NL7909027A

NL7909027A - Penetration device.

Info

Publication number: NL7909027A
Application number: NL7909027A
Authority: NL
Original assignee: Monsanto Co
Priority date: 1978-12-22
Filing date: 1979-12-14
Publication date: 1980-06-24
Also published as: BE880629A; IT1126063B; FR2444485A1; CA1124185A; GB2040723B; ZA796819B; DE2950426C2; SE7910321L; JPS5586503A; AU525429B2; DE2950426A1; AU5384679A; IT7941682A0; SU1069603A3; GB2040723A; MX149501A; SE430654B

Description

. 1 ». 1 »

DoordringingsinrichtingPenetration device

De uitvinding heeft betrekking op eindsluitingen en voorts op een inrichting voor het scheiden van tenminste één fluïdum uit een fluidummengsel, dat tenminste één ander bestanddeel bevat, door selectieve doordringing 5 van het tenminste ene fluïdum door membranen, bij welke inrichting een eindsluiting volgens de uitvinding is toegepast. Met meer voordeel betreft de uitvinding een verbeterde scheidingsinrichting, waarbij holle vezel-membranen zijn toegepast, wélke holle vezelmembranen zijn 10 ingevat in een buisplaat en waarbij de boringen van de holle vezels zich in een fluidumverbindingsbetrekking door de buisplaat uitstrekken.The invention relates to end closures and further to a device for separating at least one fluid from a fluid mixture containing at least one other component by selectively penetrating the at least one fluid through membranes, wherein device is an end closure according to the invention applied. More advantageously, the invention relates to an improved separating device, in which hollow fiber membranes are used, which hollow fiber membranes are contained in a tube sheet and wherein the bores of the hollow fibers extend in a fluid connection through the tube sheet.

De toepassing van membranen voor het scheiden van tenminste één fluïdum uit een fluidummengsel, dat 15 tenminste één ander bestanddeel bevat, is lang gesuggereerd. Bij deze membraanscheidingen worden doordringbare fluidale stoffen in het fluidummengsel (voedingmengsel) doorgevoerd onder de invloed van een aandrijfkracht zoals concentratie, partiële druk, totale druk, enz., (afhangende van de 20 aard van de membraanscheidingsverrichting) van een voeding-'zijde van het membraan naar een doordringings-materiaaluitgangszijde van het membraan. Het fluïdum kan worden doorgevoerd.door het membraan door wisselwerking met het materiaal van het membraan of door stroming in 25 de tussenruimten of poriën, die in het membraan optreden. Scheidingen, die door membranen worden bewerkstelligd, kunnen gas-gas-, gas-vloeistof- en vloeistof-vloeistof-(daaronder begrepen vloeistof—opgeloste vaste stoffen—) 790 9 0 27 φ' * * 2 scheidingen omvatten.The use of membranes to separate at least one fluid from a fluid mixture containing at least one other component has long been suggested. In these membrane separations, permeable fluid materials are introduced into the fluid mixture (feed mixture) under the influence of a driving force such as concentration, partial pressure, total pressure, etc. (depending on the nature of the membrane separation operation) of a feed side of the membrane to a penetration material exit side of the membrane. The fluid can be passed through the membrane by interaction with the material of the membrane or by flow into the interstices or pores that occur in the membrane. Separations effected through membranes can include gas-gas, gas-liquid and liquid-liquid (including liquid — dissolved solids—) 790 9 0 27 φ * * 2 separations.

De uitvoerbaarheid van de toepassing van membranen voor fluidumscheidingen vergeleken met andere scheidingsprocedures, zoals absorptie, adsorbtie, destillatie, en 5 vloeibaarmaking, hangt vaak af van de kosten (daaronder begrepen installatie- en bedrijfskosten) van de inrichting voor het uitvoeren van de scheidingsprocedure, de mate van selectiviteit van de scheiding die wordt gewenst, de totale drukverliezen die door een dergelijke inrichting 10 worden veroorzaakt, en die kunn-en worden toegelaten, de nuttige levensduur van een dergelijke inrichting, en de afmeting en het gemak van de toepassing van een dergelijke inrichting. Filmmembranen kunnen dikwijls niet zo aantrekkelijk zijn als andere scheidingsinrichtingen als 15 gevolg van de noodzaak dat filmmembranen moeten worden ondersteund om bestand te zijn tegen de bedrijfsgesteld-heden en de over het geheel genomen ingewikkeldheid van de inrichting, die filmmembranen bevat. Membranen in de vorm van holle vezels, of holle haardraden, kunnen 20 sommigen van de gebreken van filmmembranen ondervangen voor vele scheidingsverrichtingen doordat de holle vezels in het algemeen zelf-ondersteunend zijn, zelfs gedurende bedrijfsgesteldheden, en een grotere mate van membraan-oppervlak gebied per volume-eenheid van de scheidings-25 inrichting verschaffen dan die welke door filmmembranen kunnen worden verschaft. Zodoende kan een scheidings-inrichting, die holle vezels bevat, aantrekkelijk zijn uit een oogpunt van gemak en afmeting en verminderde ingewikkeldheid van opzet.The feasibility of using fluid separation membranes compared to other separation procedures, such as absorption, adsorption, distillation, and liquefaction, often depends on the cost (including installation and operating costs) of the equipment for performing the separation procedure, the degree of separation selectivity desired, the total pressure losses caused and allowed by such a device 10, the useful life of such a device, and the size and ease of application of such design. Film membranes often may not be as attractive as other separators due to the need to support film membranes to withstand operating conditions and the overall complexity of the device containing film membranes. Membranes in the form of hollow fibers, or hollow hair filaments, can overcome some of the defects of film membranes for many separation operations in that the hollow fibers are generally self-supporting even during operating conditions, and a greater degree of membrane surface area per volume unit of the separation device than those which can be provided by film membranes. Thus, a separation device containing hollow fibers can be attractive from the viewpoint of convenience and size and reduced set-up complexity.

30 Scheidingsinrichtingen (doordringingsinrichtingen) , waarbij holle vezelmembranen zijn toegepast, omvatten in het algemeen een in hoofdzaak voor fluïdum ondoordringbare buisvormige mantel, die een aantal holle vezels bevat, welke in een of meer bundels kunnen worden aangebracht.Separators (piercers) employing hollow fiber membranes generally comprise a substantially fluid impervious tubular sheath containing a plurality of hollow fibers which may be arranged in one or more bundles.

35 Teneinde de buitenzijde van de holle vezels (mantelzijde) 790 90 27 * 3 van de boringzijde van de holle vezels te scheiden, zodat de enige fluidumverbinding over de wanden van de holle vezels door de wanden van de holle vezels optreedt, welke wanden de gewenste scheiding bewerkstelligen, zijn de 5 holle vezels in het algemeen ingevat in een in hoofdzaak voor fluïdum ondoordringbare buisplaat, waarbij in hoofdzaak alleen de boringen van de holle vezels zich door de buisplaat uitstrekken in een fluidumverbindings-betrekking. Hoewel de holle vezels kunnen zijn ingevat 10 in het materiaal van de buisplaat op een in hoofdzaak fluidumdichte wijze, is het ook nodig dat de buisplaat in een in hoofdzaak fluidumdichte betrekking staat in de doordringingsinrichting, zodat geen fluïdum wordt doorgevoerd tussen de mantelzijde en boringzijde van de 15 holle vezels behalve door doorvoer door de wanden van de holle vezels. Zelfs kleine lekkages rond de buisplaat kunnen ernstige uitwerkingen op het gedrag van de doordringingsinrichting hebben.In order to separate the outside of the hollow fibers (shell side) 790 90 27 * 3 from the bore side of the hollow fibers, so that the only fluid communication occurs over the walls of the hollow fibers through the walls of the hollow fibers, which walls provide the desired To effect separation, the hollow fibers are generally contained within a substantially fluid impermeable tubular sheet, with substantially only the bores of the hollow fibers extending through the tubular sheet in a fluid connection relationship. Although the hollow fibers may be embedded in the material of the tube sheet in a substantially fluid-tight manner, it is also necessary that the tube sheet be in a substantially fluid-tight relationship in the piercer so that no fluid is passed between the jacket side and bore side of the hollow fibers except through passage through the walls of the hollow fibers. Even small leaks around the tube sheet can seriously affect the performance of the penetration device.

In het meest geschikte geval moeten de buisplaat 20 en het bundelstelsel gemakkelijk te installeren zijn in, en te verwijderen zijn uit, de mantel. In vele gevallen, in het bijzonder voor doordringingsinrichtingen, die voor het scheiden van fluidale stoffen bij hoge drukken worden toegepast, vertegenwoordigt de mantel een aanzien-25 lijke kapitaalsbesteding en moet deze derhalve bij voorkeur opnieuw kunnen worden gebruikt na het verstrijken van de nuttige levensduur van de holle vezelmembranen. Bij^gevolg moeten de buisplaat en het bundelstelsel snel en gemakkelijk uit de doordringingsinrichting verwijderd 30 kunnen worden, en moeten de nieuwe buisplaat en het bundelstelsel gemakkelijk geïnstalleerd kunnen worden in een mantel zonder moeilijkheden bij het verkrijgen van de gewenste fluidumdichte betrekking van de buisplaat in de doordringingsinrichting.Most suitably, the tube sheet 20 and the bundle assembly should be easy to install in and remove from the jacket. In many cases, especially for purging devices used for separating fluid materials at high pressures, the jacket represents a significant capital expenditure and should therefore preferably be reusable after the useful life of the hollow fiber membranes. As a result, the tube sheet and the bundle assembly must be quick and easy to remove from the piercer, and the new tube sheet and bundle assembly must be easily installed in a jacket without difficulty in achieving the desired fluid tight relationship of the tube sheet in the penetration device.

