NO151529B - Anordning for ultrafiltrering og omvendt osmose - Google Patents

Anordning for ultrafiltrering og omvendt osmose Download PDF

Info

Publication number
NO151529B
NO151529B NO802627A NO802627A NO151529B NO 151529 B NO151529 B NO 151529B NO 802627 A NO802627 A NO 802627A NO 802627 A NO802627 A NO 802627A NO 151529 B NO151529 B NO 151529B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
pipes
tubes
porous
carbon tubes
porous carbon
Prior art date
Application number
NO802627A
Other languages
English (en)
Other versions
NO151529C (no
NO802627L (no
Inventor
Bartholomew Hargitay
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22112899&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NO151529(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of NO802627L publication Critical patent/NO802627L/no
Publication of NO151529B publication Critical patent/NO151529B/no
Publication of NO151529C publication Critical patent/NO151529C/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/06Tubular membrane modules
    • B01D63/069Tubular membrane modules comprising a bundle of tubular membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/06Tubular membrane modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/06Tubular membrane modules
    • B01D63/061Manufacturing thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/06Tubular membrane modules
    • B01D63/062Tubular membrane modules with membranes on a surface of a support tube
    • B01D63/063Tubular membrane modules with membranes on a surface of a support tube on the inner surface thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en anordning ved innretning for ultrafiltrering og omvendt osmose, innbefattende et modulskall som inneholder flere parallelle, hule, porøse kar-bonrør anbrakt i en permeat samlesone, idet alle rørene har en indre diameter fra omkring 0,3 cm til omkring 3 cm og gjennomsnittsporediameteren er hovedsakelig innenfor området fra omkring 0,1 til omkring 2,0 ,um og som har et indre belegg av aggregater av metalloksydpartikler.
Forskjellig termisk ekspansjon er et iboende problem ved rørformede ultrafiltrerings- og omvendt osmose-moduler som omfatter kjemisk inerte porøse rør av den type som er bygd opp av aluminiumoksyd, silisiumoksyd, zirkonoksyd, porøst glass, porøst karbon og lignende, som er innesluttet i en omhylling. Slike rør er vanligvis sprø og går lett istykker. De materialer som blir benyttet i kommersielt tilgjengelige omhyllinger som omslutter rørene har vanligvis en 3 til 10 ganger høyere termisk ekspansjon enn selve de ildfaste porøse rør og i mange tilfeller fø-rer det til uheldige belastninger under den termiske syk-lus. For å unngå dette er det blitt benyttet flytende forbindelser for å tillate noen få millimeters aksiell forskyvning av rørene (US-patent 3.977.967). Ufordelaktig ved dette er at slike flytende forbindelser, som vanlig-
vis er en elastomer i et nedsenket mothull, danner sprekker som er vanskelig å rengjøre og det er derfor ikke aksepterbart ut fra sanitærstandardene ved matvarer (3-A Sanitary Standards fra Int. Assoc. Milk, Food and Envi-ronmental Sanitarians (U.S. Public Health Service, the Dairy Industry Committee). I en modul som inneholder mer
enn tre rør er det selvfølgelig upraktisk å demontere for-bindelsene for rengjøring slik det kreves av 3-A Standarden og. derfor er den sprekkfrie utforming av vesentlig betyd-ning.
Forannevnte problem i forbindelse med moduler til flerrørskonstruksjoner fremkommer ved virkningen av aksiell kompresjon under drift. Hvis rørene som benyttes ikke er fullstendig rette, vil en kompresjon på enden bevirke en
bøyekomponent som resulterer i en utbulingseffekt. I praksis vil et frittstående enkelt karbonrør med 10 mm portal-diameter og 120 cm lengde brytes istykker ved bøyning under en belastning på 5 kg aksialbelastning.
Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å unngå de forannevnte problemer med typen.forskjeller i termisk ekspansjon og den sanitære konstruksjon ved tilveiebringel-sen av en bunt av rør som er innbyrdes forankret til hverandre i avstandsplasserte intervaller ved en permanent sammenbinding. Nettvirkningen til denne "sammensmelting" er en forsterkning og høy motstand mot utbuling. I tillegg vil ved å gjøre rør-hodeforbindelsen permanent og hode-omhyllingsforbindelsen fleksibel og demonterbar, innretningen lett kunne rengjøres eller steriliseres med damp eller kjent kjemiteknikk. I praksis vil bruken av en omhylling bli helt eventuell og vil i de fleste tilfeller være over-flødig på grunn av at den monolittiske rørbunt er selvbærende.
