하나의 유입구(15) 및 잔류물(19)을 위한 적어도 하나의 배출구(17)가 제공되어 있다. 적합한 밀봉 부재 그리고 커플링 부시에 의해서 상기 폐쇄 부재(25, 26)는 튜브 부재(17)에 대하여 상대적으로 밀봉 방식으로 고정되며, 이 경우 상기 폐쇄 부재(25, 26)는 밀봉 수단을 구비하고, 상기 밀봉 수단에 의해서는 나선(20, 22), 침투 물질 유출- 및 수집 장치(20) 그리고 간격 유지 부재(25, 26)로 구성된 분리 유닛(110)이 하우징(14) 내부로 삽입된 후에 상기 폐쇄 부재들이 하우징(14)에 대하여 밀봉 방식으로(도 1 참조) 위치 설정될 수 있다.2, the completed body from the spirals 20, 22 can then be inserted over the infiltration material outlet-and-collecting device 21, which later crosses the device 10 in the form of a bolt do. The body consisting of the spirals 20, 22 and the tubular member 27 consisting of a plurality of members on both sides is then provided with closing members 25, 26 on both sides respectively, At least one inlet 15 for the medium 11 to be fed and at least one outlet 17 for the residue 19 are provided. The closure member 25, 26 is secured in a sealing manner relative to the tube member 17 by means of a suitable sealing member and a coupling bushing, in which case the closure member 25, 26 is provided with a sealing means, After the separation unit 110 composed of the spirals 20 and 22, the infiltrant spill-and-collecting device 20 and the gap holding members 25 and 26 is inserted into the housing 14 by the sealing means, The closing members can be positioned relative to the housing 14 in a sealing manner (see Fig. 1).

장치(10) 내에서 사용된 멤브레인 쿠션(13)은 대체로 직사각형의 구조를 갖는다(도 5 참조).The membrane cushion 13 used in the apparatus 10 has a generally rectangular configuration (see FIG. 5).

상기와 같은 형태의 멤브레인 쿠션(13)은 예를 들어 EP-B-0 129 663호에 기술되어 있고, 공지된 방식으로 제조될 수 있다.A membrane cushion 13 of this type is described, for example, in EP-B-0 129 663 and can be prepared in a known manner.

상기 멤브레인 쿠션(13)은 두 개의 멤브레인 부재(133, 134)로 규칙적으로 이루어지고, 일반적으로는 적합한 폴리머 재료로 제조되며, 이 경우 폴리머는 상기 폴리머가 특별히 장치(10)에 의해서 실행될 분리 과제에 따라서, 다시 말하자면 분리될 유체(11)에 따라서 선별되는 방식으로 선택된다. 상기 두 개의 멤브레인 부재(133, 134)(도 6 및 도 7 참조)는 자신의 주변 에지(136)에 공지된 방식으로 예를 들어 초음파 처리에 의해서 용접되어 있거나 또는 적합하게 접착되어 있다.The membrane cushion 13 is regularly made up of two membrane members 133 and 134 and is generally made of a suitable polymeric material, in which case the polymer can be used to separate the polymer, Therefore, it is selected in such a way that it is selected according to the fluid 11 to be separated. The two membrane members 133, 134 (see FIGS. 6 and 7) are welded to, or adhered appropriately to, their peripheral edge 136 in a known manner, for example by ultrasonic treatment.

본 발명에 따른 장치와 관련해서 사용되는 멤브레인 쿠션(13)에서의 특별한 점은, 멤브레인 쿠션(13)에서 그 정면(132)에, 다시 말하자면 사전에 결정된 영역에 침투 물질 유출 개구(131)가 형성되어 있고, 상기 개구가 튜브 부재(27)의 전술된 방사형 홀(271)과 동일 평면에 놓임으로써, 결과적으로 멤브레인 쿠션(13)으로부터 상기 침투 물질 유출 개구(131)를 통해 배출되는 침투 물질(18)이 튜브 부재(27)의 방사형 홀(271) 내부로 유입될 수 있다는 것이다. 멤브레인 쿠션 내부(13)에는, 다시 말해 상기 멤브레인 쿠션(13)을 형성하는 멤브레인 부재(133, 134) 사이에는 적어도 하나의 중간 부재(135)가 배치될 수 있으며, 이에 대해서는 도 6에 따른 멤브레인 쿠션(13)의 형상이 참조 된다.A special feature of the membrane cushion 13 used in connection with the device according to the invention is that the permeable material outflow opening 131 is formed in the membrane cushion 13 at its front face 132, And the opening is coplanar with the above-described radial hole 271 of the tubular member 27 so that the permeable material 18 (which is discharged from the membrane cushion 13 through the permeable material outlet opening 131) Can be introduced into the radial hole 271 of the tube member 27. At least one intermediate member 135 may be disposed in the interior of the membrane cushion 13, that is, between the membrane members 133, 134 forming the membrane cushion 13, (13) is referred to.