35 Een van de vaak geopenbaarde middelen voor het 790 90 27 * ·35 One of the frequently revealed resources for the 790 90 27 *

Aa

k verschaffen van de gewenste fluidumdichte "betrekking tussen de buisplaat en de mantel behelst de toepassing van de O-ringen, die de buisplaat omgeven en tussen de buisplaat en het binnenoppervlak van de mantel zijn 5 aangebracht. De toepassing van dergelijke O-ringen is bijvoorbeeld geopenbaard in de Amerikaanse octrooi-schriften 3.U22.088, 3.702.658 en U.061.571*. Het optreden van O-ringen tussen de zijde van de buisplaat en de binnenzijde van de mantel kan ongewenste moeilijkheden opleveren 10 bij de inbrenging en verwijdering van de buisplaat en het holle vezelmembraanstelsel in en uit de mantel. Daarenboven moeten het binnenoppervlak van de mantel en het zij oppervlak van de buisplaat machinaal bewerkt worden met voldoende nauwe toleranties zodat de gewenste fluidumdichte 15 betrekking kan worden bereikt. Bovendien kunnen, daar het bereiken van de fluidumdichte betrekking van nauwe tole-rantievoering kan afhangen, onvermijdelijke verschillen in uitzettingen van de buisplaat en mantel, bijvoorbeeld als gevolg van veranderingen in temperatuur, zwellings-20 middelen in de fluidale stoffen die worden verwerkt, enz., tot aanzienlijke moeilijkheden leiden.Providing the desired fluid-tight relationship between the tube sheet and the jacket involves the use of the O-rings surrounding the tube sheet and arranged between the tube sheet and the inner surface of the jacket. The use of such O-rings is, for example disclosed in U.S. Pat. Nos. 3 U22,088, 3,702,658, and U,061,571. O-rings occur between the side of the tubular sheet and the inside of the jacket can present undesirable difficulties in insertion and removal. of the tube sheet and the hollow fiber membrane system in and out of the jacket In addition, the inner surface of the jacket and the side surface of the tube sheet must be machined with sufficiently close tolerances so that the desired fluid tight relationship can be achieved. depends on the fluid tight relationship of narrow tolerance lining, inevitable differences in expansion of the tubular sheet and m antel, for example due to changes in temperature, swelling agents in the fluid substances being processed, etc., lead to considerable difficulties.

Volgens de onderhavige uitvinding worden door-dringingsinrichtingen, die holle vezelmembranen bevatten en waarbij in hoofdzaak voor fluïdum ondoordringbare 25 buisplaten zijn toegepast, verschaft, waarbij in hoofdzaak de enige fluidumverbinding tussen de mantelzijde en boring-zijde van de holle vezelmembranen door de wanden van de holle vezels optreedt. In een geschikt geval kunnen de doordringingsinrichtingen volgens de uitvinding de ge-30 makkelijke installatie en verwijdering (daaronder begrepen vervanging) van de buisplaat en het holle vezelmembraanstelsel mogelijk maken. Daarenboven kunnen de door de onderhavige uitvinding verschafte voordelen worden verkregen zonder ongewenste machinale bewerking van het 35 binnenoppervlak van de mantel of de buisplaat, maar kan 790 9 0 27According to the present invention, penetrating devices containing hollow fiber membranes using substantially fluid impermeable tubular sheets are provided, with substantially the only fluid communication between the shell side and bore side of the hollow fiber membranes through the walls of the hollow fiber occurs. Suitably, the piercers of the invention may permit the easy installation and removal (including replacement) of the tubular sheet and hollow fiber membrane assembly. In addition, the advantages provided by the present invention can be obtained without unwanted machining of the inner surface of the jacket or tube sheet, but 790 9 0 27

Jt 5 toch een in hoofdzaak fluidumdichte betrekking worden verkregen. Bij de doordringingsinrichtingen volgens de uitvinding kunnen hoge drukverschillen tussen de mantel-en de boringzijden van de holle vezelmembranen worden 5 toegepast. Bovendien kunnen alle dichtingsonderdelen zonder meer worden blootgesteld zodat onvolmaaktheden, vuil, of ander puin dat de fluidumdichte betrekking op tegenstrijdige wijze kan beïnvloeden, gemakkelijk kunnen worden voorkomen. In aanvulling hierop kunnen verschillen 10 in uitzettingen van de buisplaat of mantel worden toegelaten zonder schadelijke uitwerking op de fluidumdichte betrekking, zelfs wanneer de uitzettingen gedurende de toepassing van de doordringingsinrichting optreden. De hoogst wenselijke voordelen, die door de doordringings-15 inrichtingen volgens de uitvinding worden verschaft, kunnen zonder meer worden bereikt zonder ongewenste fabricage-inspanningen, en in vele gevallen kan de fabricage van de doordringingsinrichtingen volgens de uitvinding worden vergemakkelijkt vergeleken met eerder gesuggereerde door-20 dringingsinrichtingontwerpen. Hoewel aanzienlijke voordelen met betrekking tot doordringingsinrichtingen worden verschaft door de uitvinding, is het duidelijk dat ook bij andere inrichtingen, die een buitenhouder en tenminste één binnenhouder omvatten, bijvoorbeeld buis-in-mantel-warmte-25 wisselaars, vaten die twee gescheiden fluidale stoffen bevatten, enz., aanzienlijk profijt kan worden getrokken.A substantially fluid-tight relationship can nevertheless be obtained. In the penetrating devices according to the invention, high pressure differences between the jacket and the bore sides of the hollow fiber membranes can be used. In addition, all sealing parts can be readily exposed so that imperfections, dirt, or other debris that can adversely affect the fluid tight relationship can be easily prevented. In addition to this, differences in expansion of the tubular sheet or jacket can be tolerated without deleterious effect on the fluid tight relationship, even if the expansions occur during the application of the piercer. The highly desirable advantages afforded by the piercing devices of the invention can readily be achieved without unwanted fabrication efforts, and in many cases the fabrication of the piercing devices of the invention can be facilitated compared to previously suggested piercing devices. 20 urging device designs. While significant advantages with respect to permeation devices are provided by the invention, it is clear that in other devices which include an outer container and at least one inner container, for example, tube-in-jacket heat exchangers, vessels containing two separate fluid materials , etc., significant benefits can be gained.

Een inrichting, die een eindsluiting volgens de uitvinding omvat, omvat een buitenhouder, die tenminste één opening heeft, een eindsluitingkap, die op verwijder-30 bare wijze op een genoemde opening van de buitenhouder is vastgezet in een fluidumdichte betrekking en deze bedekt, tenminste één binnenhouder, die tenminste één opening heeft, waarbij een genoemde binnenhouder is aangebracht binnen de buitenhouder en waarbij de binnenhouder er op 35 berekend is om in contact te komen met de eindsluitingkap 790 90 27 > i 6 om een genoemde opening van de tinnenhouder te "bedekken , en tenminste één elastisch orgaan dat samenwerkend optreedt tussen de buitenhouder en een genoemde binnen-een, houder om'voldoende kracht op een genoemde binnenhouder 5 te leveren om een in hoofdzaak fluidumdichte betrekking tussen de eindsluitingkap en een genoemde binnenhouder te verschaffen.A device comprising an end closure according to the invention comprises an outer container having at least one opening, an end closure cap which is removably secured to a said opening of the outer container in a fluid tight relationship and covers at least one inner holder, having at least one opening, said inner holder being disposed within the outer holder and the inner holder being adapted to contact the end closure cap 790 90 27> i 6 to "cover said opening of the tin holder and at least one elastic member that acts cooperatively between the outer container and said inner one, container to provide sufficient force on said inner container 5 to provide a substantially fluid tight relationship between the end cap and said inner container.

Volgens een aspect van de uitvinding is een doordringingsinriehting voorzien van een langwerpige 10 buisvormige mantel, die tenminste een open einde heeft, een in hoofdzaak voor fluïdum ondoordringbare eindsluitingkap, die op verwijderbare wijze op de langwerpige buisvormige mantelaan het genoemde open einde is vastgezet en deze bedekt, welke eindsluitingkap tenminste één 15 fluidumverbindingspoort heeft, een aantal holle vezels, welke holle vezels selectiviteit vertonen ten aanzien van de doordringing van tenminste één fluidum in een fluidummengsel dat tenminste één ander bestanddeel bevat, en welke holle vezels in hoofdzaak evenwijdig 20 verlopen en zich in lengterichting uitstrekken van tenminste één bundel in de langwerpige buisvormige mantel te vormen, een in hoofdzaak voor fluidum ondoordringbare buisplaat, die een buitenvlak heeft, waarbij de holle vezels in de tenminste ene bundel zijn ingevat 25 in de buisplaat zodat de boringen van de holle vezels fluidumverbinding verschaffen door de buisplaat, en waarbij het genoemde buitenvlak zich zijdelings uitstrekt buiten de omtrek van de tenminste ene bundel die in de buisplaat is ingevat en zich dichtjbij de eindsluitingkap 30 bevindt, tenminste één elastisch onderdeel met samenwerkend optreedt tussen de mantel en buisplaat en er op berekend is om een kracht op de buisplaat te leveren, welke kracht in hoofdzaak in lengterichting naar buiten uit het open einde van de mantel naar de eindsluitingkap 35 gericht is, een eerste dichtingsorgaan tussen de eind- 790 90 27 * * τ siuitingkap en de mantel, dat er op berekend is om een in hoofdzaak fluidumdichte dichting tussen de eindsluiting-kap en de mantel te verschaffen, en een tweede dichtings-orgaan tussen de eindsluitingkap en het buitenvlak van 5 de buisplaat, welk tweede dichtingsorgaan de tenminste ene bundel, die in de buisplaat is ingevat, in hoofdzaak omgeeft, waarbij het tenminste ene elastische onderdeel voldoende kracht op de buisplaat levert zodat het tweede dichtingsorgaan een in hoofdzaak fluidumdichte dichting 10 tussen het buitenvlak van de buisplaat en de eindsluitingkap verschaft. Op geschikte wijze kan de vastzetting van de eindsluitingkap op de mantel tegelijkertijd de fluidumdichte betrekking tussen de eindsluitingkap en de mantel alsmede de eindsluitingkap en de buisplaat verschaffen.According to an aspect of the invention, a penetration device includes an elongated tubular jacket having at least one open end, a substantially fluid impermeable end closure cap, which is removably secured to and covers the elongated tubular jacket to said open end which end closure cap has at least one fluid connection port, a plurality of hollow fibers, which hollow fibers exhibit selectivity in the penetration of at least one fluid into a fluid mixture containing at least one other component, and which hollow fibers extend substantially parallel and extend into longitudinally extending at least one bundle into the elongated tubular shell to form a substantially fluid impermeable tubular sheet having an outer surface, the hollow fibers in the at least one bundle being embedded in the tubular sheet so that the bores of the hollow fiber fluid connection provide and through the tube sheet, and wherein said outer surface extends laterally outside the periphery of the at least one bundle embedded in the tube sheet and located close to the end closure cap 30, at least one elastic member with cooperating action between the jacket and tube sheet and thereon has been calculated to provide a force on the tube sheet, which force is directed substantially longitudinally outwardly from the open end of the jacket to the end cap 35, a first sealing member between the end cap and the sleeve 790 90 27 * * τ closure cap which is adapted to provide a substantially fluid-tight seal between the end cap and the jacket, and a second sealing member between the end cap and the outer surface of the tubular plate, the second sealing member being the at least one bundle the tube sheet is enclosed, substantially surrounds, the at least one elastic member providing sufficient force on the tube sheet so that the second sealing member provides a substantially fluid tight seal 10 between the outer surface of the tubular sheet and the end cap. Suitably, the attachment of the end cap to the jacket can simultaneously provide the fluid tight relationship between the end cap and the jacket as well as the end cap and the tubing sheet.

