KR19980018276A - 강성 멤브레인 유체 처리 모듈과 그것을 이용한 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다공성 소결 물질내의 적어도 하나의 처리 멤브레인을 가지는 분리 또는 결정 처리에 의해 초순정수 유체를 처리하는 유체 처리 모듈에 관한 것으로, 이 모듈은 강성 튜브 케이싱과 일단 또는 각각의 단부에서 처리하고자 하는 유체와 보상가능한 코팅을 가지는 강성 압축판과 상기 코팅상에 슬라이딩가능한 적어도 하나의 보상판으로 구성되고, 상기 보상판의 두께 및 치수 모듈이 작동하도록 설계된 완전한 온도 범위에 걸쳐 모듈 나머지가 확실히 밀봉되도록 설정된다.
Description
본 발명은 강성 멤브레인 타입의 적어도 하나의 처리 부재를 가지고, 분리 또는 결정 변형을 이용하는, 특히 초순정수 유체용의 유체 처리 모듈에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 모듈을 이용하는 처리방법에 관한 것이다. 예를 들어 분리는 마이크로 여과, 울트라 여과, 나노 여과, 또는 역삼투방식을 이용하는 액체 여과, 또는 하나 이상의 멤브레인을 개재한 기체 여과로 행할 수 있다. 예를 들어 결정 변형은 멤브레인에 위치된 결정과 유체의 반응, 또는 멤브레인의 일측에서의 유체 순환과 멤브레인의 타측에서 발생하여 통과하는 제2 유체와의 반응으로 행할 수 있으며, 멤브레인의 기능은 제2 유체의 흐름을 조정하는 것이다.
멤브레인은 분리 부재로서, 일반적으로 3부분으로 이루어진다.
-강성 지지체는 거칠은 다공성을 가지며, 고 침투성으로 부재에 형상과 강성을 부여한다. 일반적으로, 세라믹 또는 금속의 다공질 소결물질 또는 탄소로 구성한다.
-초박 활성층은 지지체 표면상에 침전되어, 분리 기능을 제공한다. 이 활성층은 여과의 경우에 다공질이며, 분리 부재의 내표면 또는 채널을 덮지만, 튜브가 사용되는 경우 외표면을 덮으며, 지지체상 또는 지지체상에 자체가 침전된 하나 또는 다수의 서브-층상에 침전된다.
-실란트는 지지체의 각각의 단부에서 구멍을 충진하는 것으로, 활성 맴브레인이 지지체의 단부의 전체 표면중 덮여 있지 않는 지지체의 거친 구멍을 통해 모듈의 상하류 영역 사이의 연동을 방지한다. 멀티 채널형의 멤브레인은 예를 들어, 벨기에 오스텐드에서의 1986년 4월 22∼24일 개최된 4차 세계 여과 회의의 길롯, 브링맨, 가르세라의 논문인 마이크로 여과 및 울트라 여과의 횡단 흐름용의 신규한 세라믹 필터 매체(New ceramic filter media for crossflow microfiltration and ultrafiltration)에 기재되어 있다.
여기서, 모듈이란 용어는
-일반적으로 세장 형태, 통상적으로는 관형 또는 사방정계의 하나 또는 다수의 분리 또는 결정 변형 강성 멤브레인과,
-처리하고자 하는 유체를 유지하도록 설계되어, 멤브레인들이 적어도 하나는 처리하고자 하는 유체를 포함하고, 적어도 하나는 처리된 유체를 포함하는 몇 개의 캐비티로 나누어진 케이싱으로 이루어진 조립체를 의미한다.
이와 같은 케이싱은 유럽 특허 EP-0,270,051호의 제1 도에 명백히 도시된 바와 같이,
-축들이 관형 또는 다중 관형 멤브레인의 축에 평행하고, 처리하고자 하는 유체의 유입 및 처리된 유체의 증발을 위한 측면 오리피스를 포함하는 튜브 하우징과,
-각각 멤브레인용 시일 또는 가스켓을 수용하여 처리하고자 하는 유체 또는 처리된 유체가 통해 흐르는 적어도 하나 또는 일반적으로 몇 개의 오리피스를 지지하는 것으로, 원통축에 수직하여, 두 개의 단부를 접속하는 두 개의 단부판과,
-단부판의 오리피스의 벽과 멤브레인 사이에 위치된 것으로, 멤브레인을 제 위치에서 유지하고, 케이싱의 튜브 하우징 안쪽의 내부 캐비티 밀봉을 제공하는 장착 시일 또는 가스켓으로 구성된다.
