DE2303860A1

DE2303860A1 - Membrantrennvorrichtung

Info

Publication number: DE2303860A1
Application number: DE2303860A
Authority: DE
Inventors: Jacques Breysse; Jean Roget
Original assignee: Rhone Poulenc SA
Current assignee: Rhone Poulenc SA
Priority date: 1972-01-28
Filing date: 1973-01-26
Publication date: 1973-08-02
Also published as: FR2173670A1; IT973098B; LU66912A1; NL7300817A; AU5153473A; CH566803A5; FR2173670B1; CA994249A; IL41398A0; ES411057A1; BE794634A; GB1381681A; JPS4884354A

Description

Dr, F. Zumsteln sen. - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenigsberger - Dlpl.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zurnsteln Jun.

PATENTANWÄLTE

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KHOKE-PGOTjEITO S.A., Paris, Prankreich

Membrantrermvorrichtung,

iiie Erfindung betrifft eine MeaibraivSrennvorrioh.tungjoie insbesondere bei der ültrafiltraticü. waä bei der Gasdur chdringur-g -verwandt werden tann.

Es sind M-antbrantrennvGrrichtungen befesnnt, die aus ns beieinander liegenden Stützplatten, für die Membrane aufgebaut sind, die abwechselnd ait Rahoiendichtiingen avischen svisi Endplatten angeordnet sind_s you denen sine wenigstens mit einem Einlaß für das zu behandelnde Plaid vlvA die andere wenigstens mit einem Auslas für das behandelte Fluid ausgerüstet ist, wobei mehrere solcher nebeneinander angeordneter Merabranstützplatten von Zv/ischenplatten getrennte Untergruppen bilden können. Bei diesen Vorrichtungen weist jede der Membranstütsplatten,die im allgetnsinen rechteckig ausgebildet sind, in der Mähe ihrer Enden zwei langgestreckte Öffnungen für den Durchlaß des su behandelnden Fluids und zwischen

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diesen zwei Öffnungen an Jeder Außenseite ein flaches Becken auf, wobei die flachen Becken voneinander durch eine dünne Wand getrennt sind. Im allgemeinen besteht die Stützverkleidung der Membran_s die im Innern jedes flachen Beckens angeordnet ist, aus einem Gitter, einer porösen Stütze und einem Papierfilter. Das Fluid, das die Membran durchquert hat, wird von wenigstens einer Leitung zurückgewonnen, die im seitlichen Rand oder am Ende der Platte untergebracht ist. Auf der Verkleidung jedes flachen Beckens liegt eine Membran und überdeckt die Ränder des Beckens. Diese Membran wird seitlich von der Rahtnendiohtung gehalten, während sie zwischen den Enden des Beckens und der am nächsten kommenden, langgestreckten Öffnung in diesem Bereich entweder durch Kleben oder durch eine abnehmbare Einrichtung gehalten wird.

Es ist wünschenswert, Stützplatten geringer Dicke vorzusehen, um äen Raumbedarf der.Vorrichtung au verringern, Es ist ebenfalls wünschenswert, lange Stützplatten (s.3, von 1 bis 2'm länge) vorzusehen, damit die Hembrantrennfläche für jede Plattegroß ist. Die Herstellung solcher Plattem durch Spritzguß bereitet jedoch Schwierigkeiten.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Y or rieh, tu ag. in der StiLtsplatten für die Membrane sehr geringer Dicke angeordnet sind j die eine große Xänge aufweisen kann und leicht heraus-bellen ist .