Følgelig kan en eller flere av de følgende hensik-ter bli oppnådd ved gjennomføring av oppfinnelsen. Det er en hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en forbedret flerrørsmodul for bruk ved ultrafiltrering og omvendt osmose. En videre hensikt med oppfinnelsen er til-veiebringelsen av flerrørsmoduler som har forbedret mekanisk styrke og motstand mot termiske<sykluser. Enda en hensikt er å tilveiebringe ultrafiltrerings- og omvendte osmosesystemer som har forbedret sanitær utforming for å lette rengjøring og sterilisering. Enda en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe forbedrede flerrørsmoduler som kan fremstilles av karbonrør og bényttes i innretninger for ultrafiltrering og omvendt osmose, som er utsatt for store temperaturvariasjoner.
Ovenfor nevnte tilveiebringes ved en anordning av den innledningsvis nevnte art og hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av kravene .1-5.
I bredeste forstand er oppfinnelsen rettet mot en anordning for bruk ved ultrafiltrering og omvendt osmose hvor enkeltrør er sammenbundet for å gi en forbedret mekanisk styrke og forbedret motstand mot termiske sykluser<*. >Innretningen omfatter dels en modul som inneholder flere aksielt innrettede hule, porøse rørformede deler som er sammenbundet i avstandsplasserte intervaller langs deres ytre flater på en slik måte at siderettede og aksielle bevegelser for det enkelte rør i forhold til hverandre blir eliminert, noe som resulterer i en sammenhengende monolittisk oppbygging av rørene. I tillegg blir rørendene permanent og stivt festet i et hode og hode-omhyllingsfor-bindelsen gjort fleksibel og demonterbar hvis bruken av en omhylling er ønsket.
Oppfinnelsen tilveiebringer således en flerrørs-modul som har stor motstand mot utbuling og likevel tillater at permeat kan strømme fritt mellom hosliggende rør.
I tillegg er modulen av en slik konstruksjon at den lett kan rengjøres og steriliseres når det er ønsket å bruke den for mat eller apotekervarer. Videre er festingen av modulen til resten av innretningen lett å gjennomføre med vanlige midler slik det benyttes i matvareindustrien.
Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere forklares under henvisning til utførelseseksempler som er fremstilt på tegningene, som viser: Fig. 1-4 forskjellige metoder for sammenfesting av enkeltrør langs deres lengder, sett i perspektiv og oppriss,
fig. 5a,b tverrsnitt av et hode med og uten omhylling,
fig. 6 et perspektivriss av en modulomhylling som kan festes rundt hodet og likevel tillater en lett relativ bevegelse på grunn av forskjellig termisk ekspansjon mellom rørbunt og omhylling,
fig. 7 et perspektivriss og et enderiss av en modulomhylling, og
fig. 8 et tverrsnitt av en form i hvilken hodet kan støpes.
Fig. 1 viser den enkleste måte for sammenbinding av rør 10 med hverandre innbefattet utfelling av en meget tynn linje av bindemiddel langs kontaktlinjen 12 for hosliggende rør. Den kontinuerlige linje gir en meget høy stivhet og styrke til systemet, men har den ulempe at den gjør en del av rørflaten ubrukelig ved permeasjonsprosessen. I tillegg til bindemiddellinjen, som man kan se bort fra, vil alle flater som vender mot innsiden av bunnen ikke ha noe egnet utløp hvor•permeatet kan unnvike. Denne "ubrukelige" slutt-flate 14 kan være vesentlig og avhenger av geometrien for oppstablingen av rørene. Mens i den triangulære anordning av rørene som vist i enderiss på fig. l(b) bare 1/6 av anordningen er ubrukelig, vil i det heksagonale tilfelle som er vist på fig. l(c) en tredjedel være ubrukelig. Selv om det er måter å skaffe tilgang til dette lukkede rom på, er disse tungvinte og det er foretrukket en av de følgende metoder som er beskrevet for å oppnå optimale egenskaper.
Fig. 2 viser en innretning for sammenbinding av
rør hvor festingen av et rør til et annet gjennomføres i avstandsplasserte intervaller. For f.eks. å tillate fri drenering av permeat, kan man feste oppløselige ringer 14 eller spiraler 16 som avstandsstykker på rørene før rør-bunten tildannes. Disse avstandsstykker kan oppløses etter at rørene er limt til hverandre som på fig. 1. Eksempler på slike vannoppløselige avstanddstykker er polyetylen-oksydbånd, polyvinylålkoholbånd eller fibre, kalsiumalgi-natfibre og lignende. Disse materialer vil lett oppløses i varmt vann og/eller i en mild base og etterlate hull 18 gjennom hvilke permeat fritt kan strømme. Tilstedeværelsen av disse avbrudd i sammenfestingslinjen svekker ikke systemet i vesentlig grad.