잘 알려진 바와 같이, 이러한 모듈은 EP-0,270,051호 또는 EP-0,385,089호에 개시된 바와 같은, 예를 들어 EPDM, 실리콘, 플루오르 탄성 중합체의 탄성 중합체로 만든 시일을 따라, 금속 케이싱, 대표적으로는 스테인레스 스틸 안쪽에 장착된 금속 또는 세라믹 멤브레인으로 이루어진다.
세라믹 멤브레인 모듈의 경우에 있어서, 대표적인 케이싱은 내면에 약 1미터 길이의 1과 100 관형 또는 멀티 관형 멤브레인이 탄성 중합 밀봉체 사이에 장착된 스테인레스 스틸 실린더이다.
하지만, 이러한 모듈은 예를 들어 초순정수와 같은 매우 순수한 유체를 처리하는데는 적절하지 못하고, 실제, 스테인레스 스틸 케이싱은 처리된 유체의 순도를 저하하는 금속 이온을 방출하며, 초순정수의 경우에, 전자 부품 제조 분야 또는 의약품 분야에 채용되면 특히 해롭다. 마찬가지로, 염소 이온을 함유하는 부식성 유체를 상술한 바와 같은 모듈을 이용하여 처리할 수 없다.
하지만, 본 명세서에서 보상 물질로 지재된 물질은 예를 들어 모듈내에서 첫째, 유체에 의해 부식될 위험이 없고, 둘째, 유체를 오염시키지 않을 정도로 접촉하는 유체와 화학 반응을 일으킴이 없이 마주하여 존재하는 것이다. 잘 알려진 바와 같이, 이와 같은 물질은 주어진 유체에는 어느 정도 적합하여, 적절한 것은 유체의 기능과 관련해서 선택된다. 하지만, 보상 물질을 지금까지 알려진 모듈에 사용된 물질로 단순히 치환한다 하더라도 물질사이의 작용이 다르기 때문에, 그러한 물질을 충족하는 모듈을 제공하는 것은 관찰되지 않았다.
실제로, 이상과 같이 간략하게 설명된 의미에 있어서, 중합체와 같은 초순정수 유체로 보상가능한 물질, 예를 들어 폴리 비닐리텐 플루오라이드(PVDF)는 강성 멤브레인을 구성하기 위해 채용된 세라믹 또는 물질보다 더 높은 팽창계수를 가진다. 탄성 중합체 밀봉체를 이용하는 종래의 조립체는 모듈에 몇 십도 초과해서 온도변화가 가해지는 경우 모듈을 실제 사용하는 여러 적용이 너무 적어서 팽창시에 이러한 차이를 보상할 수 없다.
더구나, 종래의 스테인레스 스틸 모듈은 염소 이온을 함유하는 액체와 같은 부식성 유체를 처리할 수 없어서 스테인레스 스틸을 부식한다. 따라서 티타늄 합금과 같은 특수 물질의 케이싱을 사용할 필요가 있어서 고가가 된다.
이렇다 하더라도, 종래의 라인을 따라 금속 이온을 방출하지 않고, 다양한 부식성 액체를 처리할 수 있는 모듈을 만들기 위하여, 스테인레스 스틸 케이싱을 종래 설계의 모듈의 내표면 모두를 PVDF와 같은 적절한 중합체로 코팅하는 것도 생각할 수 있다. 하지만 이것은, 단부판의 오리피스가 균일하게 코팅하기 곤란한 날카로운 엣지를 가지므로 곤란하고, 더구나, 멤브레인을 유지하는 기능을 충족하기 위하여, 탄성 중합체 시일이 오리피스상에 침전된 중합체 코팅으로 슬라이딩되거나 손상을 당하는 힘을 받게 된다. 마지막으로, 이와 같이 중합체로 코팅된 스틸을 구성하는 케이싱은 복합 형상의 표면상에 코팅을 침전해야 하는 복잡성으로 인해 더욱 비싸지게 된다.