Die erfindungsgetnäße Membrantrennvorrichtung, in der das zn ■behandelnde I?luid insbesondere zur Ultrafiltration oder sux G-asduroMringung, in Kontakt mit den Membranen; zirkuliert, umfaßt zwischen zwei Endplatten einen Stapel aus abwechselnd Rahmendichtungen, die die Dicke der S¹Iu id schicht bei der Zirkulation sicherstellen, und Kembranstützplatten, von denen jede aus zwei Grundplatten mit nahesu rechteckiger Form besteht 5 die in der Mähe wenigstens eines Endes wenigstens eine Öffnung für den Durchgang des zu behandelnden Fluids aufwei-

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sen, wobei die zwei Grundplatten mit ihren gegenüberstehenden, inneren Hauptaußenflächen dicht angeordnet sind und zwischen sich einen Raum begrenzen, der einerseits durch wenigstens eine Leitung mit dem Rand der Stützplatte und andererseits durch Bohrungen mit der gegenüberliegenden äußeren Hauptfläche jeder Grundplatte verbunden ist, die ein flaches Becken aufweist, in dem eine Membranstütze und die Membran angeordnet sind, die Durchlaß öffnung für das zu behandelnde Fluid' nahezu die Breite des flachen Beckens und der Raum zwischen den zwei Grundplatten wenigstens einen Stützpfeiler für die zwei angrenzenden Grundplatten aufweist.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung beispielsweise bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Grundplatte einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Pig. 2 ist eine Schnittansicht längs der linie A-A der Platte in Pig. 1.

Pig. 3 ist eine Teilschnittansicht längs der Linie B-B in 3Pig. 1 , die das Ende einer Stützplatte zeigt, die zwei übereinandergelegte Grundplatten aufweist.

Fig. 4 ist eine Teilschnittansicht längs der Linie B-B durch die Stützplatte von Fig. 1.

Fig. 5 zeigt eine auf einer Stützplatte angeordnete Rahmendichtung J1.

Fig. 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie C-O in Fig. 5.

Fig. 7 ist eine weiter vergrößerte Schnittansicht des Rahmens längs der Linie G-G in Fig. 5.

Fig. 8 ist eine lEeilschnittansicht längs der Symmetrieebene in Längsrichtung der Platten, die eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, bei der die Rahmen J1 und die Platten kombiniert sind. Diese Ansicht stellt schematisch

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die Zirkulation des Pluides dar.

Pig. 9 ist eine Draufsicht auf einen Teil einer geänderten Ausführung der Grundplatte.

Pig. 10 ist eine Schnittansicht längs der Linie E-E von Pig. 9.

Pig. 11 ist eine Schnittansicht quer zur Linie P-P von Pig.1.

Pig. 12,13 und 14 sind Schnittansichten quer durch geänderte Ausführungsformen der Platten.

Eine Membranstützplatte für eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Yorrichtung wird dadurch gebildet, daß zwei Grundplatten, von denen eine Ausführungsform in den Pig. 1,2 und 11 dargestellt ist, dicht, z.B. durch Kleben, zusammengesetzt werden. Eine solche Grundplatte, die im allgemeinen eine rechteckförmige Gestalt aufweist, ist nahezu symmetrisch in Hinblick auf die senkrecht zu ihren Hauptaußenflächen verlaufende Mittelebene in Längsrichtung und weist Aussparungen 1 und 2 auf, deren Lage der Lage von Pührungsstangeη oder Pührungsprofilen entspricht. Die Vorrichtung wird dadurch gebildet, daß solche Membranstützplatten nebeneinander angeordnet werden, die vorzugsweise Stangen oder Profile in horizontaler Lage aufweisen, mit denen die Platten in einer vertikalen Lage gehalten werden können.