15 De doordringingsinrichting volgens de uitvinding kan elke geschikte opzet voor het bewerkstelligen van fluidumscheidingen vertonen en kan uit een met een enkel einde of een dubbel einde uitgevoerde doordringingsinrichting bestaan. Een met een enkel einde uitgevoerde 20 doordringingsinrichting heeft een buisplaat aan slechts een einde, en een of beide einden van de holle vezels zijn ingevat in de buisplaat. Wanneer slechts één einde van elk van de holle vezels is ingevat in de buisplaat, moet het andere einde afgestopt of op andere wijze ge-25 sloten worden. Bij een met dubbel einde uitgevoerd modul is een buisplaat aangebracht aan elk einde van de mantel en kunnen de holle vezels zich van de ene. buisplaat tot de andere buisplaat uitstrekken, of kunnen de doordringings-inrxchtingen tenminste twee verschillende bundels van 30 holle vezels bevatten, waarbij tenminste één bundel zich in slechts één buitenplaat uitstrekt. Een of beide buis-platen van een met dubbel einde uitgevoerd modul kunnen in een fluidumdichte betrekking staan volgens de uitvinding. De buisvormige mantel van de doordringingsin-35 richting kan elke geschikte doorsnedevorm en voldoende 790 90 27 f 8 volume hebben om een gewenste mate van membraanoppervlak-gebied te verschaffen in de doordringingsinrichting. In het algemeen worden mantels met een cirkelronde door-snedevorm toegepast gezien hun beschikbaarheid, behandelings-5 gemak, en sterkte, maar mantels van andere doorsnede-vormen, bijvoorbeeld rechthoekigs^ kunnen hoogst geschikt zijn voor vele doordringingsinrichtingen. Vaak· hebben mantels een grootste doorsnedeafmeting van tenminste ongeveer 0,02, of bij voorkeur tenminste ongeveer 0,05 meter, of 10 stel tot ongeveer 1 of 2/meer meters. De lengte van de mantel, die de holle vezels bevat, is dikwijls tenminste ongeveer 0,2 of 0,3, stel tenminste ongeveer 0,5» meter, tot 10 of meer meters.The penetrating device according to the invention can have any suitable design for effecting fluid separations and can consist of a single-ended or double-ended penetrating device. A single end piercer has a tubular sheet at only one end, and one or both ends of the hollow fibers are embedded in the tubular sheet. When only one end of each of the hollow fibers is embedded in the tube sheet, the other end must be plugged or otherwise closed. In a double-ended module, a tubular sheet is provided at each end of the jacket and the hollow fibers can separate from one. tubular sheet extend to the other tubular sheet, or the penetration inserts may include at least two different bundles of hollow fibers, at least one bundle extending into only one outer sheet. One or both tubular plates of a double-ended module can be in a fluid-tight relationship according to the invention. The tubular jacket of the piercer can have any suitable cross-sectional shape and sufficient volume to provide a desired degree of membrane surface area in the piercer. Generally, circular cross-sectional shape jackets are used because of their availability, handling convenience, and strength, but jackets of other cross-sectional shapes, for example, rectangular, may be highly suitable for many piercing devices. Often, jackets have a largest cross-sectional dimension of at least about 0.02, or preferably at least about 0.05 meters, or set up to about 1 or 2 / more meters. The length of the sheath containing the hollow fibers is often at least about 0.2 or 0.3, set at least about 0.5 meters, to 10 or more meters.

Met de doordringingsinrichting kan worden gewerkt 15 op elke gewenste wijze, bijvoorbeeld kan het fluidum-voedingmengsel in de mantel toegevoerd en aanvankelijk met de mantelzijde van de holle vezels in contact gebracht worden, of het kan in de boringen van de holle vezels worden toegevoerd. De stromingspatronen van het fluidum 20 aan de mantelzijde van de holle vezels kunnen voornamelijk dwars op de langsoriëntatie van de holle vezels of kunnen voornamelijk axiaal ten aanzien van de oriëntatie van de holle vezels verlopen. Wanneer de stroming aan de mantelzijde van de holle vezels axiaal is, kan deze in hoofdzaak 25 in gelijkstroom of tegenstroom met de stroming in de boringen van de holle vezels verlopen. Bij een geschikte wijze van werking van de doordringingsinrichting wordt het fluidumvoedingmengsel aan de mantelzijde van de holle vezels toegevoerd. Daar vaak het fluidumvoeding-. 30 mengsel onder een hogere totale druk dan de druk van het doordringingsfluidum staat, is het drukverschil van de mantelzijde naar de boringzijde behulpzaam bij het bewaren van de gewenste fluidumdichte betrekking tussen de buis-plaat en de eindsluitingkap. Ook kan bij deze wijze 35 van werking een veiligheidsklep zijn aangebracht om de 790 9 0 27 - *· 9 holle vezelmembranen te beschermen. Indien de totale druk aan de mantelzijde bijvoorbeeld zou afnemen zonder een afname in totale druk aan de boringzijde, zou een aanzienlijk hogere druk optreden binnen,’de boringen van 5 de holle vezels, die de holle vezelmembranen schadelijk zou kunnen beïnvloeden. Deze hogere druk kan echter voldoende zijn om de buisplaat uit zijn fluidumdichte betrekking met de eindsluitingkap te drukken en zodoende de druk van de boringzijde van de holle vezels vrij te 10 geven vóór enige ongewenste schadelijke uitwerkingen op de holle vezelmembranen.The piercer can be operated in any desired manner, for example, the fluid feed mixture can be fed into the jacket and initially contacted with the jacket side of the hollow fibers, or it can be fed into the bores of the hollow fibers. The flow patterns of the fluid 20 on the shell side of the hollow fibers may be mainly transverse to the longitudinal orientation of the hollow fibers or may be mainly axial with respect to the orientation of the hollow fibers. When the jacket side flow of the hollow fibers is axial, it may flow substantially in direct or countercurrent with the flow in the bores of the hollow fibers. In a convenient mode of operation of the piercer, the fluid feed mixture is fed to the shell side of the hollow fibers. Since often the fluid supply. When the mixture is at a higher total pressure than the permeating fluid pressure, the pressure differential from the jacket side to the bore side aids in maintaining the desired fluid tight relationship between the tubular plate and the end cap. Also, in this mode of operation, a safety valve may be provided to protect the 790 9 0 27-9 hollow fiber membranes. For example, if total shell side pressure were to decrease without a decrease in bore side total pressure, a significantly higher pressure would occur within the bores of the hollow fibers, which could adversely affect the hollow fiber membranes. However, this higher pressure may be sufficient to force the tubular sheet out of its fluid-tight relationship with the end cap and thus release the pressure from the bore side of the hollow fibers before any undesirable deleterious effects on the hollow fiber membranes.

De holle vezelmembranen kunnen van elk ges&ikt synthetisch of natuurlijk materiaal worden gefabriceerd, dat voor fluidumscheidingen of als ondersteuningen voor 15 materialen, die de fluidumscheidingen bewerkstelligen, geschikt is. De keuze van het materiaal voor de holle vezel kan worden gebaseerd op warmteweerstand, chemische veerstand, en/of mechanische sterkte van de holle vezels alsmede andere factoren die worden voorgeschreven door 20 de beoogde fluidumscheiding waarvoor het zal worden toegepast en de bedrijfsgesteldheden waaraan het zal worden onderworpen. Het materiaal voor het vormen van de holle vezels kan anorganisch, organisch of gemengd anorganisch en organisch zijn. Typerende anorganishe 25 materialen omvatten glassoorten, ceramische materialen, cermets, metalen en dergelijke. De organische materialen bestaan gewoonlijk uit polymeren. De holle vezel diameters kunnen worden gekozen over een breed bereik, maar de holle vezel moet voldoende wanddikte hebben om toereikende 30 sterkte aan de holle vezel te verlenen. Dikwijls is de buitendiameter van de holle vezel tenminste ongeveer 20, stel tenminste ongeveer 30 micron, en kunnen vezels van dezelfde of verschillende buitendiameter in een bundel zijn opgenomen. Vaak is de buitendiameter van de holle 35 vezels niet groter dan ongeveer 800 of 1000 micron daar 790 90 27 % * 10 holle vezels van grotere diameter minder wenselijke ratio's van holle vezeloppervlakgebied per eenheid van volume van de doordringingsinrichting kunnen opleveren. Bij voorkeur is de buitendiameter van de holle vezels ongeveer 50 tot 5 800 micron. In het algemeen is de wanddikte van de holle vezels tenminste ongeveer 5 micron, en bij sommige holle vezels kan de wanddikte tot ongeveer 200 of 300 micron, stel ongeveer 50 tot 200 micron, zijn, Bij holle vezels, die van materialen met minder sterkte zijn gefabriceerd, 10 kan het nodig zijn om grotere holle vezeldiameters en -wanddikten toe te passen om voldoende sterkte aan de holle vezel te verlenen. De wanden van de holle vezel kunnen in hoofdzaak massief zijn of kunnen een aanzienlijk leeg volume bevatten. Wanneer lege ruimten gewenst zijn, kan 15 de dichtheid van de holle vezel in hoofdzaak dezelfde zijn over de wanddikte daarvan, d.w.z, de holle vezel is isotropisch, of de holle vezel kan gekenmerkt zijn doordat deze tenminste één betrekkelijk dicht gebied heeft binnen de wanddikte daarvan in afsluitingstroombetrekking in de 20 wand van de holle vezel, d.w.z, de holle vezel is aniso-tropisch.The hollow fiber membranes can be fabricated from any sort of synthetic or natural material suitable for fluid separations or as supports for materials effecting the fluid separations. The choice of material for the hollow fiber can be based on heat resistance, chemical spring resistance, and / or mechanical strength of the hollow fiber as well as other factors dictated by the intended fluid separation for which it will be used and the operating conditions to which it will be subject. The material for forming the hollow fibers can be inorganic, organic or mixed inorganic and organic. Typical inorganic materials include glasses, ceramics, cermets, metals, and the like. The organic materials usually consist of polymers. The hollow fiber diameters can be selected over a wide range, but the hollow fiber must have sufficient wall thickness to impart sufficient strength to the hollow fiber. Often the outer diameter of the hollow fiber is at least about 20, set at least about 30 microns, and fibers of the same or different outer diameter may be bundled. Often the outer diameter of the hollow fibers is no greater than about 800 or 1000 microns since 790 90 27% 10 larger diameter hollow fibers may yield less desirable hollow fiber surface area ratios per unit of volume of the piercer. Preferably, the outer diameter of the hollow fibers is about 50 to 5800 microns. Generally, the wall thickness of the hollow fibers is at least about 5 microns, and with some hollow fibers, the wall thickness may be up to about 200 or 300 microns, say about 50 to 200 microns, With hollow fibers, which are of less strength materials manufactured, it may be necessary to use larger hollow fiber diameters and wall thicknesses to impart sufficient strength to the hollow fiber. The walls of the hollow fiber can be substantially solid or can contain a significant void volume. When voids are desired, the density of the hollow fiber may be substantially the same across its wall thickness, ie, the hollow fiber is isotropic, or the hollow fiber may be characterized by having at least one relatively dense area within its wall thickness in occlusive flow in the wall of the hollow fiber, ie, the hollow fiber is anisotropic.