Fig. 3 viser en anvendelse hvor permeathastigheten er høy og i slike tilfeller er det ønskelig å ha enda større åpne rom mellom hosliggende rør. I disse tilfeller er det foretrukket å benytte uoppløselige avstandsstykker som samtidig tjener som forankringsmidler. Hver separat ring 20, eller for å lette fremstillingen kontinuerlige spiraler 22 av bånd eller tråder blir benyttet til dette formål. For lett å kunne danne en stabel, er det fordelaktig å holde bredden på ringene eller spiralbåndet mindre enn ca. 1/6 av rommet mellom dem. De må selvfølgelig være smalere enn 1/3 av den gjentatte avstand og bør ikke være vesentlig smalere enn 1/30 for å opprettholde forsterknings-rollen som de skal fylle. Det foretrukne område er 1/6 til 1/12.
Fig. 4 viser en anordning av tre eller flere rør 10 som er sammenbundet ved hjelp av avstandsstykker 20 eller 22. Det skal bemerkes at det ikke er vesentlig å plassere av-standsstykket på hvert enkelt rør, men rørene må i et slikt tilfelle stables på alternerende måte. For å lette sammen-setningen er det derfor foretrukket å benytte avstandsstykker på hvert rør.
For å holde de porøse rør i forutbestemte avstander fra hverandre påføres et sammenbindingsmiddel på en kjemisk inert, fortrinnsvis fibrøs avstandsmaterialdel 20 eller 22 så som en streng, en snor, en ribbe, en duk, etc. Materi-alet som velges er bomull, polyamid, polyester, asbest og lignende. Dette avstanddsstykke vikles rundt de porøse rør og rørene blir så stablet til bunter på en slik måte at avstandsstykkene kommer i kontakt med hosliggende rør (fig. 4a, b, c).
Den eksakte pakningsgeometri for rørene i bunten er ikke kritisk, men av to grunner er den heksagonale pakking foretrukket. For det første vil hvert (ikke ytre) rør være omgitt av seks naborør og denne anordning gjør maksimal bruk av styrkningseffekten. For det annet vil det heksagonale område medføre den mest effektive bruk av plassen og er best egnet for å anbringes i sylindrisk omhylling og på å tilpasses til vanlig sanitærutstyr. I den anbefalte heksagonale pakking er det mest vanlige multiplum av rør 3, 7, 19, 37, 61, 85 og lignende.
Avstanden mellom rørene reguleres av tykkelsen på avstandsstykkene som benyttes og bør bestemmes som en funk-sjon av den totale permeatstrøm som ventes. Ultrafiltre-ringsmoduler som inneholder 19 rør eller mindre så vel som omvendt osmose moduler kan bygges opp med avstandsstykker så smale som 1-2 mm. Større moduler (37 rør og oppover) som gir en stor strøm av permeat, kan nødvendiggjøre avstandsstykker på 2-4 mm for å tillate utslipp av permeat uten å danne et opphopings-tilbakeslagstrykk. Fig. 5 viser to tverrsnittsriss av hodet eller rørplaten 26 hvor rørene 10 er festet på en slik måte at det unngås sprekker for å lette rengjøringen og likevel tilveiebringe en festing til modulomhyllingen 28 i slike tilfeller hvor en omhylling benyttes. F.eks. kan en opp-slisset plate bli bygget opp av et egnet stivt materiale så som metall, glass eller plast, idet delene til denne omhylling kan være uavhengige eller kan være hengslet. Hvis det benyttes en slik omhylling, er sporet 30 som er anordnet på utsiden av hodet 26 utstyrt med en elastomer 0-ring 31 som sikrer et i det vesentlige tett feste mellom omhyllingen 28 og hodet 26, men som tillater en aksiell differensial ekspansjon ved temperaturvariasjoner. Fig. 6 viser et riss av hodet 26 som er festet til rørene 10 og viser en del av omhyllingen 28 skåret bort og sporet 30 i hvilket det skal anordnes en elastomer 0-ring (ikke vist) og som tillater at omhyllingen kan utsettes for forskjellig termisk ekspansjon. Fig. 7 viser et perspektivriss og et enderiss av en modulomhylling. Det er fordelaktig å tilforme de langs-gående kanter 29 til halvskallene på en slik måte at det sikres en lett og sikker lukking. Det er vist en leppe-konstruksjon 32 og et hengslet skall 34, men det kan også være fordelaktig å benytte en utforming med tunge og spor eller lignende. De to deler av halvskallene behøver ikke nødvendigvis å ha samme størrelse, men har fortrinnsvis tilnærmet samme størrelse for å sikre en lett tilgang til rørbunten for inspeksjon og rengjøring. Således er to trekk vesentlige for oppfinnelsen. Omhyllingen eller skallene skal være lett fjernbare uten nødvendig løsgjø-ring av modulen og stedet for di fferensiell ekspansjon forflyttes fra grenseflaten mellom rør og hode til grenseflaten mellom rør og omhylling. Fig. 8 viser et tverrsnittriss av en form 38 i hvilken hodet eller rørplaten kan støpes.