Die in den Pig. 1,2 und 11 dargestellte Grundplatte weist an ihren Enden zwei langgestreckte Öffnungen 3 für den Durchgang des zu behandelnden Pluides auf. Zwischen diesen zwei langgestreckten Öffnungen 3 weist die Grundplatte an einer Außenfläche 26, nämlich der äußeren Außenfläche, ein flaches Becken 4 und eventuell auf den Rändern dieser Pläche seitliche Überhöhungen in Längsrichtung 5 und in Querrichtung 6 als Einstellung und Halterung für eine Rahmendichtung J1 auf, die später beschriebene wird. Vorzugsweise sind zur Befestigung der Rahmendichtung J1 Löcher zwischen den Rändern des Beckens 4 und den Überhöhungen 5 und 6 verteilt. An der anderen Pläche 27 der

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Grundplatte, nämlich der inneren Fläche, ist an einem Flächenbereich, der in etwa dem des Beckens 4 entspricht, ein Hohlraum ausgebildet, der Stützpfeiler, wie z.B. die in der Fig. 11 dargestellten Rippen 18 aufweist. Diese Rippen 18 verlaufen vorzugsweise parallel zur Längsachse der Platte. Sie bilden zwischen sich Kanäle 8, deren Boden mit dem Boden des Beckens durch in regelmäßigen Abständen angeordnete Bohrungen 9 verbunden ist. Die Kanäle S münden in eine Samnielrimie 10, die zum Rand der Platte, beispielsweise nach unten, wie es in der Fig,1 durch die kleinen Pfeile dargestellt ist, führt.

line Kembranstützplatte für eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dadurch gebildet, &&Ά zwei Grundplatten dicht nebeneinander im allgemeinen symmetrisch zueinander in Hinblick auf ihre Ysrbindungsebene angeordnet v/erden. Durch die Anordnung dieser zwei 3-ru.nci.plattsn bildet sieb durch die Innenfläche 2? ein Hohlraum, äsr mit dea hiSexsu der Platte in Verbindung stellt und Stützpfeiler wie die Hippen. ⁿ6, aufweist. Diese sw ei Flächen sind durch. Hieben öler darch ein anderes entsprechendes Kittsl dicht η it einander verbunden,

Im Innern dea flachen.Beckens 4 ist eine poröse Stütze 11..angeordnet* auf der eine Heirfbran. 12, yjio in den. Fig. 3 und 4 gezoigt ist, liegt. Die poröse Stütze 11 weist dieselben Abmessungen ή is das Becken 4 auf. Die Ksrabran 12 hat die selbe Breite, wie daa Becken 4_} seine Enden/sind umgebogen und unter die poröse Stütze in ihrer gesamten Breite raid in einer geringen Länge (im allgemeinen 5 bis 20 mei) geklebt, Die Membran 12 und die poröse Stütze 11 sind in ihrer ganzen Breite in dem mit 13 bezeichneten Bereich ihrer Endabschnitte auf den Boden des Beckens 4 geklebt. Es ist notwendig, üaS nach dem Einspannen dieser durch die Rahmendichtungen getrennten Platten, wie es im folgenden dargelegt wird, dia durch das Aufeinanderlegen der porösen Stütze und der i-iembran erhaltene Stärke wenigstens gleich der 2iefe äss Beckens ist. Vorzugsweise wird ein Band

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(nicht dargestellt) gleichseitig auf die Membran und die Außenfläche der Platte über die gesamte Breite des Beckens auf jeden ihrer seitlichen Ränder zu geklebt. Gemäß einer geänderten Aus führung s for ie kann die Membran mit der Eläche der porösen Stütze dem Boden des Beckens gegenüber vereinigt sein und beispielsweise daraus resultieren, daß wenigstens eine Schicht aus einem Polymer im flüssigen Zustand, vorzugsweise in Portn einer Lösung., aufgebracht ist..