De holle vezels zijn in het algemeen evenwijdig aangebracht in de vorm van een of meer bundels in de mantel. In het algemeen zijn tenminste ongeveer 10.000 25 en vaak aanzienlijk grotere aantallen, bijvoorbeeld tot zelfs 1 miljoen of meer holle vezels in een doordringingsinrichting opgenomen. De vezels in de bundel kunnen bijvoorbeeld betrekkelijk recht zijn, of deze kunnen spiraalsgewijs gewonden zijn zoals in het Amerikaanse 30 octrooischrift 3.^+22.008 geopenbaard is.The hollow fibers are generally arranged in parallel in the form of one or more bundles in the jacket. In general, at least about 10,000 and often considerably larger numbers, for example up to 1 million or more hollow fibers, are incorporated in a piercer. For example, the fibers in the bundle may be relatively straight, or they may be spirally wound as disclosed in U.S. Pat. No. 3,122,008.

In vele gevallen wordt een enkele bundel van holle vezels toegepast in een doordringingsinrichting en is tenminste één einde van de holle vezels in de bundel ingevat in een buisplaat. Het tegenovergestelde 35 einde van de holle vezels kan met een lus teruggevoerd zijn, 790 9 0 27 1 1 λ d.w.z. de bundel is in het algemeen in een U-vorm, en ingevat in dezelfde buisplaat, of het tegenovergestelde einde van de holle vezels kan ingestopt of ingevat zijn in een andere buisplaat. Wanneer de holle vezels in de bundel in 5 een ''U"-vorm zijn, kunnen de einden in segmenten verdeeld zijn zodat verschillende gebieden op de buisplaat elk einde van de holle vezels bevatten. Elk van deze gebieden op een buisplaat kan in een in hoofdzaak voor fluidum ondoordringbare betrekking worden gehouden zodat fluidum-10 verbinding tussen de gebieden alleen kan optreden door doorvoer van fluidum door de boringen van de holle vezels.In many cases, a single bundle of hollow fibers is used in a piercer and at least one end of the hollow fibers in the bundle is contained in a tubular sheet. The opposite end of the hollow fibers can be looped back, 790 9 0 27 1 1 λ ie the bundle is generally in a U shape, and embedded in the same tube sheet, or the opposite end of the hollow fibers can be tucked in or embedded in another tube sheet. When the hollow fibers in the bundle are in a "U" shape, the ends may be segmented so that different areas on the tubing sheet contain each end of the hollow fibers. Each of these areas on a tubing sheet may be arranged in a substantially fluid-impermeable relationship such that fluid connection between the regions can only occur through passage of fluid through the bores of the hollow fibers.

De buisplaat, die tenminste één einde van tenminste één bundel van holle vezels bevat, kan in elke geschikte vorm zijn uitgevoerd voor samenstelling in de doordringings-15 inrichting. Voldoende oppervlakgebied moet worden verschaft op het buitenvlak van de buisplaat, welk oppervlak tenminste één in de buisplaat ingevatte bundel omgeeft, zodat het oppervlak een dichtingsorgaan opnemen en een in hoofdzaak fluidumdicht;contact met het dichtingsorgaan verschaffen kan. 20 Bij voorkeur wordt voldoende oppervlakgebied verschaft zodat de fluidumverbinding met de boringen van de holle vezels in de bundel in hoofdzaak onbelemmerd is.The tubular sheet, containing at least one end of at least one hollow fiber bundle, may be in any suitable form for assembly in the piercer. Sufficient surface area must be provided on the outer surface of the tube sheet, which surface surrounds at least one bundle embedded in the tube sheet, so that the surface can receive a sealing member and provide a substantially fluid-tight contact with the sealing member. Preferably sufficient surface area is provided so that the fluid communication with the bores of the hollow fibers in the bundle is substantially unobstructed.

Bij een doordringingsinrichting, die een enkele bundel van holle vezels met een in het algemeen cirkelronde 25 dwarsdoorsnede bevat, kan de buisplaat bijvoorbeeld een in het algemeen cirkelronde doorsnede hebben met een grotere diameter dan die van de bundel zodat een dichtingsorgaan in contact kan komen met het buitenvlak van de buisplaat zonder de fluidumverbinding naar of uit de 30 boringen van de ingevatte holle vezels in aanzienlijke mate te blokkeren. Bij doordringingsinrichtingen, waarbij meer dan één bundel van holle vezels zich door de buisplaat uitstrekt, kan een dichtingsorgaan al de bundels ter plaatse van het buitenvlak van de buisplaat omgeven, 790 90 27 ' *' · 12 of kan een dichtingsorgaan zich rond een gedeelte van de bundels ter plaatse van het buitenvlak van de buisplaat omgeven, of kan een dichtingsorgaan zich rond een gedeelte van de bundels ter plaatse van het buitenvlak uit-5 strekken. Dikwijls is de zone die met het dichtingsorgaan in contact moet worden gebracht tenminste ongeveer 0,005» bijvoorbeeld tenminste ongeveer 0,01 meter in breedte.For example, in a piercer that contains a single bundle of hollow fibers with a generally circular cross-section, the tubular sheet may have a generally circular cross-section with a larger diameter than that of the bundle so that a sealing member may contact the outer surface of the tubular sheet without substantially blocking the fluid communication to or from the bores of the embedded hollow fibers. In piercers, where more than one bundle of hollow fibers extends through the tube sheet, a sealing member may surround all the bundles at the outer surface of the tube sheet, or a sealing member may wrap around a portion of surround the bundles at the outer surface of the tubular sheet, or a sealing member may extend around a portion of the bundles at the outer surface. Often the zone to be contacted with the sealing member is at least about 0.005 ", for example, at least about 0.01 meters in width.

Het buitenvlak kan ononderbroken of onderbroken zijn, d.w.z. het buisplaatoppervlak kan als een geheel zijn 10 uitgevoerd of de buisplaat kan een afzonderlijke zijdelingse verlenging hebben, die oppervlakgebied voor het contact met het dichtingsorgaan kan verschaffen. Natuurlijk moet elke zijdelingse verlenging, die in contact komt met het dichtingsorgaan, zelf in een fluidumdichte betrekking 15 met de buisplaat staan. Het buitenvlak van de buisplaat kan in hoofdzaak loodrecht staan op de oriëntatie van de holle vezels; het is echter duidelijk dat de voordelen van de onderhavige uitvinding kunnen worden bereikt onder toepassing van buitenvlakken, die bijvoorbeeld schuin 20 afgewerkt, gebogen, oneffen (bijvoorbeeld uitgehold, getrapt, enz.) of dergelijke zijn. De holle vezels kunnen zich door het buitenvlak van de buisplaat uitstrekken, of wat meer het geval is, dat de holle vezels glad verlopen met het .buitenvlak van de buisplaat.The outer surface may be continuous or discontinuous, ie the tube sheet surface may be in one piece or the tube sheet may have a separate lateral extension, which may provide surface area for contact with the sealing member. Of course, any lateral extension that comes into contact with the sealing member must itself be in a fluid tight relationship with the tube sheet. The outer surface of the tube sheet can be substantially perpendicular to the orientation of the hollow fibers; however, it is clear that the advantages of the present invention can be achieved using outer surfaces which are, for example, beveled, curved, uneven (eg, hollowed, stepped, etc.) or the like. The hollow fibers may extend through the outer surface of the tubular sheet, or rather the hollow fibers run smoothly with the outer surface of the tubular sheet.

25 De buisplaat kan zich tenminste gedeeltelijk in de mantel uitstrekken, of desgewenst kan deze buiten de mantel verblijven aan het open einde. Wanneer de buisplaat bestemd is om tenminste gedeeltelijk binnen de mantel te worden'geplaatst, verdient het de voorkeur dat de 30 doorsnede-'afmetingen van de buisplaat voldoende kleiner zijn dan de doorsnedeafmetingen van de mantel zodat de buisplaat verschuifbaar aangebracht kan worden binnen de mantel. Daar een fluidumdichte betrekking tussen het inwendige van de mantel en de zijwand van de buisplaat 35 niet behoeft op te treden, behoeft niet voor een nauwe 790 9 0 27 * 13 tolerantievoering ran de afmetingen van de mantel en de buisplaat te worden gezorgd. Bijgevolg kan, indien de buisplaat moet worden doorgesneden om open holle vezel-boringen bloot te leggen, de doorsnijverrichting worden 5 uitgevoerd om de gewenste openheid aan de boringen van de holle vezels te verlenen zonder al te veel zorg aan de afmeting van de buisplaat te besteden. De buisplaat, die tenminste één einde van tenminste één bundel van holle vezels bevat, kan op elke geschikte wijze zijn 10 gevormd, bijvoorbeeld door gieten van een pottingsmateriaal rond het einde van de bundel zoals in de Amerikaanse octrooischriften 3.339-3^1 en 3.389 geopenbaard is of door impregnering van de einden van de vezels met pottingsmateriaal onder het samenstellen van de holle vezels om 15 een bundel te vormen zoals in de Amerikaanse octrooischriften 3.^55.^60 en 3.690.^65 geopenbaard is.The tube sheet can extend at least partially into the jacket, or if desired, can reside outside the jacket at the open end. When the tube sheet is intended to be placed at least partially within the jacket, it is preferred that the cross-sectional dimensions of the tube sheet be sufficiently smaller than the cross-sectional dimensions of the jacket so that the tube sheet can be slidably mounted within the jacket. Since a fluid-tight relationship between the interior of the jacket and the sidewall of the tube sheet 35 need not occur, a close tolerance of the dimensions of the jacket and tube sheet need not be provided. Consequently, if the tube sheet has to be cut to expose open hollow fiber bores, the cutting operation can be performed to impart the desired openness to the hollow fiber bores without paying too much attention to the size of the tube sheet . The tubular sheet, containing at least one end of at least one bundle of hollow fibers, may be formed in any suitable manner, for example, by casting a potting material around the end of the bundle as disclosed in U.S. Pat. Nos. 3,339-3-1 and 3,389 or by impregnating the ends of the fibers with potting material while assembling the hollow fibers to form a bundle as disclosed in U.S. Pat. Nos. 3,555,660 and 3,690,65.

Geschikte pottingsmaterialen omvatten hardbare vloeibare polymeersamenstellingen (zoals epoxies, urethanen, enz.), soldeer- en cementmaterialen, wassoorten en dergelijke.Suitable potting materials include curable liquid polymer compositions (such as epoxies, urethanes, etc.), brazing and cement materials, waxes, and the like.