Minst et av halvskallene er utstyrt med en åpning
36 for fjerning av permeat. Det er hensiktsmessig å plassere denne åpning nær en ende av modulen og å utstyre denne med en sanitær bøssing. Skallene holdes på plass av hvilken som helst egnet hurtigfrigivende festeinnretning som kan være en del av omhyllingen eller ikke.
I praksis kan rørene sammenbindes ved hjelp av forskjellige midler. F.eks. kan rørene sammenbindes ved hjelp av limstoffer som oppfyller følgende krav:
(a) fukting av flaten til det porøse rør,
(b) kjemisk stabilitet i prosessvæsken som behand-les av systemet,
(c) termisk stabilitet ved brukstemperatur,
(d) adhesjon (binding) til det porøse rør svekkes ikke vesentlig av væskene og rensemidler, (e) anvendelsestidspunktet for limstoffet fremkommer en begrenset inntrenging i det porøse grunnlegeme (inntrenging tilstrekkelig for forankring, men ikke tilstrekkelig til i vesentlig grad å redusere permeativiteten).
En permeasjon på 0,001 til 0,05 cm er funnet å være tilfredsstillende.
Limstoffene som benyttes bringes til å herde ved hjelp av egnede innretninger på en slik måte at rørene er permanent sammenbundet etter herding. "Egnede midler" er avhengig av limstoffets egenskaper slik det vil fremgå av den følgende omtale av deres kjemiske sammensetning.
"Limstoffet" kan' være en viskøs oppløsning av en polymer i et oppløsningsmiddel eller en blanding herav. Oppløsningsmidlene velges blant relativt flyktige sådanne
og i dette tilfelle vil de "egnede midler" for herding be-stå i fordamping av oppløsningsmidlene ved omgivelsestempe-ratur eller øket temperatur (vanligvis i en egnet luftstrøm). Eksemplene på slike oppløsningsmiddelbaserte limstoffer er alkylakrylat i ketoner og/eller estere, polyvinylklorid i tetrahydrofuran og/eller "Cellosolve", polysulfon i diklor-etan og lignende. Oppløsningsmidler som er meget hygrosko-piske bør unngås for å forhindre utfelling av polymer under påvirkning av kondensasjon av luftbåren fuktighet. Bindin-ger dannet av forutfelt polymer er svakere i styrke.
En annen type "limstoffer" som kan benyttes er termoherdende harpikser så som fenol-, melamin-, epoksy-og lignende harpikser. Foretrukket er slike som er i væskeform før herding og derfor lett kan impregneres i det fibrøse avstandsstykke. I tilfellet av termoherdende harpikser er de "egnede midler" herding enten ved omgivelses-temperatur eller øket temperatur. «
For å oppnå den ønskede styrking av rørbuntene, må "limstoffet" som benyttes være seigt, og mer stivt enn fleksibelt. En typisk elastomer (f.eks. gummisilastikk) er et dårlig valg, da det tillater en viss relativ forskyvning av rørene som på sin side kan føre til bøyning som etterfølges av utbuling og brudd.
Under prosessen med herding blir rørbunten konsen-trisk sammenpresset enten av en rekke stramme elastiske løkker eller ved hjelp av en spesielt konstruert jigg. På
dette trinn bør det sørges for at når den stivnede sammenbinding tildannes, er bunten rett. Hvis nødvendig, tvinges rørene til riktig form før herdingen fullføres. Jo rettere bunten er, jo høyere endebelastning kan den oppta uten brudd.
Etter herdingen av forankringsavstandsstykkene, ble endene til buntene skåret vinkelrett til deres lengde på en slik måte at de skårne flater er glatte og alle rør har eksakt den samme lengde. Dette vil sikre en tett av-tetting'fri for sprekker til rørplaten (eller hodet) som omtalt nedenfor.
I den foretrukne utførelse av oppfinnelsen er rør-platen (eller hodet) samtidig også den del (flens) som tjener til å forbinde modulen til rørsystemet (rørsløyfen) for ultrafiltrerings- og omvendt osmoseenheten. Selv om det foreligger et stort antall mulige utforminger for denne del, er den foretrukne basert på de flenser som benyttes ved sanitært matbehandlingsutstyr. Fordelen ved denne konstruksjon er at den holdes sammen av en enkel klemme, og er demonterbar uten anvendelse av verktøy. I tillegg vil den hvis den er riktig konstruert gi et hode som er fritt for sprekker og som derfor er anvendbart til matvarer. En egnet spaltet form fremstilles med høypolerte flater. I stedet for en slik permanent faststoffsoppspaltet form kan det benyttes, en elastomer form som på grunn av sin defor-merbarhet ikke må oppsplittes. Den generelle formgivning for denne form er vist på fig. 8. Et egnet elastomer for denne anvendelse er polyuretan.