중간 부재(135)는 또한 하나의 멤브레인 쿠션(13)을 형성하는 두 개의 재료 선택적인 멤브레인 층 사이에서 형성된 중공 공간을 상기 멤브레인 쿠션(13) 내에서 생성되는 침투 물질(18)과 관련해서 분리될 유체(11)에 최적으로 적응시키기 위하여 상이한 두께(139)를 가질 수 있다. 장치(10)를 이용해서 분리될 유체(11)에 따라서, 중간 부재(135)의 두께(139)를 적합하게 선택함으로써 원래 멤브레인의 형성 방식 및 적합하게 선택될 수 있는 간격 유지 부재(23)의 두께(232) 이외에 또 다른 파라미터가 존재하는데, 상기 파라미터는 선택 가능하고, 분리될 유체(11)에 대한 최적의 적응을 가능하게 한다. 상기 중간 부재(135)는 멤브레인 쿠션(13)에 대해서도 기계적으로 안정화시키는 작용을 하며, 이 경우 모든 중간 부재(135)의 양은 멤브레인 스택(12)을 전체적으로 재차 기계적으로 추가로 안정화시킬 수 있다.The intermediate member 135 also defines a hollow space formed between the two material-selective membrane layers forming one membrane cushion 13 to be separated from the permeable material 18 in the membrane cushion 13 And may have a different thickness 139 to optimally adapt to the fluid 11. By suitably selecting the thickness 139 of the intermediate member 135, depending on the fluid 11 to be separated using the apparatus 10, the original membrane formation method and the thickness of the gap- There are other parameters besides the thickness 232, which are selectable and enable optimal adaptation to the fluid 11 to be separated. The intermediate member 135 also acts to mechanically stabilize the membrane cushion 13, in which case the amount of all intermediate members 135 can further mechanically further stabilize the membrane stack 12 as a whole.

상기 중간 부재(135)가 부직포와 유사한 구조를 가질 수 있음으로써, 침투 물질은 침투 물질 유출 개구(131)로 더 용이하게 흘러갈 수 있거나 또는 외부로 유출될 수 있다. 그러나 기본적으로는, (도 7에 따른 멤브레인 쿠션(13)의 형상과 비교할 때) 멤브레인 부재(133, 134) 사이에 중간 부재(135)를 제공하지 않는 것도 가능하다.By allowing the intermediate member 135 to have a structure similar to that of the nonwoven fabric, the penetrating material can flow more easily into the permeate outflow opening 131 or can flow out to the outside. Basically, however, it is also possible not to provide the intermediate member 135 between the membrane members 133, 134 (as compared to the shape of the membrane cushion 13 according to Fig. 7).

장치(10)는 주로 - 일반적으로 나선형의 혹은 코일형의 멤브레인 모듈에서 통상적인 바와 같이 - 구조와 관련해서 기술되었다. 본 발명에 따른 장치(10) 및 본 발명에 따른 방법은 원칙적으로는 분리 장치의 형태로 형성된 멤브레인 스택(12)에서도 적용될 수 있으며, 이와 같은 분리 장치에서는 원통형 스택의 형태를 따라 스택 형태로 통합된 간격 유지 부재가 각각 하나의 멤브레인 쿠션(13)의 중간 위치 아래에 제공되어 있으며, 이 경우 상기와 같은 장치는 예를 들어 EP-A-0 289 740호에 기술되어 있다.The device 10 has been described primarily in terms of structures - as is typical for generally spiral or coiled membrane modules. The device 10 according to the invention and the method according to the invention can also be applied in a membrane stack 12, which in principle is formed in the form of a separating device, in such a separating device, Spacing members are each provided below the intermediate position of one membrane cushion 13, in which case such a device is described, for example, in EP-A-0 289 740.