Eine Ausführungsform der erfindungsge säßen Mecib ran trennvorrichtung kann aus den oben beschriebenen Stützplatten im Wechsel mit den Rahraendichtungen JI aufgebaut sein, die - wie in Pig,5 dargestellt - auf einer Stützplatte angeordnet sind. Sie Rahmend ichtixng J1 wird durch eine dicke Linie- und die Platte durch eine Linie normaler Stärke dargestellt. Sie RahniondiVihtung JI ragt seitlich üb sr das Bscken \ hinaus, wobei sie auf der Ksnibrau liegt* was die seitliche Dichtheit des Beckens ohne eine seitliche Klebung der Membran bewirkt. Die Rahmendichtung JI liegt auf den Rändern des Beckens 4 innerhalb der Einfassung, die durch die seitlich und quer verlaufenden Überhöhungen 5 und S gebildet vjird_? die die Rahccendiohtung in ihrer lage halten, iveirn die Yorr-lchtusg unter Druck ge-setat wird. Um die Handhabung arid den Einbau der Sitit splat tea zu erleichtern, wird vorteilhaftarweise die Rahraatidichtung JI direkt auf einer Platte gsiialten, was durch öle lochs r 7 in den Grundplatten \xrA die Zapfen 14 der Rakmendichtimg J1 erleichtert i^ird, die sich in die iöcher 7 siafügea» Die Fig. S stellt in einem Schnitt längs der Linie G~G γόη l'ig» 5 einen Zapfen, in seiner I^age auf einer !--Iombranstützplatte dar. Darüberhinauo trägt die Rahm end ichturtg vorzugsweise wenigstens eine umlaufende Rippe 16 an g«der ihrer Außenflächen, die, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, leicht von ihren inneren Rändern abgesetzt sind.

Eine Ansiiihrungsform der erfindungsgeffiäßeü Membrantrennvorg wird dadurch gebildet, daß mehrere Membranetutzplat-

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ten, von denen jede zwei Grundplatten aufweist, im Wechsel mit Rahmendichtungen J1 nebeneinander, gesetzt werden, die zwischen zwei Bndplatten E eingeschlossen sind, von denen die eine mit wenigstens einer Einlaßöffnung für das zu "behandelnde Fluid und die andere mit wenigstens einer Auslaßöffnung für das behandelte Fluid versehen ist. Das zu behandelnde Fluid gelangt so auf jede Membranfläche, wobei die Dicke der Rahmendichtung J1 die Dicke der Fluidschicht zwischen den zwei Membranen bestimmt. Es ist ebenfalls möglich, Vorrichtungen, die aus Untergruppen S^, S₂ usw. bestehen, unter der Bedingung zu verwenden, daß Zwischenplatten F eingeschoben sind, die von nur einer langgestreckten Öffnung 3 durchbrochen sind. Damit kann das zu behandelnde Fluid parallel in den Abteilungen jeder Untergruppe, von einer Untergruppe zur anderen, jedoch nur in Serie, zirkulieren.

Fig. 8 zeigt schematisch die Zirkulation des Fluides in einer teilweise dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die zwei Untergruppen S.. und S₂ aufweist. Natürlich ist die Anzahl der Stützplatten, die den Kern jeder Untergruppe S.J und S₂ bilden, nicht auf die dargestellte Anzahl festgelegt, sondern sollte jedem Verwendungszweck angepaßt werden. Die beiden Untergruppen S^ und S₂ sind durch eine Zwischenplatte F getrennt, die aus einer Anordnung von zwei erfindungsgemäßen Grundplatten besteht, bei denen an einem Ende sich keine langgestreckte Öffnung 3 befindet. Die zu behandelnde Flüssigkeit gelangt durch die Öffnung 15 in der Endplatte E und in die langgestreckten Öffnungen 3 jeder Membranstützplatte. Die zu behandelnde Flüssigkeit zirkuliert demnach in der Untergruppe S^ parallel zwischen sämtlichen Stützplatten, wie es durch die Pfeile dargestellt ist. Die Flüssigkeit sammelt sich dann in den langgestreckten Öffnungen 3 (nicht dargestellt) am gegenüberliegenden Ende der Platten, fließt durch die langgestreckte Öffnung (nicht dargestellt) am Ende der Zwischenplatte F und strömt ira entgegengesetzten Sinn in der Untergruppe S₂, wie teilweise dargestellt ist. Die Flüssigkeit (das Ultrafiltrat),