본 발명은 제 위치에서 유지하도록 멤브레인의 단부와 협력하는 수단에 끼워진 하우징 내면에 내장된 적어도 하나의 강성 처리 멤브레인을 포함하는, 분리 또는 결정 처리에 의한 유체 처리용 모듈에 있어서, 처리하고자 하는 유체와 보상 가능한 강성 재질의 케이싱과, 상기 케이싱의 적어도 일단부에서, 상기 케이싱의 단부내에 종방향으로 슬라이딩하여 수용되는 치수로, 처리하고자 하는 유체와 보상가능한 조립체 밀봉을 통해 멤브레인의 일단부를 수용하는 데 각각이 적합한 하나 또는 몇 개의 오리피스를 지지하며, 처리하고자 하는 유체와 보상 가능한 재질로 만들며, 상기 케이싱의 팽창 계수에 동일 또는 매우 근접한 팽창 계수를 가지는 보상판과, 상기 케이싱의 하나 또는 각각의 단부에서, 각각의 보상판과 연동되어, 측방으로 슬라이딩할 가능성을 유지하면서 상기 보상판에 대향해서 인가되며, 상기 유체가 순환하는 영역에서 적어도 처리하고자 하는 유체와 보상가능한 재질로 코팅된 기계적 강도의 재질로서 매우 강성으로 구성되며, 상기 오리피스는 인가된 상기 보상판내에 대해 하나이상의 오리피스와 면하고 있는 압축판과, 각각의 압축판의 주변에 제공된 구멍을 통과하며, 상기 압축판은 지지시 상기 보상판을 통해 멤브레인의 단부상에 압력을 가하며, 기계적으로 신장된 경우 상기 멤브레인이 상기 케이싱 내면의 제 위치에서 유지되도록 작동하는 타이 로드로 이루어진 것을 특징으로 하는 처리 모듈을 제공한다.
본 발명의 하나의 특징에 따르면, 모듈은 상기 케이싱, 상기 하나이상의 멤브레인, 상기 타이 로드 및 상기 압축판으로 이루어진 상기 모듈의 기타 구성의 재질 및 치수의 함수로서 선택된 재질 및 치수를 가지는 적어도 하나의 보상판으로 구성되어, 상기 보상판에 가해지는 온도범위 내에서 온도의 함수로서 상기 보상판내의 치수 변화는 처리된 유체의 허용 가능한 온도 범위에 걸쳐서 상기 모듈의 작동 동안 상기 기타 구성의 변화와 조합하여, 처리된 유체의 함수로서, 상기 모듈이 작동하도록 설계된 온도의 완전한 범위에 걸쳐서 장착 시일의 탄성이 확실히 유지된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 처리 모듈은 처리된 유체의 함수로서, 상기 모듈이 작동하도록 설계된 완전한 온도 범위에 걸쳐서 조립체 밀봉의 탄성을 보전하기 위하여 압축판과 처리 멤브레인 사이에 설정된 치수와 두께를 가지는 적어도 하나의 보상판으로 이루어진 이루어진다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 처리 모듈은 상기 보상판의 작동에 보충하여 작동하는 형태의 보상 스페이서의 보상 요소를 통해서 지지하는 타이 로드를 구비한 적어도 하나의 압축판으로 이루어지고, 상기 보상판의 재질 및 치수는 상기 케이싱, 상기 멤브레인, 조립체 밀봉, 상기 타이 로드 및 상기 압축 및 보상판으로 이루어진 상기 모듈의 기타 성분의 함수로서 선택된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 처리 모듈은 상기 보상판의 작동에 보충하여 작동하는 형태의 스프링의 보상 요소를 통해서 지지하는 타이 로드를 구비한 적어도 하나의 압축판으로 이루어지고, 상기 보상판의 재질 및 치수는 상기 케이싱, 상기 멤브레인, 조립체 밀봉, 상기 타이 로드 및 상기 압축 및 보상판으로 이루어진 상기 모둘의 기타 성분의 함수로서 선택된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 처리 모듈은 상기 케이싱과 상기 타이 로드를 둘러싸는 외장으로 이루어져서, 상기 타이 로드의 온도를 처리된 유체와 접촉하고 있는 상기 모듈의 성분의 온도에 근접하게 가져간다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 처리 모듈은 내부에 제공된 상기 유체 오리피스내에 순환하는 유체와 보상가능한 재질의 상기 코팅을 지나는 그 각각의 주변에서 서로에 대해 접하는 보상판과 압축판으로 이루어져서, 적어도 하나의 주변 시일은 상기 보상판과 상기 압축판의 영역사이에 삽입되고, 상기 영역은 상기 보상판을 위한 상기 주변 접합 영역에 의해 제한되지 않는 공간 내측의, 상기 보상판상에 제공된 상기 코팅을 