Den konsolliderte bunt av rør blir så plassert riktig sentrert i formen på en slik måte at åpningene på rørene blir avstengt av bunnen på formen. Når harpiks helles i formen, kan det ikke stige inn i rørene på grunn av deres tette kontakt med formen. Det er fordelaktig å fylle formen først noe høyere med flytende harpiks og der-etter senke nivået ca. 1-2 mm til slutthøyde. Denne hånd-tering sikrer en fordelaktig kontaktvinkel mellom hode og rør, dvs. en form som ikke gir sprekker hvor det kan vokse mikroorganismer.
Harpiksen som benyttes som hode-flensmateriale må tilfredsstille alle de følgende betingelser: (1) ikkeporøst legeme og flate, (2) seighet (strekkstyrke større enn 211 kg/cm 2, fleksibilitetsmodul større enn 10545) ,. (3) mini-mal krymping ved stivning, (4) fukting av det porøse rør, (5) adhesjon til rørene i nærvær av prosessvæske og rense-middel, (6) kjemisk motstand mot prosessvæske ved kontakt, og (7) termisk stabil ved brukstemperatur.
Harpiksen som benyttes for dannelse av flens-hoder velges fra gruppen av termoherdende harpikser så som feno-liske stoffer, melaminer, epoksyder og lignende. Så vel fylte som ikke fylte harpikser kan benyttes. Som ved tilfellet av de harpikser som benyttes til forankringsavstands-s.tykker, er det ønskelig å oppnå en god binding slik at harpiksen lett trenger inn i flaten til det porøse rør hvorved en inntrengning mindre enn 0,01 mm er tilstrekkelig. På grunn av dette krav er harpikser med relativt lav begynnelsesviskositet foretrukket. Bruken av smeltede polymerer isteden for termoherdende harpikser er av ovennevnte grunner mindre tilfredsstillende selv om i egnet .injeksjonsstøpeutstyr det dannede trykk kan fremme inntrenging av smeiten.
Bruken av polymeroppløsninger på dannelsen av hodet er ikke anbefalt på grunn av nødvendigheten av lav krymping ved stivning. Imidlertid kan polymeroppløsninger bli benyttet for å fremme fukting av det porøse rør, f.eks. poly-sulfonharpiks oppløst i metylenklorid som kan males over endene til røret som grunnstrøk. De således grunnbehandlede rør kan nå legges i en polysulfonsmelte fordi harpiksen allerede har fuktet porene i grunnbeleggingsoperasjonen.
Resultatene av den fremgangsmåte som er beskrevet ovenfor er den modul hode-flens som er vist på fig. 5a som kan utøve alle de følgende funksjoner samtidig. Den fester rørendene tett til hverandre, den gir en lekkasjefri forbindelse mellom de porøse rør og hodeflaten, den gir en mekanisk innretning for innsetting av modulen i en omvendt osmose ultrafiltreringssløyfe.
Etter at ovennevnte hode er fremstilt, blir rør-bunten snudd og et identisk hode konstrueres ved den andre ende.
Den modul som således er fremstilt kan benyttes
for ultrafiltrering uten nødvendigheten av en omhylling da den er i det vesentlige selvbærende. Permeatet som kommer på utsiden av det porøse rør kan samles av en på egnet måte tilformet renne som ikke nødvendigvis er festet til modulen. Flere moduler kan plasseres over en panne som samler filtratet. Modulene kan også plasseres inne i et kabinett for beskyttelse mot mekanisk ødeleggelse.
Anordningen ifølge oppfinnelsen er særlig velegnet for bruk i ultrafiltreringsapparatet som er beskrevet i US-patent nr. 3.977.967.
Som anført i dette patent, er det foretrukket rør-formede eller slike som er sammensatt av porøst karbon som har porevolum på minst ca. 0,08 cm 3/g i fordelingsspissen i porediameterområdet hvor hoveddelen av porene ligger mellom ca. 0,1 og ca. 2,0 jam i diameter. Rørene omfatter også et i det vesentlige jevnt kontinuerlig porøst belegg av på forhånd tilformede aggregater av metalloksydpartikler, så som zirkonoksyd, med en gjennomsnittsstørrelse mindre enn 5,0 mikron. Belegget har også ca. 0,01 pm tykkelse uten
vesentlig inntrenging i rørveggen.
Med uttrykket "steriliserbart anordnet" som benyttet og i kravene er det ment at forbindelsen mellom rør-delene og hodet eller rørplatene er stiv og ikke porøs og har glatte flater som er fri for sprekker eller inntryk-ninger som ellers kunne være uts.att for mikrobiologisk vekst og følgelig vanskeliggjøre sterilisering. Som en motsetning til oppfinnelsen kan det anføres at ved monte-ringsteknikken som er beskrevet i US-patent nr. 3.977.967 (se fig. 4) kan det enkelte rør lett være utsatt for en svak bevegelse innover eller utover i rørplaten 34 og kan således innfange fremmede materialer så som bakterier.