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die die Membran und die porösen Stützen durchquert hat, wird am Ende jeder Platte wiedergewonnen, nachdem sie durch die .Bohrungen 9 und- die Kanäle 8 geflossen ist. Pig. 4 zeigt die Zirkulation des. Ultrafiltrats im Innern der Kanäle 8 jeder Grundplatte nach dem Durchfließen der Bohrungen 9. Die Pfeile zeigen die Zirkulationsrichtung des Ultrafiltrats an. Es ist anzumerken, daß die Anordnung -von zwei Grundplatten bei dem Aufbau einer Membranstützplatte zur PoIge hat, daß die gegenüberliegenden Rillen 10 eine Leitung 17 für den Durchgang des ultrafiltrats bilden, wodurch es möglich wird, falls gewünscht, Anschlüsse am unteren Teil der Platten anzubringen, um das Ultraf iltrat zu sammeln. Eine Schnittansicht durch eine Leitung 17 nach der Drehung um 90° ist in Pig. 4 durch einen schraffierten Kreis dargestellt.

Dem Pachmann sind zahlreiche verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich. Es ist z.B. möglich, die Vorrichtung mit im Hinblick auf ihre Mittelebene in Querrichtung symmetrischen Stützplatten mit Rinnen 10 an· beiden Enden der Platten insbesondere dann auszurüsten, wenn die Vorrichtung mit den Stützplatten in horizontaler Lage verwandt werden soll. "

Es können ebenfalls als Stützplatten nur die sogenannten Zwischenplatten, wie die in Pig. 8 dargestellt Platte P, verwandt werden. Bei dieser Platte besteht an einem Ende keine Öffnung 3. Eine Vorrichtung wird mit diesem Plattentyp P verwirklicht, wenn sämtliche Abteile in Serie geschaltet werden sollen. Dazu werden diese Platten paarweise mit dem Kopfende an dem Pußende angeordnet.

Die Vorrichtung kann mit Stützplatten verwirklicht werden, bei denen jede Grundplatte ein flaches Becken an der Außenfläche 26 und einen Hohlraum an der Innenfläche 27 aufweist, die nahe-

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zu identisch sind. TJm die Festigkeit der Stützplatten zu vergrößern, die von den zwei Grundplatten ausgeht, können Stützpfeiler vorgesehen werden, die während des Aufbaus der Stützplatte zwischen die Grundplatten gebracht werden. Wenigstens einer der Stützpfeiler (Pig. 13) kann durch ein Seil 23 gebildet werden, dessen Dicke der Siefe der zwei gegenüberliegenden Hohlräume 25 entspricht. Ebenfalls kann ein Gitter 20 innerhalb des Raumes 19 vorgesehen sein, der von den zwei gegenüberliegenden Hohlräumen 25 gebildet wird (siehe Fig. 14). Dieses Gitter 20 kann beispielsweise aus zwei Stoffbahnen aus gekrausten und tkermoverschweißten Polj^äthylenfasern erhalten werden.

Die Fig. 9 und 10 stellen eine andere Ausführungsform der Grundplatte dar, bei der die Stützpfeiler, die mit 22 in dem Hohlraum 21 bezeichnet sind, keine Rippen, sondern Verbindungsstücke, beispielsweise dreieckige Verbindungsstücke, sind.

Die Stützplatten können aus zwei nicht miteinander identischen Grundplatten gebildet werden. Fig. 12 stellt eine solche Variante dar, bei der der Raum 19 einem Hohlraum entspricht, der durch eine der Grundplatten allein vorgesehen wird, die ebenfalls Stützpfeiler, wie den Pfeiler 24, aufweist.