20 De dikte van de buisplaat is in het algemeen voldoende om geschikte sterkte te verlenen om bestand te zijn tegen de totale drukverschillen waaraan de buisplaat kan worden onderworpen bij scheidingsverrichtingen. Zodoende kan de toegepaste dikte afhangen van de sterkte van het 25 pottingsmateriaal. Ook moet de buisplaat voldoende dik zijn opdat ruim voldoende contact wordt verschaft tussen de holle vezels en het pottingsmateriaal zodat deze in een in hoofdzaak fluidumdichte betrekking staan. Vaak zijn de buisplaten tenminste ongeveer 0,01, bijvoorbeeld 30 ongeveer 0,01 tot 0,25 meter in dikte.The thickness of the tube sheet is generally sufficient to impart suitable strength to withstand the overall pressure differentials to which the tube sheet can be subjected in separation operations. Thus, the thickness used may depend on the strength of the potting material. Also, the tubular sheet must be thick enough to provide ample contact between the hollow fibers and the potting material so that they are in a substantially fluid tight relationship. Often the tube sheets are at least about 0.01, for example about 0.01 to 0.25 meters in thickness.

Tenminste één elastisch onderdeel werkt samen tussen de mantel en de buisplaat om een kracht op de buisplaat te verschaffen, die in het algemeen in lengterichting naar buiten uit het open einde van de mantel 35 en naar de eindsluitingkap gericht is. Het elastische 790 9 0 27 *At least one elastic member cooperates between the jacket and the tube sheet to provide a force on the tube sheet, which generally extends longitudinally outwardly from the open end of the sleeve 35 and toward the end cap. The elastic 790 9 0 27 *

1U1U

onderdeel kan bijvoorbeeld een veer zijn, zoals een spiraalveer, bladveer, golfveer, metalen strookveer ,„ kogelveerplunjer, enz., of een elastisch vervormbaar materiaal zoals buigzame kunststoffen, en dergelijke.part may be, for example, a spring such as a coil spring, leaf spring, wave spring, metal strip spring, ball spring plunger, etc., or an elastically deformable material such as flexible plastics, and the like.

5 Voldoende kracht wordt bij voorkeur opgewekt door het elastische onderdeel zodat het tweede dichtingsorgaan, dat tussen het buitenvlak van de buisplaat en de eind-sluitingkap is aangebracht, een in hoofdzaak fluidum-dichte betrekking kan verschaffen tussen de eindsluiting 10 en het buitenvlak van de buisplaat onder de verwachte werkingsgesteldheden. In vele gevallen wekt het elastische orgaan een druk op van tenminste ongeveer 5, of wat meer het geval is tenminste ongeveer 10, of zelfs 100 of meer, kilogrammen per vierkante centimeter op het tweede 15 dichtingsorgaan. Bij voorkeur staat de mantelzijde van de holle vezels onder een hogere totale druk dan de totale druk op de boringzijde van de holle vezels.Sufficient force is preferably generated by the elastic member so that the second sealing member disposed between the outer surface of the tubular sheet and the end closure cap can provide a substantially fluid tight relationship between the end closure 10 and the outer surface of the tubular sheet below the expected operating conditions. In many cases, the elastic member generates a pressure of at least about 5, or more at least about 10, or even 100 or more, kilograms per square centimeter on the second sealing member. Preferably, the shell side of the hollow fibers is under a higher total pressure than the total pressure on the bore side of the hollow fibers.

Zodoende kan het totale drukverschil over de buisplaat behulpzaam zijn bij het verschaffen van de in hoofdzaak 20 fluidumdichte betrekking tussen de buisplaat en eindsluiting. Bij voorkeur ligt de door het elastische orgaan opgewekte druk onder een drukverschil, dat het holle vezel-membraan schadelijk zou beïnvloeden, wanneer de hogere druk zich aan de boringzijde van de holle vezels bevindt, 25 zodat een veiligheidsklep kan worden gevormd door dé eindsluitingconstructie.Thus, the total pressure differential across the tube sheet can assist in providing the substantially fluid tight relationship between the tube sheet and end closure. Preferably, the pressure generated by the elastic member is under a pressure differential which would adversely affect the hollow fiber membrane when the higher pressure is on the bore side of the hollow fibers, so that a safety valve can be formed by the end closure construction.

Het elastische onderdeel treedt samenwerkend op tussen de mantel en de buisplaat. Bij voorkeur heeft het elastische orgaan voldoende buigzaamheid zodat de gewenste 30 fluidumdichte dichting kan worden bewaard zelfs ofschoon de afmetingen van bijvoorbeeld het tweede dichtingsorgaan of de buisplaat of de mantel over een bepaald tijdsverloop kunnen veranderen als gevolg van mechanische vermoeidheid, schadelijke uitwerkingen door samenstellende bestanddelen 35 in de voeding- en/of doordringingsmateriaalstromen uit de 790 9 0 27 15 doordringingsinrichting, temperatuurveranderingen, en dergelijke. Daarenboven is het in het bijzonder wenselijk dat het elastische orgaan voldoende elasticiteit bezit zodat de buisplaat niet nauwkeurig machinaal bewerkt be-5 hoeft te worden om binnen de doordringingsinrichting te passen. Zodoende kunnen bij een gegeven doordringingsinrichting volgens de uitvinding buisplaten met afmetingen, die tot zelfs verscheidene millimeters of meer variëren, worden toegepast onder het nog steeds leveren van de 10 gewenste kracht om het fluidumdichte contact te verschaffen. Het elastische onderdeel kan in contact komen met het inwendige van de mantel of het oppervlak aan het open einde van de mantel. Het contactpunt van het elastische onderdeel met de mantel kan ook variabel zijn zodat buisplaten met 15 grotere variaties en afmetingen kunnen worden opgenomen.The elastic part acts together between the jacket and the tube sheet. Preferably, the elastic member has sufficient flexibility to maintain the desired fluid-tight seal even though the dimensions of, for example, the second sealing member or the tubular plate or jacket may change over a period of time due to mechanical fatigue, deleterious effects from constituent components. in the feed and / or penetration material streams from the penetration device, temperature changes, and the like. In addition, it is particularly desirable for the elastic member to have sufficient elasticity so that the tubular sheet does not need to be machined precisely to fit within the piercing device. Thus, in a given permeation device of the invention, tubular plates of dimensions ranging up to even several millimeters or more may be employed while still providing the desired force to provide the fluid tight contact. The elastic member can come into contact with the interior of the jacket or the surface at the open end of the jacket. The point of contact of the elastic member with the jacket can also be variable so that tubular plates with 15 larger variations and dimensions can be accommodated.

Het elastische orgaan kan in contact komen met de buisplaat op elke geschikte wijze zodat de gewenste krachten op de buisplaat worden verschaft. Het elastische orgaan kan bijvoorbeeld met het binnenvlak van de buisplaat in 20 contact komen of kan met een uitsteeksel dat zich in het algemeen naar buiten uitstrekt uit de zijden van de buisplaat in contact komen. Bij voorkeur is het elastische orgaan gemakkelijk uit de buisplaat te verwijderen zodat vervanging van de buisplaat en het holle vezelmembraan-25 stelsel wordt vergemakkelijkt.The elastic member can contact the tube sheet in any suitable manner to provide the desired forces on the tube sheet. The elastic member may, for example, come into contact with the inner surface of the tube sheet or may come into contact with a protrusion generally extending outwardly from the sides of the tube sheet. Preferably, the elastic member is easy to remove from the tubular sheet to facilitate replacement of the tubular sheet and the hollow fiber membrane assembly.

Het eerste dichtingsorgaan en het tweede dichtings-orgaan kunnen zijn opgebouwd van hetzelfde of verschillend materiaal en elk kan in een geschikte vorm zijn uitgevoerd om de gewenste fluidumdichte betrekkingen te bewerkstelligen. 30 Vaak zijn de dichtingsorganen gevormd van natuurlijk of synthetisch polymeermateriaal, dat desgewenst organische of anorganische vulstoffen kan bevatten. Het materiaal van de dichtingsorganen moet voldoende inert zijn ten aanzien van de fluidale stoffen, waarmee het in contact 35 kan komen, zodat het niet schadelijk beïnvloed wordt ge- 790 90 27 Ύ 16 durende de scheidingsverrichtingen. Bijvoorbeeld bezit het materiaal van de dichtingsorganen voldoende buigzaamheid zodat een geschikte fluidumdichte dichting kan worden verkregen zelfs bij het optreden van geringe onvolmaakt-5 heden in de oppervlakken waarmee het in contact komt.The first sealing member and the second sealing member may be constructed of the same or different material, and each may be formed in a suitable shape to achieve the desired fluid-tight relationships. Often the sealing members are formed from natural or synthetic polymeric material, which may optionally contain organic or inorganic fillers. The material of the sealing members must be sufficiently inert to the fluid substances with which it can come into contact 35 so that it is not adversely affected during the separation operations. For example, the material of the sealing members has sufficient flexibility so that a suitable fluid-tight seal can be obtained even with the appearance of minor imperfections in the surfaces with which it comes into contact.

Geschikte dichtingsorganen omvatten derhalve vaak pakkingen, 0-ringen, en dergelijke.Suitable sealers therefore often include gaskets, O-rings, and the like.

De eindsluitkap is er op berekend om op verwijderbare wijze aan de mantel te worden bevestigd. Een bijzonder 10 geschikt middel voor het bevestigen van de eindsluiting aan de mantel behelst het gebruik van flenzen die door bouten worden bevestigd. Bij voorkeur wordt het eerste dichtingsorgaan tussen de mantel en de eindsluitingkap aangebracht zodat wanneer de eindsluitingkap stevig op de 15 mantel aangehaald is een dichtingscontact tot iand komt door zowel de eindsluitingkap als de mantel met het dichtingsorgaan. Ook levert, wanneer de eindsluitingkap stevig op de mantel is vastgezet, het elastische onderdeel voldoende kracht op de buisplaat zodat het tweede 20 dichtingsorgaan een in hoofdzaak fluidumdichte dichting tussen het buitenvlak van de buisplaat en de eindsluitingkap bewaart. Het moet duidelijk zijn dat het eerste dichtingsorgaan en het tweede dichtingsorgaan kunnen zijn opgebouwd uit bijvoorbeeld een enkele pakking. Een opper-25 vlak van de pakking komt gedeeltelijk in contact met de mantel en het andere deel van dat oppervlak van de pakking komt in contact met het buitenvlak van de buisplaat. Natuurlijk kunnen het eerste dichtingsorgaan en het tweede dichtingsorgaan uit meer dan een, bijvoorbeeld pakking of 30 0-ring, bestaan.The end cap is designed to be removably attached to the jacket. A particularly suitable means for attaching the end closure to the jacket involves the use of bolt-mounted flanges. Preferably, the first sealing member is interposed between the jacket and the end cap so that when the end cap is tightly tightened on the jacket, a sealing contact is made through both the end cap and the jacket with the seal. Also, when the end closure cap is tightly secured to the sheath, the elastic member provides sufficient force on the tubular plate so that the second sealing member maintains a substantially fluid tight seal between the outer surface of the tubular plate and the end cap. It should be understood that the first sealing member and the second sealing member may be composed of, for example, a single gasket. One surface of the gasket partly contacts the jacket and the other part of that surface of the gasket contacts the outer surface of the tubular sheet. Of course, the first sealing member and the second sealing member may consist of more than one, for example gasket or O-ring.