De følgende eksempler illustrerer en hensiktsmessig utførelse for oppfinnelsen:
Eksempel 1
En 6-rørsmodul ble konstruert på følgende måte: Syv karbonrør (10 mm ytre diameter og 6 mm indre diameter og 120 cm lengde) ble holdt sammen av fire elastiske bånd i et heksagonalt mønster. En frittstrømmende harpiksblan-ding ble fremstilt av 100 deler "Hysol R9-2039" og 20 deler "H-3840" og ved hjelp av en hypodermisk nål ble en kontinuerlig linje ekstrudert langs kontaktlinjen mellom hosliggende rør (på utsiden). Harpiksen herdet på 24 timer ved romtemperatur til en hard sammenliming. Det sentrale rør ble trukket ut og de to endene av 6-rørsbunten ble tilskå-ret med et karborundumhjul for dannelsen av en glatt vinkelrett flate lik den som er vist på fig. lc.
En fleksibel form som svarer til den på fig. 8 ble fremstilt av en "Flexane nr 60 (Devcon)" ved bruk av en rustfri stål-sanitærflens ("Triclover 1 1/2") som mal.
(Åpningen til flensen ble avstengt med en "Hysol" harpiks-plugg for å gi den krevde nødvendig glatte avslutning). Etter at elastomeren var herdet, kunne formen (vist på
fig. 8) trekkes av modellen.
6-rørsbunten ble festet i en vertikal stilling med rørendene presset mot en indre bunn i den fleksible form. En fastsettingsharpiks fremstilt av 100 deler "Epon 815", 15 deler tetramin og 2 deler "Silane" ble så helt rundt
rørene inn i formen og ble herdet i 24 timer ved romtemperatur før åpning av formen.
Den samme prosess ble gjentatt med den andre ende av bunten.
Den resulterende 6-rørs (avstandsstykke-frie) modul kunne lett og effektivt sammenfestes til standradsanitærrør med vanlige sanitære klemmer.
Modulen bie så utsatt for en endebelastning. Ved 9 0 kg totalbelastning eller 15 kg pr. rør, fremkom ikke noe brudd og den første krumning ble bare fordoblet (fra 1,4 x
-3 -3 10 til 2,8 x 10 ). Dette kan sammenlignes med 3,6 kg bruddstyrke for et enkelt rør.
Inspeksjon med mikroskop viser at den flate som var overdekket (som vist på fig. 1) av epoksyharpiks har en gjennomsnitt på 2 mm bredde, dvs. ca. 6% av den totale ytre flate.
Eksempel 2
Syv karbonrør (10 mm ytre diameter x 6 mm indre diameter x 120 cm lengde) ble omviklet enkeltvis av et avstandsstykke fremstilt av en bomull 2 mm, 12-lags streng (polert garn nr. 48) som ble trukket gjennom en trakt som inneholdt en harpiks fremstilt av 100 deler "Epon 815", 15 deler tetramin og 2 deler "silane". Rørene ble stablet i et heksagonalt mønster og ble, presset sammen av 6. ringer av strukkede gummibånd. Bunten ble så understøttet i hori-sontal stilling på en. slik måte at rørene var tilstrekkelig rette til å tillate visuell kontakt fra en ende til den andre og ble lagret 24 timer ved romtemperatur for å tillate resten å herde.
Avstandsstykkene var påført på en slik måte at hosliggende stignin<q>er var 62 mm. fra hverandre og alle rør ble omhyllet i samme retning. Hodene ble fremstilt med den samme teknikk som i eksempel 1.
Selv om oppfinnelsen er.blitt illustrert av de foranstående eksempler, er den.ikke begrenset til bruken av de spesielt omtalte materialer, idet mange muligheter foreligger innenfor oppfinnelsens ramme.