지지한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 처리 모듈은 상기 케이싱에 밀봉된 방법으로 고정된 보상판을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 처리 모듈은 유체를 위한 적어도 하나의 측면 개구부를 가지는 케이싱으로 이루어지고, 상기 개구부는 상기 모듈의 외부로 방출하는 측면 튜브를 지지하여서, 상기 도관과 상기 케이싱사이에 삽입된 밀봉을 포함하는 기계적 조립체에 의해 고정된다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 처리 모듈은 케이싱과 폴리 비닐리덴 플루오라이드(PVDF)의 하나 이상의 보상판 및 폴리테트라 플루오르에틸렌(PTFE)조립체 시일로 이루어지고, 상기 압축판 및 상기 타이 로드는 스틸과 같은 금속으로 만드는 것이 바람직하며, 상기 보상판상에 제공된 코팅은 불소가 첨가된 중합체와 같은 저침투성 불활성 재질로 이루어진다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 처리 모듈은 상기 처리 모듈은 케이싱과 퍼플루오르알콕시(PFA)재질의 하나이상의 보상판, 폴리테트라 플루오르에틸렌(PTFE)조립체 시일로 이루어지며, 상기 압축판 및 상기 타이 로드는 스틸과 같은 금속으로 만드는 것이 바람직하며, 상기 보상판상에 제공된 코팅은 불소가 첨가된 중합체와 같은 저침투성 불활성 재질로 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 처리 모듈은 케이싱과 과다 염소를 함유하는 폴리비닐렌클로라이드(PVE-E)의 하나이상의 보상판과, 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)조립체 시일로 이루어지며, 상기 압축판과 상기 타이 로드는 스틸과 같은 금속으로 만드는 것이 바람직하며, 상기 보상판상에 제공된 코팅은 폴리비닐렌 플루오 라이드(PVDF)의 저침투성 불할성재질로 이루어진다.
본 발명의 다른 일 실시예에 있어서, 처리 모듈은 상기 케이싱 내부의 멤브레인에 대해 또는 안쪽에 위치된 결정제품을 포함한다.
본 발명은 또한 초순정수, 염소 이온을 함유하는 용액, 하이드로카본 액체에서 선택된 유체의 여과로 구성된 모듈을 이용하는 처리 방법을 제공한다.
상술한 모듈을 이용하는 처리 방법은 가스 여과, 즉 부식 가스의 여과로 구성된 모듈을 이용하는 처리 방법으로 구성한다.
상술한 모듈을 이용하는 처리 방법은 상기 멤브레인에 대해 또는 상기 케이싱 내측에 위치된 결정품을 이용하는 유체의 결정 변형의 단계를 포함한다.
상술한 모듈을 이용하는 처리 방법은 상기 멤브레인의 일측면에서 분사된 유체와 상기 멤브레인의 타 측면에서 분사된 유체와의 결정 반응의 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 처리 모듈의 일단부와 모듈과, 설치시, 유체 전이 또는 저장을 제공하는 배열사이의 접속을 제공하도록 설계된 접속부재로 이루어진 조립체의 종방향 일부 횡단면도이고,
도 2는 모듈의 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 모듈의 다른 실시예에 있어서, 케이싱과 측면 유체 흐름 도관용 보조 메카니칼 조립체와 연동하는 서브-조립체의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 횡단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 모듈의 일실시예의 타이 로드와 압축판의 서브-조립체의 상세 구성을 나타내는 횡단면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 모듈의 일실시예의 케이싱/압축판/보상판의 조립체의 상세 구성을 나타내는 횡단면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 모듈의 일실시예의 케이싱과 측면 유체 흐름 도관용 보조 메카니칼 조립체와 연동하는 서브-조립체의 횡단면도이고,
도 7은 도 6에 도시된 조립체의 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 취한 단면도이다.