Sin wichtiger Vorteil der erfindungsgeinäßen Vorrichtung, die die im Vorhergehenden beschriebenen Stützplatten enthält, liegt darin, daß sie im Verhältnis zu ihrer großen Länge eine relativ geringe Dicke auf vielst. Die Gesamtdieke der Grundplatten kann zwischen 1 bis 4 min, vorzugsweise zwischen 1,5 und 3 mn liegen. Die Grundplatten werden insbesondere durch Warmformen aus ebenen Platten aus einem Kunststoffmaterial, beispielsweise einein Polyvinylchlorid oder einem ABS (Copolymer aus Acrylnitril, Butadien und Styrol) hergestellt. Beim Warmformen wird von si'ßor Platte- axt ebenen Außenflächen ausgegangen, der mit HiXf-Q einer Fc-r-ni unter" 2?r;^>?~;aturverhältnissen und I-ruokver- ϊΊΪ.'ϊΛηΐΒΒΐ'α äi-3 ge^ui^so^te Gests.lt gegeben wird., die in Abhängi^·-

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keit vom verwandten Material und der Abmessung der Grundplatte, die erhalten werden soll, bestimmt sind. Eventuell kann mit einem Material, wie dem ABS, beim Schmieden bei einer gewöhnlichen Temperatur gearbeitet werden. Die Grundplatten, die in der 3? ig. 1 dargestellt sind und die wenigstens ein flaches Becken 4 und einen mit Rippen 18 versehenen Hohlraum aufweisen, werden durch Warmformen hergestellt. Es ist ebenfalls möglich, auf diese Weise die Überhöhungen 5 und 6 au bekommen. Die Bohrungen 9 werden dann maschinell, insbesondere durch Bohren, erzeugt» Unmittelbar darauf können zwei Grundplatten.an ihren Innenflächen 27 aneinander geklebt werden und die Löcher 7, die langgestreckten Öffnungen 3 und die Aussparungen 1 und 2 können durch Stanzen oder Bohren gebildet werden. Um das Stanzen au erleichtern, ist es möglich, durch Warmformen die Dicke an den Stellen zu verringern, an denen sich die Stanzstelle befindet=

Die poröse Stütze 11 und die Membran 12 werden danach in jedem flachen Becken 4, ^T«ie im Vorhergehenden dargestellt_f angeordnet. Mir die porösen Stützen gibt es sahireiche passende Materialien. Es ist beispielsweise möglich, ein nicht gewebtes Filterelement', "beispielsweise eine Stoffbahn aus zusammenhängenden synthetischen Fasern mit einer orientierten Struktur aus Polyäthylenglykolterephthalat, zu verwenden. Ebenfalls kann auch ciit Phenolhass getränktes Filterpapier verwandt werden.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen enthalten Stütsplatten, die aus eines Material hergestellt sein können, das medizinische oder nahrungsmittelchemische Qualität aufweist, was ihre Verwendung zur Behandlung von biologischen Flüssigkeiten oder flüssigen Nahrungsmitteln möglich macht.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen können bei der Ultra- oder Hyperfiltration und bei der Gasdurchdringung in der chemischen Industrie,in der FarbstoffIndustrie und der PapierIndustrie

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usw. verwandt vier den.

Beispiel

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch,zwei Stützplatten mit einer L.änge "von je 1 496 mm, einer Breite von 198 mm und einer Dicke von 4 fflm hergestellt, wobei die zwei Platten voneinander und den Endplatten' durch Rahmendichtungen J1 mit einer Stärke von 2 mm aus einem Siliciumelastomer der SHORE-Härte von 60 getrennt sind.

Jede Stützplatte wird durch zwei geklebte identische Grundplatten gebildet, die in den Pig. 1 und 2 dargestellt sind. Jede der Grundplatten wird aus einem Rohling hergestellt, der aus einem Streifen Polyvinylchlorid mit parallelen. Außenflächen besteht, der die folgenden Abmessungen aufweist:

Länge:	1	500	mm
Breite :		198	mm
Dicke:		2	mm

Auf diesem Rohling werden durch Yfarmformen das flache Becken 4 und die Innenfläche mit den Kanälen 18 zum Sammeln des Fluids, das die Membranen durchquert hat, ausgebildet. Zu diesem Zweck wird der Rohling in eine Form gebracht, die aus zwei Stahlplatten besteht, von denen jede auf einer der Platten der Presse angeordnet ist. Die obere, insgesamt bearbeitete Platte ermöglicht die Ausbildung einer einem flachen Becken 4 entsprechenden Außenflächen auf dem Rohling. Die untere, teils bearbeitete und teils in Form eines Einsatzstückes ausgebildete Platte der Form ermöglicht die Ausbildung einer Außenfläche auf dem Rohling, die Kanäle 8 zum Sammeln des Fluides, nachdem es die Membrane durchquert hat, aufweist.

ITachdcm der Rohling zwischen die zwei Platten der Form gelegt ist, wird die Anordnung am Anfang allein mit dem Druck unter die Presse gelegt, der dem Gewicht der oberen Platte ent-

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spricht. Geheizt wird bis zum Erreichen einer Temperatur von 17O⁰C im Innern jeder Heizplatte, was 15 Minuten in Anspruch nimmt. Bann wird eine Kraft von 2,1Cr kp auf die Form ausgeübt und die Temperatur in den Heizplatten"15 Minuten lang bei 17O°C gehalten. 30 Minuten lang wird bei gleichbleibendem Druck auf 30-⁰G abgekühlt, bis die Platte aus der Porm herausgenommen wird.

Die Grundplatte hatte folgende Abmessungen:

Länge: 1496 mm
Breite: 198 mm

Dicke: 2 mm (2,8 mm mit den seitlichen

Überhöhungen 5 und 6, die die Rahmendichtung <T1 halten)

Das Becken 4 hatte folgende Abmessungen: Länge: 1230 mm
Breite: 145 mm
Tiefe: 0,5 mm

Die Sammelrinnen 8 und 10 für das Filtrat haben eine Tiefe von 0,5 mm und die Querschnittsgestalt eines gleichschenkligen Trapezes mit 2 mm Breite am Boden und 8 mm Breite an der Oberfläche 27.

Danach werden auf jeder der Grundplatten die Bohrungen 9 durch Bohren und die Öffnungen 3 an jedem Ende mit einer Lochzange ausgebildet. Dann werden zwei Grundplatten mit ihren Innenflächen aneinander geklebt und die Löcher 7 für die Einstellung der ■Rahmendichtung J1 herausgearbeitet. Die poröse Stütze 11 aus einem schwach mit einem Aldehydphenolharz (mit einer Dicke von 0,45 mm) getränktem Papier und die Membran (Copolymer aus Acrylnitril und Ifatriummethallylsulfonat). werden angeordnet und durch ein Klebemittel auf der Basis von Alkylcyanoacrylat auf dem Boden des Beckens an ihren quer verlaufenden Enden - wie es bei 13 in den Pig. 3 und 4 dargestellt ist - gehalten. Die Stärke der porösen

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Stütze 11 und der Membran 12 ist derart, daß das flache Becken praktisch durch diese beiden Elemente gefüllt ist, und daß die Membran mit ihrer Außenfläche 26 in einer Linie liegt, nachdem die Platten zwischen den Rahmendichtungen, wie es oben dargestellt wurde, zusammengedrückt sind. Ein nicht dargestelltes Band wird auf die Membran und die Außenfläche der Platte über die gesamte Breite des Beckens an jedem ihrer Enden geklebt. Zwischen zwei Endplatten werden zwei Stützplatten, die mit denen identisch sind, die wie oben beschrieben erhalten wurden, im Wechsel mit Rahmendichtungen <J1 angeordnet,und auf diese Weise wird eine Vorrichtung erhalten, in der das zu behandelnde Fluid parallel zwischen allen Platten zirkuliert.