Claims (5)

1. Anordning ved innretning for ultrafiltrering og omvendt osmose, innbefattende et modulskall som inneholder flere parallelle, hule, porøse karbonrør anbrakt i en permeat samlesone, idet alle rørene har en indre diameter fra omkring 0,3 cm til omkring 3 cm og gjennomsnittsporediameteren er hovedsakelig innenfor området fra omkring 0,1 til omkring 2,0 /am og som har et indre belegg av aggregater av metalloksydpartikler, karakterisert ved at de hule, porøse karbonrørene (10) er forankret og for-seglet sammen ved hver ende ved hjelp av et inert, stivt, termisk stabilt hode-flenselement (26) av stor styrke som definerer hovedsakelig glatte, sprekkefrie overflater derpå, hvor i det minste en av overflatene er hovedsakelig plan og ligger i et plan som er hovedsakelig perpendikulært i forhold til lengdeaksen til rørene og som er hovedsakelig sammenfallende med deres ender, og de porøse karbonrørene er forbundet sammen ved intervaller langs deres ytre overflater, mellom og med avstand fra hode-flenselementene med flere bindemiddelavsetninger slik at en relativ aksial bevegelse av de enkelte rørene i forhold til hverandre forhindres og for å tillate permeat å passere gjennom rø-renes vegger ved å strømme fritt mellom tilliggende rør, hvorved bindemiddelavsetningene og hode-flenselementene består av en hård, stiv, kjemisk og termisk stabil harpiks-holdig blanding som er væskeformet og flytbar før herdingen og når den er påført på rørene trenger inn i den porøse matrisen til rørene i en kort avstand som er tilstrekkelig for å forankre og forhindre aksial forskyvning av rørene, og hvor modulskallet (28) som omslutter pakken med de hule karbonrør, er i glidbart samvirke ved minst et hode-flenselement (26) ved en ende av modulskallet.
2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at de rørformede deler er sammenbundet i avstand plasserte intervaller ved hjelp av flere enkelte ringfor-mede avstandstykker (20) som omslutter minst noen av rørene.
3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at de rørformede delene er sammenbundet i avstandsplasserte intervaller ved hjelp av skrueviklede avstandsstykker (22) som omslutter noen av rørdelene.
4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at de porøse karbonrør har et indre belegg av aggregater av metalloksydpartikler med en gjennomsnittlig partikkelstørrelse mellom ca. 0,1 til ca. 1,0 jam.
5. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at metalloksydet er zirkoniumoksyd.
NO802627A 1979-09-07 1980-09-05 Anordning for ultrafiltrering og omvendt osmose NO151529C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US7329579A 1979-09-07 1979-09-07

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO802627L NO802627L (no) 1981-03-09
NO151529B true NO151529B (no) 1985-01-14
NO151529C NO151529C (no) 1985-05-02

Family

ID=22112899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO802627A NO151529C (no) 1979-09-07 1980-09-05 Anordning for ultrafiltrering og omvendt osmose

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP0025349B1 (no)
JP (1) JPS5940045B2 (no)
AR (1) AR217968A1 (no)
AT (1) ATE3817T1 (no)
AU (1) AU528590B2 (no)
BR (1) BR7907477A (no)
CA (1) CA1147667A (no)
DE (1) DE3063901D1 (no)
DK (1) DK152411C (no)
EG (1) EG14086A (no)
ES (1) ES494809A0 (no)
IE (1) IE49865B1 (no)
IN (1) IN153244B (no)
NO (1) NO151529C (no)
NZ (1) NZ191924A (no)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5826903U (ja) * 1981-08-19 1983-02-21 ティーディーケイ株式会社 改良ダイナミツク膜支持体
JPS5876106A (ja) * 1981-10-30 1983-05-09 Tdk Corp 分離装置用集束体
JPS5876105A (ja) * 1981-10-30 1983-05-09 Tdk Corp 液体分離装置用集束体
JPS6019003A (ja) * 1983-07-14 1985-01-31 Nitto Electric Ind Co Ltd 膜モジユ−ルの運転方法
JPS60153904A (ja) * 1984-01-24 1985-08-13 Daicel Chem Ind Ltd 透過性能が改善された円筒状半透膜モジユ−ル
JPS61242604A (ja) * 1985-04-18 1986-10-28 Asahi Chem Ind Co Ltd 濾過装置の蒸気滅菌方法
JPS6275805U (no) * 1985-10-30 1987-05-15
JPS62273013A (ja) * 1986-05-22 1987-11-27 Kubota Ltd セラミツクス製限外ろ過膜モジユ−ルの再生方法
FR2599637B1 (fr) * 1986-06-09 1990-05-11 Lorraine Carbone Procede d'assemblage, sous forme de faisceau, de membranes tubulaires minerales destinees aux techniques separatives