도면의 주요부에 대한 부호의 설명
11 : 케이싱 21 : 보상판
22, 42 : 오리피스 23 : 내부 숄더
24 : 장착 시일 25, 28, 50 : 토로이달 시일
26, 29 : 하우징 31 : 압축판
32 : 코어 33 : 코팅
41 : 타이 로드 43 : 너트
44 : 금속 와셔 46 : 보상 스페이서
48, 51 : 측면 튜브 49 : 칼라
52 : 슬리이브 54, 56 : 시일
58 : 스프링
이상과 같은 본 발명의 특징 및 이점은 도면을 참조한 다음의 상세한 설명에 기재된다.
상술한 바와 같이, 도1은 본 발명에 따른 처리 모듈의 두 개의 단부중 하나를 도시하며, 모듈은 세장 형태로서, 이 단부로부터의 짧은 거리에서 커트된 형상이며, 설치시, 유체 전이 또는 저장을 위해 제공된 설비(도시하지 않음)와 모듈이 연결되도록 설계된 콘넥터의 단부와 함께 부합한다.
바람직한 일 실시예에 있어서, 모듈의 두 개의 단부는 모듈의 중앙 횡단 평면(도시하지 않음)에 대해 대칭으로 설계된다.
콘넥터 부재는 눈으로 볼 수 있는 단부에는 중공 밀봉 결합편(01)이 고정 되어 제공되며, 모듈과 유체 전이 또는 저장을 제공하는 그 작동 설비(도시하지 않음)사이에 유체를 순환하도록 처리 모듈의 단부에 대해 평탄함을 인가하도록 설계된 유체 순환 튜브(0)로 이루어지도록 형상화된다. 본 명세서에서 토로이달로 형상화된 순환 밀봉체(2)는 밀봉 결합편(01)이 플랜지(03) 및 나사(04)로 이루어진 조립체에 의해 모듈에 고정된 경우의 접속의 밀봉을 제공한다.
도시된 바와 같은 본 발명에 따른 처리 모듈은 세라믹, 카본 및 금속으로부터 선택된 강성 재질로 구성된 적어도 하나, 통상적으로는 몇 개의 멤브레인(1)으로 이루어진다. 이러한 멤브레인은 모듈 축에 평행하게 배열된다.
각각의 멤브레인(1)은 내부의 처리하고자 하는 유체 또는 처리된 유체가 초기 경우의 유체 순환을 나타내는 화살표(3)(4)의 방향으로 순환하는 종방향 채널(2)로 이루어진다. 케이싱(1)은 모듈의 원통측벽을 이루어서, 멤브레인(1)을 둘러싼다.
보상판(21)은 케이싱 내측면에 위치되어, 모듈의 단부의 적어도 하나가 적절한 치수의 설비로 내측에서 슬라이딩한다. 이러한 보상판은 모듈이 조립된 경우, 멤브레인의 채널(2)과 일직선으로 위치된 오리피스(22)를 포함한다.
오리피스(22)는 그 각각의 내부 숄더(23)를 가져서, 자체가 멤브레인(1)중의 하나의 일단부를 수용하도록 설계된 장착 시일(24)을 수용하며, 부분적으로는 하우징으로서 작용한다. 이러한 시일(24)은 멤브레인의 단부면에서 제공된 플랜지(5)를 압축함에 의해 멤브레인(1)을 유지한다.
