KR927003188A

KR927003188A - 이송 및 침투/세척 유체 유동 제어를 갖춘 나선 감김 막 분리장치

Info

Publication number: KR927003188A
Application number: KR1019920701801A
Authority: KR
Inventors: 레디 다모더; 덴슬로 케이드
Original assignee: 리챠드 고든 워터맨; 더 다우 케미칼 캄파니
Priority date: 1990-01-29
Filing date: 1991-01-29
Publication date: 1992-12-17
Also published as: CN1054379A; MX171957B; WO1991011249A1; JPH05504298A; US5096584A; CA2074168A1; EP0513207A1; BR9105970A; EP0513207A4; AU7322191A

Abstract

내용 없음

Description

이송 및 침투/세척 유체 유동 제어를 갖춘 나선 감김 막 분리장치

[도면의 간단한 설명]

제1도는 유체 스트림 또는 가스 분할 또는 가스 탈수의 초미립자 여과용 또는 역삼투용 하우징내의 본 발명의 모듈의 한 실시예의 사시도.

제2도 및 제2a도는 외부 하우징내에 넣어진 모듈의 전방면 개략도.

제3도는 제1도의 모듈의 조성에 이용되는 멤브레인 레이-업의 부분 도시도.

제3a도는 제1도와 제2도의 멤브레인 모듈의 조성을 위해 이용되는 멤브레인 레이-업의 한 스테이지의 부분 사시도.

제3b도는 비 나선형 다층의 전방 단부 개략도.