JPS63166406A (ja) * 1986-08-28 1988-07-09 Totoku Electric Co Ltd 濾過装置
GB9116017D0 (en) * 1991-07-25 1991-09-11 Alval Process Engineering Limi Apparatus for a method of fluid separation
CA2191438A1 (en) * 1994-06-10 1995-12-21 Frederick J. Reinhart Monofilament spacing of hollow fiber membranes and blood oxygenation devices incorporating same
FR2789908B1 (fr) * 1999-02-19 2002-05-31 Ceramiques Tech Soc D Nappe d'elements de filtration, separation ou reaction, module comprenant une telle nappe et procedes de fabrication d'une telle nappe et d'un tel module
CA2650941A1 (en) * 2006-05-05 2007-11-15 Zenon Technology Partnership Inverted aerated immersed screen, screen assembly and operating process
JP2015163382A (ja) * 2014-02-28 2015-09-10 萩ガラス工房有限会社 セラミックフィルター集合体の製造方法および濾過装置および濾過システム
JP2016182571A (ja) * 2015-03-26 2016-10-20 株式会社クボタ ろ過モジュール
EP4162967A1 (en) * 2021-10-08 2023-04-12 WeMed Technologies GmbH Balloon catheter system
CN116834306B (zh) * 2023-07-28 2024-06-14 苏州苏瑞膜纳米科技有限公司 一种多层工业滤水膜的卷膜机

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1256492A (no) * 1968-05-08 1971-12-08
US3485374A (en) * 1968-05-09 1969-12-23 Serop Manjikian Reverse osmosis module
US3598241A (en) * 1968-08-22 1971-08-10 Westinghouse Electric Corp Support system for membranes used in the reverse osmosis process
NL7214987A (en) * 1972-11-06 1974-05-08 Reverse osmosis membrane filters - supported in several porous tubes and formed into a unit with cavities filled by resin
US3977967A (en) * 1973-05-10 1976-08-31 Union Carbide Corporation Ultrafiltration apparatus and process for the treatment of liquids
FR2287934A1 (fr) * 1974-10-15 1976-05-14 Rhone Poulenc Ind Appareil a membranes tubulaires sur supports pour le traitement des fluides
NL175541C (nl) * 1977-04-21 1984-11-16 Wafilin Bv Verbinding van een membraandruksteunbuis met een ander buisdeel.
NL171535C (nl) * 1977-10-27 1983-04-18 Wafilin Bv Inrichting voor membraanfiltratie.

Also Published As

Publication number Publication date
ES8107032A1 (es) 1981-08-16
NZ191924A (en) 1982-03-23
IN153244B (no) 1984-06-23
EG14086A (en) 1984-06-30
AU528590B2 (en) 1983-05-05
AU5208979A (en) 1981-03-12
ATE3817T1 (de) 1983-07-15
ES494809A0 (es) 1981-08-16
EP0025349B1 (en) 1983-06-22
DK380380A (da) 1981-03-08
EP0025349A1 (en) 1981-03-18
DE3063901D1 (en) 1983-07-28
DK152411C (da) 1988-08-01
NO151529C (no) 1985-05-02
NO802627L (no) 1981-03-09
JPS5940045B2 (ja) 1984-09-27
JPS56100606A (en) 1981-08-12
IE801867L (en) 1981-03-07
BR7907477A (pt) 1981-05-19
IE49865B1 (en) 1985-12-25
AR217968A1 (es) 1980-04-30
DK152411B (da) 1988-02-29
CA1147667A (en) 1983-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO151529B (no) Anordning for ultrafiltrering og omvendt osmose
US4341631A (en) Ultrafiltration and reverse osmosis device comprising plural carbon tubes bonded together
KR101250056B1 (ko) 막 외주가 피복된 중공사막 모듈
EP1938889A1 (en) Hollow fiber bamboo-blind-like article, process for producing hollow fiber bundle, tubular hollow fiber membrane module and immersion type hollow fiber membrane module
CN104159654B (zh) 中空纤维盒和部件及它们的构造方法
ES2718251T3 (es) Elemento soporte para módulo de membranas con fibras huecas
US8246827B2 (en) Hollow-fiber membrane assembly having the function of preventing the membrane filaments from cracking
US5472601A (en) Hollow fiber filter
US20060151373A1 (en) Header for module of hollow fiber membranes and method of potting hollow fibers
EP0053635A1 (en) Hollow fiber assembly having selective permeability
US5143612A (en) Hollow fiber filter module
CA1100887A (en) Hollow fiber dialysis
EP1946823A1 (en) Hollow fiber bundle, process for producing hollow fiber bundle, tubular hollow fiber membrane module and immersion type hollow fiber membrane module
RU2569700C1 (ru) Половолоконное мембранное устройство и способ его получения
JP7376397B2 (ja) ろ過方法および中空糸膜モジュール
JPH0380046B2 (no)
CA1106769A (en) Hollow fiber dialysis
JP2006223975A (ja) 中空糸膜モジュール
JPH04247223A (ja) 中空糸膜モジュール
CA1106774A (en) Hollow fiber dialysis
CA1106772A (en) Hollow fiber dialysis
KR101347040B1 (ko) 막 모듈 전체를 랩핑할 수 있는 튜브 성형체 및 그를 이용한 산업용 필터 보강케이스
CA1106773A (en) Hollow fiber dialysis
CN117379980A (zh) 中空纤维膜组件的制备装置和制备方法
JP2011167687A (ja) 中空糸膜モジュールの製造方法