보상판(21)의 하우징(26)내측에 위치된 토로이달 시일(25)은 보상판의 측면과 케이싱(11)사이에 밀봉을 제공하고, 이 밀봉으로 보상판이 튜브에 대해 슬라이딩하게 된다. 압축판(31)은 단부에 위치된 멤브레인에 대해, 보상판(21)을 지나, 케이싱의 단부에서 위치된다. 이러한 압축판(31)은 기계적 강도가 매우 크고, 강성이 높은 재질로 구성된 코어(32)로 이루어지며, 이 코어는 처리된 유체와 보상가능한 재질로 구성된 코팅(33)에 의해 덮여 있다. 이러한 압축판의 금속 코어는 날카로운 각도가 없도록 설계되어, 어떠한 어려움 없이 코팅을 수용한다.
보상판(21) 및 압축판(31)의 각각은 슬라이딩시 그 각각의 면(27)(37)을 통해서 하나가 다른 하나에 대해 접합하여, 하우징(29)내측에 위치된 토로이달 시일(28)이 그 주변에서 두 개의 판사이를 확실하게 밀봉한다.
압축판의 주변에서 제공된 오리피스(42)를 통과하는 타이 로드(41)는 압축을 확실하게 하여 모듈을 완전히 점착한다. 모듈 조립체의 열팽창을 보상하는 데 관계하는 타이 로드의 부분은 도1에 도시된 실시예에 있어서, 타이 로드의 접합 평면 Ⅱ-Ⅱ에 대응하는 너트(43)아래에 위치되어 압축판을 위한 스톱퍼로서 작용하는 금속 와셔(44)의 면과 모듈의 타단부에 놓여질 대칭의 접합 평면(도시하지 않음)사이에 구성된 부분이다. 이러한 타이 로드의 부분과, 그 길이는 본 명세서에서 타이 로드의 활성부와 활성 길이를 나타낸다.
마찬가지로, 압축판의 힘 인가 평면은 그 평면을 통해서 타이 로드에 의해 제공된 유지력을 판이 수용하는 것으로, 압축판의 활성 두께는 그 힘 인가 평면과 압축판과 보상판 사이의 간섭과의 사이의 거리이다.
이러한 모듈에 있어서, 압축판(31)은 또한 모듈 접속 플랜지로서 작용하며, 플랜지(03)를 고정하기 위해 스크류(04)를 수용하는 나사공이 제공되어, 순환 튜브(0)의 연결편(01)이 압축판에 대해 확실히 평탄하게 위치된다.
본 발명에 따른 모듈에 있어서, 보상판과 압축판은 모듈의 작동을 정확하게 하는 데 필수적인 기계적인 밀봉기능을 제공한다.
기계적인 실시 태양으로서, 유체 통로용 오리피스가 있다하더라도, 보상판은 유체 압력하에서 변형되어서는 안된다. 멤브레인과 케이싱사이의 유체 압력의 효과로 인한 너무 큰 변형은 두 개의 판의 중앙 영역(각 단부에서 하나)을 서로 떨어지도록 이동하는 효과를 가지며, 이는 시일(24)사이의 압축에 의해 멤브레인의 밀봉 유지를 파손한다. 처리된 액체와 보상가능한 재질로서 공통으로 채용된 PVDF형태의 중합체는 비교적 가용성이 있으며, 그 탄성 모듈은 실온에서 PVDF에 대해 1500∼200Mpa정도를 가진다. 본 발명에 따른 모듈에 있어서는, 결과적으로 변형이 거의 없는 강성재질의 두꺼운 코어를 포함하는 압축판에 견디는 보상판은 어느정도라도 변형될 수 없다.
이러한 모듈은 축에 수직하는 여러 부품의 열팽창을 다음과 같이 확실히 보상한다.
-보상판(21)과 케이싱(11)이 동일한 팽창 계수를 가지는 동일 재질로 만들 때, 횡방향으로 즉, 모듈의 축에 수직하는 팽창은 동일하다. 그래서 토로이달 시일(25)은 온도에 관계없이 확실히 밀봉한다.
-압축판은 보상판보다 횡방향으로 덜 팽창한다. 하지만, 팽창시의 이러한 차이는 하나가 다른쪽으로 넘어서 슬라이딩함에 의해 흡수되어, 시일(28)에 의해 제공된 밀봉이 유지된다.