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

Claims

유체 공급 혼합물(93)로부터 유체 침투(93A)를 분리하는데에 하우징(90)내에서 사용하기 위한 반투과막을 갖는 나선형-감김 막 모듈(10)에 있어서, 중심 위치 중공 파이프(15)와, 공급 통로(70)내에 균일한 유체흐름을 제공하기 위해 수단(26)을 포함하는 적어도 하나의 밀봉되지 않은 막 외피(24A,24B)와, 적어도 하나의 유체 공급 스페이서(26)와, 침투 통로(60)내에 침투의 균일한 흐름을 제공하기 위한 적어도 하나의 침투 스페이서 수단(51)을 포함하며, 상기 침투 통로는 침투 통로내에 교차, 대향 또는 병행세척 유체 흐름(20,20A)을 가능하게 하는 흐름 제어 수단(20,20A)을 포함하고, 상기 중공 파이프(15)는 파이프를 제1격실(16)과 제2격실(16A)로 분리하는 길이 중간에 벽 배리어(17)를 가지며, 상기 파이프는 제1격실(16)로부터 유체 침투성 흐름(20,20A)을 수집하는 수단(18)과 제2격실(16A)로부터 침투 유체 흐름을 수집 및 제거하기 위한 수단을 가지고, 상기 제1 및 제2격실은 각각 침투 유체가 통과할 원주를 통해 적어도 하나의 반경 방향의 개구(18,18A)를 갖고, 상기 다공성 시트 침투 스페이서 수단(51)은 제1 및 제2격실(16,16A)의 반경 방향의 유체 개구(18,18A)와 유체 연통되며, 상기 적어도 하나의 막 외피(24A,24B)는 제1면과 제1면에 대향된 제2면을 갖는 공급 통로(70)를 형성하는 시트 막(20)을 포함하며, 막은 적어도 한번 접히거나 밀봉되고, 막 층의 제1면의 제1반부는 막 외피의 제1면의 다른 반부와 대향되며, 상기 다공성 시트 유체 공급 스페이서 수단(26)은 제1막의 제1 및 제2면 사이에 삽입되고, 상기 유체 침투를 위한 침투 통로(70)는 제1면에 대향되는 인접 막 면에 의해 형성되고, 제1면에 대향된 인접면은 제1면에 대향된 인접 막 외피 표면 사이의 침투 통로(60)내에 스페이서 수단(51)을 가지며 상호 밀봉식으로 접착되며, 침투 유체를 침투 유체 통로로부티 모듈의 외부로 제거하는 수단(20,20A)과 컴팩트 모듈의 비나선형을 제한하는 수단(59)은 작동 상태하에서 구름 운동을 하는 것을 특징으로 하는 나선형-감김 막 모듈.
제1항에 있어서, 상기 침투 스페이서 수단(51)은 3개의 나란히 연결된 영역(A-B-C)을 포함하고, 외부 높은 다공성 영역(A)과 외부 높은 다공성 영역(C)은 파이프 변경 방향의 구멍(18,18A)에 한 에지에서 연결되고 유체 연통되며, 영역(A)의 제2축방향 측부와 영역(C)의 제2축방향 측부는 낮은 다동성 영역(B)의 대향측부에 각각 연결되고, 파이프에 래디얼 방향인 영역 A의 에지에서 낮은 압력 영역(C)과 유체 연통되는 중간압력 영역(B)과 유체 연통되는 퍼미트 유체를 수용하며, 영역(B)은 제1 및 제2격실을 래디얼 개구와 직접 유체연통되지 않는 것을 특징으로 하는 나선형-감김 막 모듈.
제1항에 있어서, 상기 침투 통로(60)는 파이프 단부에 바로 인접한 막 외피의 코너에 위치된 유체 용기(505)와 유체 연통 개방되는 한정된 채널(401)을 포함하며, 세척 유체는 파이프와 침투 통로로 유입되는 것을 특징으로 하는 나선형-감김 막 모듈.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 중공 파이프는 한 격실내에 대향 세척스위프 유체를 분사하는 순단과 다른 격실로부터의 대향 세척 유체를 제거하는 수단을 포함하며, 침투 흐름은 침투 통로를 통과하여 제거되는 것을 특징으로 하는 나선형-감김 막 모듈.
제1항에 있어서, 높은 다공성 영역(A)은 낮은 다공성 영역(B)으로부터 분리되고, 낮은 다공성 영역(B)은 또한 파이프에 대해 반경 방향으로 예정된 형태로 이격된 배리어 스포트의 2개의 라인에 의해 높은 다공성영역(C)으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 나선형-감김 막 모듈.
나선형 감김 막 분리 모듈(10)을 포함하는데 적합하고 주위에 반드시 밀봉되고 내부면을 갖춘 하우징(90)과, 하우징의 내부벽과 나선 감김 모듈의 외부 표면 사이의 환형의 틈새 공간을 한정하기 위해 하우징내에 위치되고, 유체 이송 흐름을 투과성 흐름과 농축성 흐름으로 분리시키는 나선형 감김 막 분리 모듈(10)과, 제1챔버(91)및 제2챔버(91A)를 일으키는 하우징의 내부표면과 모듈의 외부 표면 사이의 환형 틈새 공간을 완전히 밀봉하는 수단과, 이송 흐름을 상기 제1챔버(91)에서 나선형 감김 막 모듈(10)로 안내하는 수단(14) 및 제2챔버(91A)로부터 농축성 흐름(93A)을 철수시키는 수단(14A)과, 투과성 흐름을 철수시키는 수단(20,20A)으로 구성되며, 상기 나선형 감김 막 모듈은, 중심적으로 위치된 중공 파이프(15)와, 에워싸는 적어도 하나의 비밀봉된 막 외피(24A,24B)과, 이송 통로(93)에서 거의 균일 유동을 제공하는 적어도 한 다공성 유체 이송스페이서 수단 및 투광성 통로(60)에서 거의 균일 유동을 제공하기 위해 적어도 하나의 투과성 스페이서수단으로 구성되며, 상기 침투 통로(60)는 침투 통로에서 교차, 대향 또는 병행의 