Mit einer solchen Vorrichtung wird zur Ultrafiltration Milch unter einem Druck von 6 Bar β Std. lang mit einem Zirkulationsdurchsatz von 100 1/Std. behandelt. Das Ultrafiltrat ist während der gesamten Dauer des Betriebes durchsichtig, und die Abgabe beträgt 1 1/3td.

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Claims

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Patentansprüche

Membrantrennvorrichtung, in der das zu behandelnde Fluid, insbesondere, zur Ultrafiltration und G-asdurchdringung, in Berührung mit den Membranen zirkuliert, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen zwei Endplatten einen Stapel aus Rahmendichtungen, die die Dicke der Fluidschicht bei der Zirkulation sicherstellen,und im Wechsel damit Membranstützplatten aufweist, von denen jede aus zwei Grundplatten mit im allgemeinen rechteckiger Gestalt besteht, die in der ITähe wenigstens eines Endes wenigstens eine Öffnung als Durchlaß für das zu behandelnde Fluid aufweisen, wobei die zwei Grundplatten an ihren gegenüberliegenden, den inneren Hauptflächen dicht angeordnet sind und dazwischen einen Raum bestimmten, der einerseits durch wenigstens eine Leitung mit der Kante der Stützplatte und andererseits durch Bohrungen mit der gegenüberliegenden Hauptfläche verbunden ist und die äußere, verbleibende Außenfläche jeder Grundplatte ein flaches Becken aufweist, in dem eine Membranstütze und die Membran angeordnet sind, wobei die Öffnung für den Durchlaß des su behandelnden Fluids nahezu die Breite des Beckens aufweist und der Raum zwischen den Grundplatten wenigstens einen Stützpfeiler für die angrenzenden zwei Grundplatten aufweist.
2. Yorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Grundplatte in der Fähe jedes ihrer Enden v/enigstens eine Öffnung für den Durchlaß des zu behandelnden Fluids aufweist und das flache Becken sich zwischen diesen Öffnungen befindet, deren Breite nahezu der des flachen Beckens entspricht.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine bestimmte Anzahl von eine Untergruppe/bildenden Platten umfaßt, wobei jede Untergruppe von der benachbarten Untergruppe durch eine Membranstützplatte getrennt ist, die nur eine Öffnung für den Durchlaß des zu behandelnden Fluids an einem ihrer Enden aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum von einem ausgesparten Hohlraum in der Innenfläche jeder Grundplatte gebildet wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das flache Becken und der Hohlraum nahezu die gleiche Oberfläche haben.
6. Verrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Leitung durch das Übereinanderlegen von Rinnen gebildet wird, die sich in der Innenfläche jeder Grundplatte befinden.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1,2,4,5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützpfeiler von Teilen gebildet werden, deren Dicke der Tiefe des Raumes entspricht, wobei die Teile zwischen den Grundplatten während der Hontage eingesetzt sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützpfeiler von einem Gitter gebildet werden.
9. Verrichtung nach einem der Ansprüche 1,2,3,4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützpfeiler an wenigstens einer der Grundplatten haften.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützpfeiler, die an beiden Grundplatten haften, von Längsrippen gebildet werden, die zwischen sich Verbindungskanäle bilden.

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11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein flaches Becken und eventuell der Hohlraum bei jeder Grundplatte durch Warmformen gebildet werden.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtdicke jeder Grundplatte zwischen 1 und 4 mm beträgt.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes flache Becken eine poröse Stütze enthält, die von einer Membran bedeckt ist.
14- Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran mit einer der Außenflächen der porösen Stütze vereinigt ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Grundplatte die poröse Stütze und die Membran auf dem Boden des flachen Beckens dicht mit ihren quer verlaufend-en Enden geklebt sind.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmendichtung Positionszapfen aufweist, die zu löchern passen, die in den Stützplatten vorgesehen sind.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergeheenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran vollkommen in dem flachen Becken enthalten ist und die Rahmendichtung seitlich über das flache Becken herausragt, so daß sie auf den Rändern der Membran liegt.

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