종방향 팽창을 고려하면,
-케이싱은 예를 들어, 160. 10-6 /℃의 팽창 계수를 가지는 PVDF내의 케이싱과 160.10-6/℃의 팽창계수와 1m의 길이를 가지는 알루미늄 멤브레인을 가지는 멤브레인보다 훨씬 많이 팽창하며, 팽창시의 차이는 70°의 온도 증가동안 10mm정도이다. 팽창시의 이러한 차이는 토로이달 시일(25)상을 슬라이딩하는 케이싱에 의해 흡수된다.
-멤브레인은 온도 변화에 관계없이 시일(24)에 의한 종방향 압축하에서 영구적으로 유지되어야 한다. 기준 상태가 초기 상태임을 고려하면, 모듈의 조립후 대기 온도에서, 온도가 증가하는 동안, 압축판, 보상판, 멤브레인 장착 시일, 두 개의 타이 로드 힘 인가 평면(제1도상에서 모듈의 타단부에서의 대칭 평면은 도시하지 않음)사이에 구성된 멤브레인으로 이루어진 완성 조립체는 동일 평면 사이에 구성된 타이 로드의 부분보다 약간 팽창한다. 이러한 팽창 차이(E)는 그 초기 상태에 비해, 시일(24)이 탄성적으로 압축되는 추가량(E)보다 적어야 한다. 실제로, 팽창차이(E)는 보상판의 두께를 적절히 선택함에 의해 조절된다. 이러한 판은 멤브레인을 구성하는 소결 재질의 팽창 계수와 타이 로드를 구성하는 금속의 팽창 계수보다 더 높은 팽창 계수를 가지는 중합체에 의해 구성된다. 두께의 변화는 팽창 차이(E)에 현저한 차이를 야기한다. 더욱이, 시일(24)이 탄성적으로 압축되는 추가량(J)은 그 두께에 비례한다. 그래서, 이러한 두께는 흡수되어야 할 팽창 차이(E)에 적합한 것이다.
종방향 팽창의 최적 보상과 흡수를 얻기위하여 또한 특정 치수, 재질 및 작동 조건을 적합하게 하기 위하여 약간의 설계 변형을 가할 수 있다.
제 4도에 예시된 제 1의 다른 실시예에 있어서, 팽창 보상 스페이서(46)가 너트(43)아래에 끼워진 종래의 와셔(44)와 압축판의 상부사이에 삽입된다. 그러면, 타이 로드 힘 인가 평면은, 모듈의 내측을 향해서 와셔(44)의 면과 보상 스페이서를 압축판 상에 지지하는 평면인 경우에는 압축판 힘 인가 평면이 배향된 채로 있게 된다. 보상 스페이서(46)의 작동 온도는 처리된 유체의 온도에 근접한 보상판의 온도와 타이 로드(41)의 온도사이의 중간이다. 이러한 보상 스페이서(46)는 강성으로 할 수 있다. 그 팽창 계수가 타이 로드의 팽창 계수보다 더 높거나 낮은지에 따라, 스페이서의 온도를 증가해야 하는 시일(24)의 압축을 증가하거나 감소할 수 있다. 또한 항복피로 재질로도 할 수 있다.
이 경우, 그 탄성은 시일(24)에 인가된 압축에 있어 현저한 변화없이 차등화된 종방향 팽창을 흡수할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 보상 스페이서는 스프링을, 특히 벨레빌식 스프링와셔를 선택적으로 구성한다.
제 2 다른 실시예에 있어서, 타이 로드를 포함하는 완성 모듈은 그 외측에 대해 타이 로드를 열적으로 절연하도록 설계된 관형의 외장(도시하지 않음)에 의해 둘러 싸여서 타이 로드 온도를 모듈 내측의 온도에 근접한 값으로 한다. 이는 팽창차이(E)를 조정할 수 있는 부수적인 가능성을 제공한다.
제 5도에 예시된 제 3 다른 실시예에 있어서, 압축판(31)의 코팅(33)은 압축판이 보상판(21)상에 지지됨에 따라 코어(32)의 완성 표면을 덮지 않는다.
이는 코팅이 제공되지 않은 지역에서 압축판의 코어의 영역의 금속상에 보상판을 직접 지지하는 것으로, 이 경우 주변부라 할 수 있다. 시일(28`)은 보상판과 코팅으로 덮인 압축판의 영역사이에 즉, 보상판에 대한 주변지지 영역에 의해 구성된 한계로서 압축판상에 제공된 공간 내측에 삽입된다.