세척유체 유동을 가능하게 하는 수단(80)을 포함하고, 상기 중공 파이프는 제1격실(16)가 제2격실(16A)로 구분짓는 격벽(17)과, 제1격실로부터 침투 유체 유동을 제거하는 수단 및 제거하는 수단 및 제2격실로부터 침투 유체 유동을 제거하는 수단을 구비하며, 상기 제1 및 제2파이프 격실은 각각 침투 유체가 통과하는 파이프 외주를 통한 하나 이상의 반경방향 개구(18,18A)를 구비하고, 상기 다공성 시트 침투 물질 스페이서 수단(51)은 제1 및 제2파이프 격실(16,16A)의 반경방향 개구(18,18A)와 유체 유통하고, 상기 적어도 하나의 막 외피(24A,24B)는, 제1표면 및 이와 대향하는 제2표면을 갖는 이동통로(93)를 형성하며 제1표면의 제1절반부가 막 외피의 제1표면의 다른 절반부와 대면되도륵 접혀지고 제1표면과 제2표면 사이에 다공성 시트 유체이동 스페이서 수단(26)이 제공되는 시트막(24)을 구비하고 상기 유체 침투형 침투 통로(70)는 제1표면과 대향하는 인접한 막 표면의 에지를 밀봉하므로써 형성되고, 제1표면에 대향하는 인접 막 외피 표면 사이의 침투 통로에 있는 다공성 스페이서(51)와, 제2유체 통로로부터 침투 유체를 모듈의 외부로 제거하기 위한 수단(20,20A)과, 작업 상태하의 콤팩트한 모듈 로울의 나선 권선 해제를 제한하는 수단(59)을 구비하는 것을 특징으로 하는 막 분리 장치.
제6항에 있어서, 상기 침투 통로는 3개의 적층 연결되는 스페이스 영역(A-B-C)을 포함하고, 외부의 높은 다공성 영역(A)과 외부의 높은 다공성 영역(C)은 각각 한 에지상에서 파이프 축 방향 개구와 유체 연결되고, 영역(A)의 제2축방향 측부와 영역(C)의 제2축 방향이 측부는 각각 낮은 다공성 영역(B)의 대향측부와 연결되고, 영역(A)은 낮은 압력 영역(C)과 유체 유통하는 높은 압력 여역(B)과 유체 연통하는 낮은 압력에서 침투 물질을 수용하고 영역 B는 파이프의 제1 및 제2격실의 반경 방향 개구 직접적으로 유체 연통되지 않는 것을 특징으로 하는 막 분리 장치.
제6항에 있어서, 침투 통로(60)에서 침투 스페이서 수단(51)은 고다공영역(D)과 저 다공영역(E)으로 구성되고, 고 다공 영역(F)은 파이프에 대해 거의 반경 방향의 예정된 형상으로 두 이격된 접착 스포트(111)라인에 의해 그들의 공동 에지상에 각기 한정되는 것을 특징으로 하는 막 분리장치.
제1항에 있어서, 모듈내의 이송 채널에서 이송 유동을 제어하는 이송 스페이서 수단(26)은 두개의 적층위치되는 영역(G, H)을 구비하고, 영역(G, H)는 서로 유체 연통하고, 파이프의 곡면에 평행한 직선으로 예정된 형상으로 구성된 일연의 접착 스포트(162)로 분리되고, 상기 이송 채널의 입구는 영역(G)속의 파이프와 반경방향으로 인접한 소형 개구로 구성되고, 모듈의 이송 입구 에지의 나머지 80∼90%는 밀봉되고, 상기 이송 채널의 출구는 파이프로부터 떨어진 막 시이트의 평행 에지와 거의 인접한 소형 반경 방향의 개구로 구성되고, 상기 침투 통로에서 교차 세척 유체의 유동과 침투성 유동을 제어하는 침투 스페이서수단은 3개의 접층 위치되는 유체연결된 영역(D-E-F)로 구성되고, 영역(D,E) 및 영역(E,F)은 각각 파이프에 인접한 하나의 에지를 구비하고 영역(D,E)과 영역(E, F)사이의 경계는 모듈막의 외부 에지에 대한 파이프의 곡면에 거의 반경방향으로 뻗어 있는 직선 라인에서 예정된 형상으로 일련의 배리어 스포트를 구성하는 것을 특징으로 하는 나선형 감김 막 모듈.
제1항에 있어서, 침투 및 병행 또는 대향 세척 유동을 제거하는 침투 스페이서 수단은 3개의 접층 위치로 유체 연통된 영역(D-E-F)을 구비하고, 영역(D,E)과 영역(E, F)사이의 경계는 예정된 형상으로 분리 배리어 스모트의 2라인으로 구성되며, 스포트의 각 라인은 모듈막의 외부 에지에 대해 파이프의 곡면으로부터 반경방향으로 직선 라인상에 배열되는 것을 특징으로 하는 나선형-감김 막 모듈.
제1항에 있어서, 대향 또는 평행 유체의 침투성 통로에서의 제어 유동은 얇은 라인 베리어로 구성된 침투성 스페이서 수단에 의해 확실하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 나선형-감김 막 모듈.
제11항에 있어서, 라인 배리어 사이의 개방 공간은 파이프의 단부에서 적어도 한 반경 방향의 개구와 유체연통하는 소형 개구 저장조와 유체 연통하는 것을 특징으로하는 나선형-감김 막 모듈.
제1항 또는 제12항에 있어서, 선택성 막은 퍼플루오로에틸렌 황산 폴리머, 나피온(NAFION_R) 또는 세룰루우즈 트리세테이트로부티 결정되는 것을 특징으로 하는 나선형-감김 막 모듈.
제1항 또는 제6항에 있어서, 침투 스페이서는 에폭시 코딩된 심플렉스( t1 ) 섬유 포리에스테르 메쉬 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 나선형-감김 막 모듈.
제1항 또는 제13항의 모듈을 사용하여 가스 또는 혼합물 및 조직 유체로 구성된 혼합물로부터 물, 카본피복사이드, 산소 설파이드, 휘발성 조직 유체 또는 유체를 제거하는 것을 특징으로 하는 방법.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.