De uitvinding wordt in het volgende nader toegelicht aan de hand van in de tekeningen weergegeven uitvoerings-voorbeelden daarvan.The invention is explained in more detail below with reference to illustrative embodiments thereof shown in the drawings.

Fig. 1 is een schematische voorstelling van een 35 langsdoorsnede van een doordringingsinrichting volgens de 790 90 27 17Fig. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a piercer according to 790 90 27 17

XX

uitvinding) waarbij het elastische orgaan aan het open einde van de mantel is aangebracht.invention) wherein the elastic member is arranged at the open end of the jacket.

Fig. 2 is een schematische voorstelling van een gedeeltelijke afbeelding van een langsdoorsnede van een 5 doordringingsinrichting volgens de uitvinding, waarbij de buisplaat buiten de langsgerichte mantel is aangebracht.Fig. 2 is a schematic representation of a partial longitudinal sectional view of a piercer according to the invention, the tubular sheet being disposed outside the longitudinal jacket.

Fig. 3 is een schematische voorstelling van een gedeeltelijke afbeelding van een langsdoorsnede van een doordringingsinrichting volgens de uitvinding, waarbij 10 het elastische onderdeel binnen de mantel is aangebracht.Fig. 3 is a schematic representation of a partial longitudinal sectional view of a piercer according to the invention, with the elastic member disposed within the jacket.

Fig. U is een schematische voorstelling van een gedeeltelijke afbeelding van een langsdoorsnede van een doordringingsinrichting volgens de uitvinding, waarbij een afstandsorgaan is toegepast tussen de eindsluitingkap 15 en de buisplaat.Fig. U is a schematic representation of a partial longitudinal sectional view of a piercer according to the invention, using a spacer between the end cap 15 and the tubular sheet.

De in fig. 1 voorgestelde doordringingsinrichting is in het algemeen aangegeven met het verwijzingscijfer 100. De doordringingsinrichting 100 heeft een mantel 102 (alleen de kop- en staarteinden zijn voorgestëLd) , die 20 er op berekend is om een buisplaat op te nemen aan één einde. De mantel 102 kan bestaan uit elk geschikt, voor fluïdum ondoordringbaar materiaal zoals metalen en kunststoffen. Bij vele doordringingsinrichtingen worden metalen zoals staal toegepast gezien hun gemakkelijke 25 fabricage, duurzaamheid en sterkte. De mantel kan in allerlei geschikte doorsnedevormen zijn uitgevoerd, maar in het algemeen verdienen cirkelronde doorsneden de voorkeur. De mantel 102 heeft de kopflens 10U aan het einde dat bestemd is om de buisplaat op te nemen en de 30 staartfl-'ens 106 aan het tegenovergestelde einde. Zoals weergegeven, is de mantel 102 voorzien van een poort 108 aangrenzend aan de kopflens 10H. De poort 108 kan voor de fluidumverbinding met het inwendige van de mantel zorgen. Ofschoon slechts een enkele poort 108 is voorgesteld, 35 dient wel te worden verstaan dat ook een aantal poorten 108 790 90 27 ί 18 rond de omtrek van de mantel 102 kunnen worden aangebracht. De eindkap 110 is aan het staarteinde van de mantel 102 aangebracht en is door (niet· weergegeven) bouten op de staartflens 106 vastgezet. Een pakking 112 is aangebracht 5 tussen de eindkap 110 en de staartflens 106 om een in hoofdzaak voor fluidum ondoordringbare dichting te verschaffen. De eindkap 110 is voorzien van een poort 11U voor de fluidumverbinding door de eindkap,The piercing device shown in Figure 1 is generally indicated by the reference numeral 100. The piercing device 100 has a jacket 102 (only the head and tail ends are protruded), which is adapted to receive a tube sheet at one end. . Sheath 102 may be any suitable fluid impermeable material such as metals and plastics. Many piercers use metals such as steel because of their ease of fabrication, durability and strength. The jacket may be in any suitable cross-sectional shape, but generally circular cross-sections are preferred. The jacket 102 has the head flange 10U at the end which is intended to receive the tube sheet and the tail flanges 106 at the opposite end. As shown, jacket 102 includes a port 108 adjacent to the head flange 10H. Port 108 can provide fluid communication with the interior of the jacket. Although only a single port 108 has been proposed, it should be understood that a number of ports 108 790 90 27 18 can also be arranged around the circumference of the jacket 102. The end cap 110 is mounted on the tail end of the jacket 102 and is secured to the tail flange 106 by bolts (not shown). A gasket 112 is provided between the end cap 110 and the tail flange 106 to provide a substantially fluid impervious seal. The end cap 110 includes a port 11U for fluid communication through the end cap,

De (niet in doorsnede weergegeven) bundel 116 is 10 opgebouwd uit een aantal holle vezels en is binnen de mantel 102 aangebracht. Vaak bestaat de bundel uit meer dan 10.000 holle vezels, en bij holle vezels van kleinere diameter en mantels van grotere diameter kunnen er meer dan 100.000 of zelfs meer dan 1.000.000 vez&s optreden.The bundle 116 (not shown in cross-section) is built up from a number of hollow fibers and is arranged inside the sheath 102. Often the bundle consists of more than 10,000 hollow fibers, and hollow fibers of smaller diameter and coats of larger diameter can have more than 100,000 or even more than 1,000,000 fibers.

15 Zoals voorgesteld, heeft de bundel in hoofdzaak dezelfde doorsnedevorm als die van de mantel. Een einde van elk van de holle vezels in de bundel 116 is ingevat in de (niet in doorsnede weergegeven) buisplaat 118. De boringen de . , van/holle vezels staan via de buisplaat 118 m verbinding 20 met het open einde van de mantel 102. Het andere einde van elk van de holle vezels is ingevat in de (niet in doorsnede weergegeven) stop 120. De boringen van de holle vezels communiceren niet door de stop 120. De buisplaat en stop kunnen op elke geschikte wijze zijn gevormd, bijvoorbeeld 25 door gieten van een pottingsmateriaal of door impregnering van de einden van de vezels met pottingsmateriaal onder het samenstellen van de holle vezels om de bundel te vormen.As suggested, the bundle has substantially the same cross-sectional shape as that of the jacket. One end of each of the hollow fibers in the bundle 116 is embedded in the tubular plate 118 (not shown in section). The bores. hollow fibers are connected via the tube plate 118 m to the open end of the sheath 102. The other end of each of the hollow fibers is contained in the plug 120 (not shown in section). The bores of the hollow fibers do not communicate through the plug 120. The tubular sheet and plug may be formed in any suitable manner, for example by casting a potting material or impregnating the ends of the fibers with potting material while assembling the hollow fibers to form the bundle.

Zoals in fig. 1 is weergegeven, omgeeft de buisplaat-flens 122 (die voorgesteld in een gedeeltelijk weggebroken 30 aanzicht) de zijde van de buisplaat 118 en is deze stevig aan de buisplaat 118 vastgehecht door een aantal schroeven 12¼. De buisplaatflens 12¼ heeft het zich zijdelings uitstrekkende^onlerdeel 123 dat gedeeltelijk over het einde van de mantel 102 hangt. Zich naar achter uitstrekkend 35 uit het flensonderdeel 123 worden een aantal aanbrengpennen 790 90 27 19 125 gezien, die door boringen 127 in het einde van de mantel 102 worden opgenoaen. Rond elke aanbrengpen 125 is een veer 126 aangebracht. Op de kopflens 10¾ van de mantel 102 is de kopeindsluitingkap 128 aangebracht.As shown in Fig. 1, the tube sheet flange 122 (which is shown in a partially broken away view) surrounds the side of the tube sheet 118 and is firmly attached to the tube sheet 118 by a number of screws 12¼. The tubular sheet flange 12¼ has the laterally extending leather portion 123 which partially hangs over the end of the sheath 102. Extending rearwardly from flange member 123, a plurality of mounting pins 790 90 27 19 125 are seen, which are received through bores 127 in the end of jacket 102. A spring 126 is arranged around each mounting pin 125. The head end closure cap 128 is mounted on the head flange 10¾ of the jacket 102.

5 De kopeindsluitingkap 128 is er op berekend om op de kopflens 10¾ te worden vastgezet door (niet voorgestelde) bouten. Aangebracht tussen de kopeindsluitingkap 128 en. de kopflens 10¾ is de pakking 130, die er op berekend is om een fluidumdichte dichting te verschaffen. De kop-10 eindsluitingkap 128 is voorts voorzien van een ringvormige groef 132, die er op berekend is om een 0-ring 13¾ op te nemen. De groef 132 heeft een grotere minimum diameter dan de minimum diameter van de 0-ring. 13¾ zodat de 0—ring wordt gestrekt bij het inpassen in de groef en zodoende 15 gemakkelijk op zijn plaats kan worden gehouden gedurende en na de samenstelling. De 0-ring 13¾ verschaft een fluidumdichte dichting tussen de kopeindsluiting 128 en de buisplaat 118. Het is ook duidelijk dat bij het bevestigen van de buisplaatflens 122 aan de buisplaat 118 20 op een in hoofdzaak voor fluïdum ondoordringbare wijze, de 0-ring 13¾ op geschikte wijze in contact kan komen met de buisplaatflens 122 op een in hoofdzaak voor fluïdum ondoordringbare wijze teneinde een doordringings-inrichting volgens de uitvinding te vormen. De kracht om 25 de gewenste fluidumdichte dichting te verschaffen wordt geleverd door de veer 126 die de buisplaat 118 in lengterichting naar buiten uit de mantel drukt. De kopeindsluitingkap 128 is voorts voorzien van een poort 136 voor de fluidumverbinding met de boringen van de holle vezels. 30 Bij de werking van de doordringingsinrichting 100 kan een fluidumvoedingmengsel in de mantelzijde van de doordringingsinrichting worden toegevoerd door de poort 11¾ of bij voorkeur de poort 108, waarbij het niet-door-dringende fluïdum wordt verwijderd vanuit de mantelzijde 35 van de doordringingsinrichting door de andere poort.5 The head end cap 128 is designed to be secured to the head flange 10¾ by bolts (not shown). Installed between the head end cap 128 and. the head flange 10¾ is the gasket 130 which is designed to provide a fluid tight seal. The head-10 end closure cap 128 is further provided with an annular groove 132 adapted to receive an O-ring 13¾. The groove 132 has a larger minimum diameter than the minimum diameter of the O-ring. 13¾ so that the O-ring is stretched when fitting into the groove and thus can be easily held in place during and after the assembly. The O-ring 13¾ provides a fluid tight seal between the head end closure 128 and the tubular plate 118. It is also apparent that when attaching the tubular plate flange 122 to the tubular plate 118 20 in a substantially fluid-impermeable manner, the O-ring 13¾ suitably contacts the tubular plate flange 122 in a substantially fluid impermeable manner to form a penetration device of the invention. The force to provide the desired fluid-tight seal is provided by the spring 126 which longitudinally presses the tube sheet 118 out of the jacket. The head end cap 128 further includes a port 136 for fluid communication with the bores of the hollow fibers. In the operation of the piercer 100, a fluid feed mixture may be fed into the jacket side of the piercer through the port 11¾ or preferably the port 108, removing the non-penetrating fluid from the jacket side 35 of the piercer through the other gate.