상기와 같은 디스크 모양의 간격 유지 부재는 예를 들어 도 8 및 도 9에 도시되어 있으며, 이 경우 유체(11)는 멤브레인 쿠션(13) 및 평면 형태로 형성된 간격 유지 부재(23)로 구성된 스택을 상기 유체(11)를 위한 유입구로부터 잔류물을 위한 배출구까지 곡류 형태로 관류한다. 침투 물질은 공지된 방식으로 중앙의 침투 물질 유출- 및 수집 장치(21)에 수집되고 침투 물질을 위한 배출구를 통해서 이곳으로부터 상세하게 도시되어 있지 않은 장치로부터 외부로 가이드 된다. 간격 유지 부재(23)는 두 개의 표면(28, 29)을 가지며, 상기 표면들은 서로에 대하여 대체로 평행하게 형성되어 있고, 다수의 돌출부(30)를 구비하며, 상기 돌출부의 높이(31)는 유체(11)를 위한 유동 채널을 결정하도록 형성되고, 각각 두 개 사이에는 하나의 멤브레인 쿠션(13)이 포함되어 있다. 폐쇄 부재(23)를 양측에서 둘러싸는 에지(32, 33)도 마찬가지로 상기 돌출부(30)의 높이(31)에 대하여 대안적으로 또는 추가로 상기 폐쇄 부재(23)의 표면의 양측에서 유체(11)를 위한 유동 횡단면을 결정한다. 선행 기술에 공지되어 있는 바와 같이, 간격 유지 부재(23)의 몇몇 실시 예에서는 멤브레인 쿠션(12)이 단지 돌출부(30)의 피크들 사이에서만 지지가 되고, 상기 피크 위에는 올려지지 않는 반면, 다른 폐쇄 부재(23)의 경우에는 돌출부(30)의 피크에서 멤브레인 쿠션(12)이 간격 유지 부재의 표면에 대하여 평행하게 그리고 평평하게 형성된 돌출면 위에 쉽게 올려진다.8 and 9, in which case the fluid 11 has a stack comprising a membrane cushion 13 and a spacing member 23 formed in a planar form, Is perfused in the form of grains from the inlet for the fluid (11) to the outlet for the residue. The penetrating material is collected in a central infiltrant material outlet-and-collecting device 21 and guided outwardly through a discharge port for infiltration material from a device not shown in detail here. The spacing member 23 has two surfaces 28 and 29 which are formed substantially parallel to each other and have a plurality of protrusions 30, Is formed to determine a flow channel for the membrane 11, and one membrane cushion 13 is included between each two. The edges 32 and 33 on both sides of the closing member 23 likewise likewise or in addition to the height 31 of the projection 30 can be provided with a fluid 11 on both sides of the surface of the closing member 23. [ Lt; RTI ID = 0.0 > cross-sectional < / RTI > As is known in the prior art, in some embodiments of the gap retaining member 23, the membrane cushion 12 is only supported between peaks of the protrusion 30 and is not raised above the peaks, In the case of the member 23, at the peak of the projection 30, the membrane cushion 12 is easily raised on the projecting surface formed parallel and flat against the surface of the gap retaining member.

일반적으로는, 도 8 및 도 9와 관련해서 기술되어 있는 바와 같은 장치(10)가 전술된 나선형의- 혹은 코일형의 멤브레인 모듈과 관련해서 기술되어 있는 바와 같이 멤브레인 쿠션(12)을 구비하고, 상기 멤브레인 쿠션에 의해서 작동될 수 있다는 내용이 적용된다.Generally, the device 10 as described in connection with Figures 8 and 9 is provided with a membrane cushion 12 as described in connection with the spiral-shaped or coiled membrane module described above, It can be operated by the membrane cushion.

본 발명에 따른 방법은 예를 들어 본 발명에 따라 기술된 바와 같은 장치(10)에 사용되면서 다음과 같이 구현된다:The method according to the invention is implemented as follows, for use, for example, in an apparatus 10 as described according to the invention:

유체(11)는 멤브레인(13)에 의해서 분리되고, 이때 상기 장치(10)는 실질적으로 압력 밀봉 방식의 하우징(14)을 포함하고, 상기 하우징 내에는 다수의 멤브레인(13)이 배치되어 있으며, 상기 장치 내부로 가이드 되는 분리될 유체(11)를 위한 적어도 하나의 유입구(15)를 포함하며, 및 상기 장치로부터 외부로 가이드 되는 침투 물질(11)을 위한 배출구(13) 그리고 외부로 가이드 되는 잔류물을 위한 배출구(17)를 포함한다. 상기 멤브레인(13)은 멤브레인 내부 공간(137)에 수집되는 침투 물질(18)을 배출시키기 위한 개구 영역(131)을 구비하는 멤브레인 쿠션의 형태를 따라 형성되었다. 본 발명에 따른 방법은 상기와 같이 진행되고, 본 발명에 따른 장치(10)는 하나의 멤브레인 스택(12)을 형성하는 상기 멤브레인(13)의 세트 중의 각각의 부분 세트들이 분리될 유체(11)와 관련하여 상이한 분리 범위를 위해 형성되도록 구성된다.The fluid 11 is separated by a membrane 13 wherein the device 10 comprises a substantially pressure-tight housing 14 in which a plurality of membranes 13 are disposed, At least one inlet (15) for the fluid (11) to be separated which is guided into the apparatus, and an outlet (13) for the penetrating substance (11) guided externally from the apparatus and an outlet And an outlet 17 for water. The membrane 13 is formed in the form of a membrane cushion having an opening region 131 for discharging a permeable material 18 collected in a membrane internal space 137. The method according to the invention proceeds as described above and the device 10 according to the invention is characterized in that each subset of the set of membranes 13 forming a membrane stack 12 is separated from the fluid 11 to be separated, Gt; for < / RTI > different separation ranges.