790 90 27 4 20790 90 27 4 20

Het doordringende fluïdum gaat de boringen van de holle vezels binnen en communiceert door de buisplaat 118 en wordt afgevoerd uit de doordringingsinrichting door de poort 136 in de kopeindsluitingkap 128.The penetrating fluid enters the bores of the hollow fibers and communicates through the tube sheet 118 and is drained from the piercer through the port 136 in the head end cap 128.

5 Fig. 2 stelt het kopgedeelte van een doordringings inrichting die in het algemeen met het verwijzingscijfer 200 is aangegeven voor. De doordringingsinrichting 200 is voorzien van de mantel 202 die een cirkelronde dwars-doorsnede^vorm heeft. De mantel 202 is voorzien van een 10 kopeindflens 20¼ en fluidumverbindingspoort 208. Binnen de mantel 202 is een (niet in doorsnede weergegeven) bundel 216 aangebracht, die uit een aantal holle vezel-membranen is opgebouwd. De bundel heeft dezelfde algemene dwarsdoorsnedevorm als het inwendige van de mantel. De 15 bundel 216 loopt uit aan het kopeinde bij de (niet in doorsnede weergegeven) buisplaat 218. Zoals voorgesteld heeft de buisplaat 218 een (getrapt) buitenvlak waarbij een concentrisch middengedeelte zich voorbij het omringende ringvormige gedeelte uitstrekt. De golfveer 226 is tussen 20 het einde van de mantel 202 en het binnenvlak van de buisplaat 218 aangebracht. De golfveer 226 verschaft een elastische kracht die er op berekend is om de buisplaat 218 in lengterichting naar buiten te richten uit de mantel 202. De kopeindsluitingkap 228 is er op berekend om stevig 25 op de mantel 202 te worden vastgezet onder toepassing van (niet weergegeven) bouten. Een pakking 230 is tussen de kopeindsluitingkap 22.8 en kopflens 20¼ van de mantel 202 aangebracht zodat wanneer de kopeindsluitingkap 228 stevig aan de mantel 202 is bevestigd een fluidumdichte betrekking 30 wordt bereikt. Een 0-ring 23¼ komt in contact met het buitenvlak van de buisplaat 218 ter plaatse van het ringvormige gedeelte en wordt in een fluidumdichte betrekking gehouden met de kopeindsluiting 228 wanneer de kopeindsluitingkap 228 en mantel 202 zijn vastgezet als gevolg 35 van de in lengterichting naar buiten uitgeoefende krachten 790 9 0 27 ·» 21 door een golfveer 226. De kopeindsluitingkap 228 is voorzien van een poort 236 voor de fluidumverbinding door de doordringingsinrichting 200 met de b'oringen van de holle vezelmembranen.FIG. 2 represents the head portion of a piercing device generally designated 200. The piercer 200 is provided with the jacket 202 which has a circular cross-sectional shape. The jacket 202 is provided with a head end flange 20¼ and fluid connection port 208. Inside the jacket 202 is a bundle 216 (not shown in cross-section) which is built up from a number of hollow fiber membranes. The bundle has the same general cross-sectional shape as the interior of the jacket. The bundle 216 extends at the head end at the tube plate 218 (not shown in section). As suggested, the tube plate 218 has a (stepped) outer surface with a concentric center portion extending beyond the surrounding annular portion. The corrugated spring 226 is disposed between the end of the jacket 202 and the inner surface of the tubular plate 218. Wave spring 226 provides an elastic force designed to extend the tubular sheet 218 longitudinally outwardly from sheath 202. Head end cap 228 is designed to be securely fastened to sheath 202 using (not shown) ) bolts. A gasket 230 is disposed between the head end cap 22.8 and head flange 20¼ of the jacket 202 so that when the head end cap 228 is securely attached to the jacket 202 a fluid tight seal 30 is achieved. An O-ring 23¼ contacts the outer surface of the tubular plate 218 at the annular portion and is maintained in a fluid-tight relationship with the head end closure 228 when the head end cap 228 and jacket 202 are secured due to the longitudinal outward movement. applied forces 790 9 0 21 by a wave spring 226. The head closure cap 228 includes a port 236 for fluid communication through the piercer 200 with the bores of the hollow fiber membranes.

5 Fig. 3 stelt het kopgedeelte van een doordringings inrichting, die in het algemeen met het verwijzingscijfer 300 is aangegeven, voor. De doordringingsinrichting 300 heeft een mantel 302. De mantel 302 heeft een kopflens 30¾ en bundel-Opsluithuis 303 die daarvan uitgaat. De 10 kopflens 30¾ heeft een grote middenboring en het eind-gedeelte van de bundelopsluitbuis 303 strekt zich in de boring uit zodat een ringvormig gebied optreedt tussen het buitenoppervlak van de buis 303 en het oppervlak van de boring in de kopflens 30¾. Een afstandsonderdeel 305 15 is aangebracht binnen de boring en de kopflens 30¾ teneinde de buis 303 daarin te bevestigen. Het afstandsonderdeel 305 heeft een zich in lengterichting uitstrekkend gedeelte dat er op berekend is om te worden vastgehecht aan de buis 303 en zich in lengterichting voorbij de buis 303 uitstrekt.FIG. 3 depicts the head portion of a penetrating device, generally designated by reference numeral 300. The piercer 300 has a jacket 302. The jacket 302 has a head flange 30ens and bundle containment housing 303 starting from it. The head flange 30¾ has a large center bore and the end portion of the bundle containment tube 303 extends into the bore so that an annular region occurs between the outer surface of the tube 303 and the surface of the bore in the head flange 30¾. A spacer 305 15 is fitted within the bore and the head flange 30¾ to fix the tube 303 therein. The spacer member 305 has a longitudinally extending portion that is adapted to be adhered to the tube 303 and extends longitudinally beyond the tube 303.

20 Aan het einde van het afstandsonderdeel 305» dat van de buis 303 af ligt, is een zich zijdelings uitstrekkend gedeelte gevormd, dat in contact komt met het oppervlak, dat de boring in de kopflens 30¾ begrenst. De kopflens 30¾ is voorzien van een poort 308 voor de fluidumverbinding 25 in het ringvormige gebied dat de buis 303 omgeeft. Het langsoppervlak van het afstandsonderdeel 305 heeft een fluidumingangspoort 307 voor de communicering van gassen tussen het inwendige van de buis 303 en het ringvormige gebied dat de buis 303 omgeeft, en zodoende dient het 30 afstandsonderdeel 305 als een fluidumverdeelplenum.At the end of the spacer part 305 »spaced from the tube 303, a laterally extending portion is formed which contacts the surface defining the bore in the head flange 30¾. The head flange 30¾ includes a fluid connection port 308 in the annular region surrounding the tube 303. The longitudinal surface of the spacer 305 has a fluid inlet port 307 for communicating gases between the interior of the tube 303 and the annular region surrounding the tube 303, and thus the spacer 305 serves as a fluid distribution plenum.

De (niet in doorsnede weergegeven) bundel 316, die uit een aantal holle vezelmembranen is opgebouwd, is binnen de buis 303 aangebracht en strekt zich voorbij de buis 303 en het afstandsonderdeel 307 in de (niet in 35 doorsnede weergegeven) buisplaat 318 uit. De buisplaat 318 790 90 27 4 22 is "binnen de "boring van de kopflens 30l* aangebracht en de golfveer 326 is tussen het binnenvlak van de buisplaat 318 en het zich zijdelings uitstrekkende oppervlak van het afstandsonderdeel 305 aangebracht.The bundle 316 (not shown in cross-section), which is composed of a number of hollow fiber membranes, is arranged inside the tube 303 and extends beyond the tube 303 and the spacer part 307 in the tube plate 318 (not shown in cross-section). The tube sheet 318 790 90 27 4 22 is disposed "within the" bore of the head flange 301 * and the wave spring 326 is disposed between the inner surface of the tube sheet 318 and the laterally extending surface of the spacer part 305.

5 De eindsluitingkap van de doordringingsinrichting 300 bestaat uit twee onderdelen, waarbij het eerste daarvan het buisplaatdichtingsonderdeel 335 is» dat zich aangrenzend aan de kopflens 30l* bevindt, en het fluidum-verdeelonderdeel 329, dat aan de andere zijde van het 10 dichtingsonderdeel 335 is aangebracht. Het dichtingsonder-deel 335 heeft een voldoende kleine concentrische boring zodat ruim voldoende oppervlak wordt verschaft om in contact te komen met de 0-ring 331* op een fluidumdichte wijze, die op zijn beurt in contact komt met het buitenvlak van 15 de buisplaat 318. De boring van het dichtingsonderdeel 335 is voldoende groot in diameter zodat geen ongewenste beperking ten aanzien van de stroming uit de boringen van de holle vezels optreedt. Het fluidumverdeelonderdeel 329 is voorzien-van een poort 336 voor de fluidumve,rbinding van-20 uit de doordringingsinrichting. Een pakking 330 is tussen de kopflens 30^ en het dichtingsonderdeel 335 aangebracht, en een pakking 331 is tussen het dichtingsonderdeel 335 en het fluidumverdeelonderdeel 329 aangebracht. De pakkingen zijn er op berekend om een fluidumdichte betrekking tussen 25 de onderdelen te verschaffen wanneer de onderdelen onderling bevestigd zijn, bijvoorbeeld onder het toepassen van (niet weergegeven) bouten.The end cap of the piercer 300 consists of two parts, the first of which is the tubular sheet sealing member 335 located adjacent the head flange 301 * and the fluid manifold member 329 disposed on the other side of the sealing member 335 . The sealing member 335 has a sufficiently small concentric bore to provide ample surface area to contact the O-ring 331 * in a fluid-tight manner, which in turn contacts the outer surface of the tubular plate 318. The bore of the sealing member 335 is sufficiently large in diameter that no undesired restriction on the flow from the bores of the hollow fibers occurs. The fluid manifold member 329 includes a port 336 for fluid connection of the piercer. A gasket 330 is disposed between the head flange 30 ^ and the sealing member 335, and a gasket 331 is disposed between the sealing member 335 and the fluid manifold component 329. The gaskets are designed to provide a fluid-tight relationship between the parts when the parts are fastened together, for example using bolts (not shown).