상기 방법 및 장치(10)는 멤브레인 스택(12)의 멤브레인(13)의 상이한 분리 범위를 위해서 상기 멤브레인이 분리될 유체(11)에 대하여 가해지는 각각 사전에 결정될 수 있는 상이한 압력으로 작동되도록 형성되었다. 그러나 상이한 분리 범위를 위해서 각각 상이하고 사전에 결정된 진공을 분리될 매체의 예컨대 침투 물질 측에 제공하는 것도 또한 가능하다.The method and apparatus 10 are configured to operate at different pressures, each of which can be predetermined for the membrane 11 to be applied to the fluid 11 to be separated, for different separation ranges of the membrane 13 of the membrane stack 12 . However, it is also possible to provide a different and predetermined vacuum for different separation ranges, for example on the permeant side of the medium to be separated.

10: 장치 110: 분리 유닛
11: 유체 12: 멤브레인 스택
13: 멤브레인/멤브레인 쿠션 130: 단부 멤브레인 쿠션
131: 침투 물질 유출 개구 132: 정면
133: 멤브레인 부재 134: 멤브레인 부재
135: 중간 부재 136: 영역
137: 멤브레인 내부 공간 138: 에지
139: 두께/중간 부재 14: 하우징
15: 유입구 16: 침투 물질용 배출구
17: 침투 물질용 배출구 18: 침투 물질
19: 잔류물 20: (제 1) 나선
21: 침투 물질 유출- 및 수집 장치
210: (침투 물질 유출- 및 수집 장치의) 침투 물질 유출 개구
22: (제 2) 나선 23: 간격 유지 부재
230: 막대 모양의 제 1 격자 부재
231: 막대 모양의 제 2 격자 부재
232: 두께/간격 유지 부재 24: (나선의) 외부 둘레
25: 폐쇄 부재 26: 폐쇄 부재
27: 튜브 부재 270: 내부 보어
271: 방사형 홀 28: 표면
29: 표면 30: 돌출부
31: 돌출부의 높이 32: 에지
33: 에지 34: 에지의 높이10: Device 110: Separation unit
11: Fluid 12: Membrane stack
13: Membrane / Membrane Cushion 130: End Membrane Cushion
131: Penetrant outflow opening 132: Front
133: membrane member 134: membrane member
135: intermediate member 136: region
137: Membrane inner space 138: Edge
139: thickness / intermediate member 14: housing
15: inlet 16: outlet for permeable material
17: outlet for permeable material 18: permeable material
19: residue 20: (first) spiral
21: Permeate discharge and collection device
210: permeate outflow opening (of the permeate outflow-collecting device)
22: (second) spiral 23: spacing member
230: bar-shaped first lattice member
231: bar-shaped second lattice member
232: thickness / spacing holding member 24: outer circumference (of the helix)
25: closing member 26: closing member
27: tube member 270: inner bore
271: Radial hole 28: Surface
29: surface 30:
31: Height of protrusion 32: Edge
33: edge 34: height of edge

Claims

CLAIMS What is claimed is: 1. A method for filtering and separating fluids using a membrane, the method comprising: a substantially pressure-tight housing, wherein a plurality of membranes are disposed within the housing; And an outlet for an externally guided residue, wherein the membrane has an opening area for discharging the permeate material collected in the inner space of the membrane, A method for filtering and separating fluids using a membrane formed along the shape of a membrane cushion comprising:
Characterized in that in the membrane stack, each subset of the set of membranes, with different separation ranges, are each operated at different pressures of a predetermined,
A method for filtering and separating fluids using a membrane.

The method according to claim 1,
Characterized in that a pre-determined subset of the set of membranes of the membrane stack is operated at different pressures of the medium to be separated.
A method for filtering and separating fluids using a membrane.

CLAIMS What is claimed is: 1. A method for filtering and separating fluids using a membrane, the method comprising: a substantially pressure-tight housing, wherein a plurality of membranes are disposed within the housing; And an outlet for an externally guided residue, wherein the membrane has an opening area for discharging the permeate material collected in the inner space of the membrane, A method for filtering and separating fluids using a membrane formed along the shape of a membrane cushion comprising:
Characterized in that, in the membrane stack, each subset of the membrane sets, of different separation ranges, are each operated by a different predetermined vacuum at the permeate side of the medium to be separated,
A method for filtering and separating fluids using a membrane.

The method of claim 3,
Characterized in that a pre-determined subset of the membrane set of the membrane stack is operated at a different level of vacuum with respect to the medium to be separated,
A method for filtering and separating fluids using a membrane.

5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein at least one first subset of the membrane set of the membrane stack that can be predetermined is operated at a different level of vacuum and at least one second subset of the membrane set that can be determined in advance is associated with the medium to be separated Characterized in that it is operated at different pressures,
A method for filtering and separating fluids using a membrane.

A device (10) for filtering and separating fluids (11) using a membrane (13) comprising a substantially pressure-tight housing (14) in which a plurality of membranes (13) And at least one inlet 15 for the fluid to be separated 11 that is guided into the apparatus 10 and at least one inlet 15 for the permeate material 18 to be guided out from the apparatus 10, And a discharge port 17 for the externally guided residue 19. The membrane 13 is for discharging the permeable material 18 collected in the membrane internal space 137 An apparatus for filtering and separating fluids using a membrane, formed along the shape of a membrane cushion having an opening area (131)
Characterized in that each subset of the set of membranes (13) forming a membrane stack (12) is formed for different separation ranges with respect to the fluid (11) to be separated.
An apparatus for filtering and separating fluids using a membrane.

The method according to claim 6,
Characterized in that the membrane stack (12) is formed in the form of a multilayered spiral (20)
An apparatus for filtering and separating fluids using a membrane.

8. The method according to claim 6 or 7,
Characterized in that at least one intermediate member (135) is arranged between the material-selective membrane members (133, 134) in the internal space (137) of the membrane cushion (13)
An apparatus for filtering and separating fluids using a membrane.

9. The method of claim 8,
Characterized in that said generally flat intermediate member (135) has a different thickness (139) which can be selected corresponding to the separation range of said membrane cushion (13)
An apparatus for filtering and separating fluids using a membrane.

8. The method according to claim 6 or 7,
A spacing member (23) is disposed between the membrane cushions (13) forming the membrane stack (12) and through which the fluid to be separated (11) can flow substantially unimpeded &Lt; / RTI >
An apparatus for filtering and separating fluids using a membrane.

11. The method of claim 10,
Characterized in that the generally evenly spaced-apart retaining member (23) has a different thickness (232) which can be selected corresponding to the separation range of the adjacent membrane cushions (13)
An apparatus for filtering and separating fluids using a membrane.

8. The method according to claim 6 or 7,
The membrane cushions 13 forming the membrane stack 12 are wound together around a permeate flow-out and collecting device 21 across the device 10 along the shape of the helix 22, Characterized in that the opening region (136) of the permeable material outlet (13) is coupled to the corresponding permeate outflow opening (210) of the permeate outflow and collection device (21)
An apparatus for filtering and separating fluids using a membrane.

13. The method of claim 12,
The membrane stack 12 formed along the shape of the helix 27 is wound on a separate tubular member 27 wherein the permeable material flow-out and collecting device 21 is provided in the inner bore 270 of the tubular member &Lt; / RTI >
An apparatus for filtering and separating fluids using a membrane.

The method according to claim 6,
Characterized in that the membrane stack (12) is formed by a gap-retaining member (23) and a membrane cushion (13) which are alternately stacked on top of each other and are stacked on top of each other and formed in a disk-
An apparatus for filtering and separating fluids using a membrane.

15. The method of claim 14,
Characterized in that at least one surface (28, 29) of the gap-maintaining member (23) is provided with a plurality of protrusions (30) protruding from the surface (28, 29)
An apparatus for filtering and separating fluids using a membrane.

16. The method of claim 15,
Characterized in that the functional thickness (232) of the spacing member (23) is defined by the height (31) of the projection (30)
An apparatus for filtering and separating fluids using a membrane.

17. The method according to any one of claims 14 to 16,
The spacing member 23 has at least one outer peripheral edge 32, 33 projecting from the surface 28, 29 of the spacing member 23, Characterized in that the functional thickness (232) is defined by the height (34) of the edges (32, 33)
An apparatus for filtering and separating fluids using a membrane.