Fig. 1* stelt het kopgedeelte van een doordringingsinrichting dat algemeen met het verwi j zingsci j fer 1+00 is 30 aangegeven voor.. De doordringingsinrichting 1*00 heeft een mantel 1*02 met een kopeinde van grotere diameter en kopflens 1+ 01+ en fluidumverbindingspoort 1*08. Binnen de mantel 1*02 is een (niet in doorsnede weergegeven) bundel 1*16 aangebracht, die uit een aantal holle vezelmembranen is op-35 gebouwd. De bundel heeft dezelfde algemene dwarsdoorsnede- 790 90 27 23 vorm als het inwendige van de mantel. De bundel 415 gaat door het plenum 405 dat (niet weergegeven) fluidumverdeel-poorten heeft. Het plenum 405 is binnen het kopeinde van de mantel 402 aangebracht en dient om het naar of uit de 5 fluidumverbindingspoort 4o8 gaande fluidum te verdelen.Fig. 1 * represents the head portion of a piercing device generally indicated by the reference numeral 1 + 00 .. The piercing device 1 * 00 has a jacket 1 * 02 with a larger diameter head end and head flange 1+ 01+ and fluid connection port 1 * 08. Inside the jacket 1 * 02 is a bundle 1 * 16 (not shown in cross-section), which is built up from a number of hollow fiber membranes. The bundle has the same general cross-sectional shape as the interior of the jacket. The beam 415 passes through the plenum 405 which has fluid distribution ports (not shown). The plenum 405 is disposed within the head end of the jacket 402 and serves to distribute the fluid going to or from the fluid connection port 408.

De bundel U16 loopt uit aan het kopeinde bij de (niet in doorsnede weergegeven) buizenplaat M8 . De golfveren 426a en 426b zijn gescheiden door een schijfring 427 en dienen om het elastische onderdeel te vormen tussen heb 10 plenum 405 en de buisplaat 4l8. Door toepassing van afwisselende golfveren en schijfringen kan een gewenste afstandsinstelling en buigzaamheid worden bereikt. Zodoende kunnen geschikte krachten worden verkregen zonder al te veel zorg te besteden voor nauwe tolerantievoering van de 15 dikte van de buisplaat. Ter plaatse van het vlak van de buisplaat 418 is een ringvormig dichtingsafstandsorgaan 435 aangebracht. Het ringvormige dichtingsafstandsorgaan heeft een 0-ring 437 aangebracht op het vlak daarvan aangrenzend aan het vlak van de buisplaat 418 en een 0-ring 2D 439 aangebracht op het tegenovergestelde vlak daarvan.The bundle U16 terminates at the head end at the tube plate M8 (not shown in cross section). The wave springs 426a and 426b are separated by a disc ring 427 and serve to form the elastic member between plenum 405 and the tubular plate 418. By using alternating wave springs and disc rings, a desired distance setting and flexibility can be achieved. Thus, suitable forces can be obtained without paying too much attention to narrow tolerance of the thickness of the tube sheet. An annular sealing spacer 435 is provided at the plane of the tubular plate 418. The annular seal spacer has an O-ring 437 disposed on its face adjacent to the face of the tubular sheet 418 and an O-ring 2D 439 disposed on its opposite face.

De kopeindsluitingkap 428 is er op berekend om stevig op de mantel 402 te worden vastgezet onder het toepassen van (niet weergegeven) bouten en de boring in de mantel te bedekken. Een 0-ring 430 is tussen de kopeindsluitingkap 25 428 en de kopflens 4o4 aangebracht zodat wanneer de kopeindsluitingkap 428 met de fluidumverbindingspoort 436 stevig aan de mantel is bevestigd een fluidumdichte betrekking wordt bereikt. De 0-ring 439 verkeert in contact met de kopeindsluitingkap 428 wanneer deze aan de mantel is beves- 3) tigd. Een fluidumdichte betrekking wordt verschaft door de krachten die op de buisplaat 418 worden uitgeoefend door de golfschijfringen 426a en 426b. Deze krachten verschaffen ook een fluidumdichte dichting van de 0-ring 437 met het vlak van de buisplaat 418* De breedte van het ringvormige dichtings-35 afstandsorgaan 435 kan zo worden gekozen dat dit de gewenste 790 90 27 2¾ samendrukking van de golfveren b26a en ^26b verschaft en zodoende de gewenste drukken door de golfveren te kunnen leveren.The head end cap 428 is designed to be tightly secured to the jacket 402 using bolts (not shown) and cover the bore in the jacket. An O-ring 430 is disposed between the head end cap 428 and the head flange 404 so that when the head end cap 428 is securely attached to the jacket with the fluid connection port 436, a fluid tight relationship is achieved. O-ring 439 is in contact with the head end cap 428 when it is attached to the jacket. A fluid tight relationship is provided by the forces applied to the tube sheet 418 by the corrugated disc rings 426a and 426b. These forces also provide a fluid-tight seal of the O-ring 437 to the plane of the tubular plate 418 * The width of the annular spacer 435 may be selected to provide the desired compression of the wave springs b26a and ^. 26b and thus provide the desired pressures by the wave springs.

Kort samengevat is in het voorgaande een eind-5 sluiting geopenbaard, waarbij een enkele eindsluitingkap in een fluidumdichte betrekking kan staan met zowel een buitenhouder als tenminste een binnenhouder, De tenminste ' ene binnenhouder is beweegbaar aangebracht binnen de buitenhouder, en een elastisch orgaan treedt samenwerkend 10 op tussen de binnenhouder en de buitenhouder zodat de binnenhouder in contact komt met de eindsluitingkap om de gewenste fluidumdichte betrekking te verschaffen. Een bijzonder aantrekkelijke toepassing van de eindsluiting is om door-dringingsinrichtingen te vormen, die holle vezelmembranen 15 bevatten, welke geschikt zijn voor de selectieve doordringing van tenminste één fluidum in een fluidummengsel, waarbij de buisplaat in een fluidumdichte betrekking staat in de doordringingsinrichting zodat fluidumverbinding tussen de mantelzijde en boringzijde van de holle-vezel- — 20 membranen alleen door de wanden van de holle vezels optreedt. Bij deze doordringingsinrichtingen treedt een elastisch orgaan samenwerkend op tussen een buisvormige mantel, die de holle vezelmembranen bevat, en tenminste één buisplaat waardoor boringen van de holle vezelmembranen communiceren 5 waarbij een kracht die de buisplaat in lengterichting naar buiten richt uit de mantel wordt geleverd. Een eindsluitingkap is er op berekend om op verwijderbare wijze op het einde van de mantel te worden vastgezet dichtjbij de buisplaat. Een eerste dichtingsorgaan is tussen de eindsluiting-30 kap en de mantel aangebracht om een in hoofdzaak fluidumdichte betrekking te verschaffen, en een tweede dichtingsorgaan is tussen de eindsluitingkap en de buisplaat aangebracht, waarbij het elastische orgaan een voldoende kracht op de buisplaat levert zodat het tweede dichtingsorgaan 3? een in hoofdzaak fluidumdichte dichting verschaft.Briefly, an end closure has been disclosed in the foregoing, wherein a single end closure cap may be in a fluid tight relationship with both an outer container and at least one inner container. The at least one inner container is movably disposed within the outer container, and an elastic member cooperates cooperatively. 10 between the inner holder and the outer holder so that the inner holder comes into contact with the end cap to provide the desired fluid tight relationship. A particularly attractive application of the end closure is to form piercing devices containing hollow fiber membranes 15 which are suitable for the selective penetration of at least one fluid in a fluid mixture, the tubular sheet being in a fluid tight relationship in the piercing device such that fluid communication between the shell side and bore side of the hollow fiber membranes only appear through the walls of the hollow fibers. In these piercing devices, an elastic member cooperates between a tubular sheath containing the hollow fiber membranes and at least one tubular plate through which bores of the hollow fiber membranes communicate, providing a force extending the tubular sheet longitudinally out of the sheath. A termination cap is designed to be removably secured to the end of the casing close to the tube sheet. A first sealing member is interposed between the end cap 30 and the jacket to provide a substantially fluid tight relationship, and a second sealing member is interposed between the end cap and the tube sheet, the elastic member providing sufficient force on the tube sheet so that the second sealing member 3? provides a substantially fluid tight seal.

790 9 0 27790 9 0 27

Claims

A piercing device comprising an elongated tubular jacket having at least one open end, a substantially fluid impermeable end closure cap, which is removably secured to and covers the long-throw tubular jacket at said open end, which end cap has at least one fluid connection port, a plurality of hollow fibers, which exhibit selectivity to the permeation of at least one fluid in a fluid mixture containing at least one other component, which hollow fibers are generally parallel and longitudinal extending to form at least one bundle in the elongated tubular shell, and substantially fluid impermeable tubular sheet, having an outer surface, the hollow fibers in the at least one bundle being embedded in the tubular sheet, so that the bores of the hollow fiber are fluid -providing through the tubular plate, and · wherein the aforementioned outer lacquer extending beyond the perimeter of the at least one bundle embedded in the tube sheet and located close to the end cap, characterized in that at least one elastic member acts together between the jacket and tube sheet and is adapted to apply a force to the tube sheet which force is generally directed longitudinally outwardly from the open end of the jacket, with a first sealing member disposed between the end cap and the jacket and providing a substantially fluid tight seal between the end cap and the jacket, and a second sealing member is provided between the end closure cap and the outer surface of the tube sheet, the second sealing member substantially surrounding the at least one bundle contained in the tube sheet, and the at least one elastic member having sufficient force 790 90 27 2β on the tube sheet so that the second sealing member provides a substantially fluid tight seal between them and provides the outer face of the tubular sheet and the end cap,

Penetrating device according to claim 1, characterized in that the tube sheet is at least partly inside the jacket and is slidably arranged inside the jacket in the longitudinal direction.

Penetrating device according to claim 1 or 10 2, characterized in that the elastic part comes into contact with the inner surface of the jacket and comes into contact with the tube sheet. Penetrating device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that elastic part 15 comes into contact with the end surface of the jacket and comes into contact with the tube sheet.

Penetration device according to any one of claims 1 to k, characterized in that the tubular plate is adapted to be removed from the penetration device.

Penetration device according to claim 1, characterized in that the tube sheet is located outside the jacket.

Penetrating device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the elastic member consists of a spring.

Penetrating device according to any one of claims 1 to 7 », characterized in that the outer surface of the tube sheet is substantially perpendicular to the orientation of the hollow fibers. Penetration device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it has a single open end.

Penetration device according to any one of claims 1 to 9, characterized by having a single beam. 35 11 · Device substantially as suggested in the description and / or drawings. 790 9 0 27