본 실시예의 이점은 코팅이 압축판의 벌크 물질보다 덜 압축되고, 덜 딱딱하고, 덜 강해서, 압축의 효과하에서 코팅의 국부적인 변형 위험을 감소하는 것이다.
보상판의 하나를 케이싱에 바람직하게는 밀봉된 형태로 고착하는 것이 가능하다. 이에따라 모듈이 오직 하나의 가동 압축판을 포함하면 다른 하나는 케이싱과 일체인 고정 베이스로 선택적으로 교체할 수 있게 된다.
케이싱(11)을 위한 측면 유체 입구 또는 유출구는 구조 변경을 할 수도 있다. 제 1 실시예에 있어서, 도시하지는 않았지만, 입구를 공지의 기법을 이용하여 케이싱에 수직하는 측면 튜브를 용접합에 의해 제공된다. 제 1도 및 제 3도에 도시된 다른 실시예에 있어서, 측면 튜브(48)는 스프링(58)을 지지하는 볼트(57,59)에 의해 고정된 칼라(49)에 의해 제 위치에서 유지된 기계 조립체를 통해 케이싱(11)에 고착되어, 밀봉이 토로이달 시일(50)에 의해 달성된다. 이 경우에 있어서 칼라(49)는 케이싱과 같은 재질이지만, 케이싱 및 보상판이 너무 높은 응력을 발생함이 없이 팽창하도록, 충분히 모양을 바꿀 수 있는 금속이어야 한다.
제 6도 및 7도에 도시된 기타 실시예에 있어서, 시일 튜브(51)는 슬라이딩 가능하게 장착된 슬리이브(52)를 통해 케이싱(11)에 고정된다. 이러한 슬리이브는 보상판 및 케이싱과 같은 중합체의 블록으로 구성되며, 스크류(53)에 의해 상부에 고착될 수 있는 형상의 측면 튜브(51)의 일단부를 수용한다. 시일(54)은 밀봉을 제공하도록 측면 튜브(51)와 슬리이브(52) 사이에 위치되고 시일(56)은 케이싱과 슬리이브 사이에 밀봉을 제공한다.
본 발명에 따른 모듈을 실행하는 일련의 예에 대해 설명한다.
예1
본 발명에 따른 7개의 필터 부재를 가지는 모듈은, 제 1 도 및 제 3도에 도시된 바와 같이, 다음 부재로 이루어진다.
- 7개의 멤브레인은 여과하고자 액체가 순환하는 19개의 4mm 직경 채널을 구비한 다공질 알루미나 지지체로 구성되며, 각 채널의 표면은 0.1μm의 기공 직경과 12 μm의 두께의 지르코니아의 층으로 코팅된다. 멤브레인은 길이가 1000mm였다. 알루미나의 팽창 계수는 6. 10-6 /℃이다.
- 모듈의 각 단부에서, 멤브레인 장착 시일은 160. 10-6 /℃의 팽창계수를 가지는 PVDF 보상판내의 하우징에 삽입되고, 하우징의 베이스의 두께는 8mm이며, 그 외경은 121.8mm이다. 멤브레인의 단부와 하우징의 바닥사이의 두께가 5mm인 시일은 120. 10-6 /℃의 팽창계수의 PTFE(폴리테트라프루오르에틸렌)이다. 보상판은 내경이 122mm이고, 두께가 4mm이며, 길이가 1041mm인 PVDF의 케이싱으로 밀봉을 제공하는 상표명 빅톤(Viton)의 퍼플루오리네이티드 탄성중합체의 O링 시일을 내장하는 홈을 그 주위에 가진다.
- 보상판은 176. 10-6 /℃의 팽창계수와 30mm의 활성 두께를 가지며, 94. 10-6 /℃의 팽창계수와 0.6mm의 두께를 가지는 ETFE(에틸렌/테트라플루오르 에틸렌 공중합체)의 층을 지지하는 316L 스테인레스 스틸 코어로 이루어진 압축판에 의해 멤브레인 단부 시일에 대해 가압된다. 압축판과 보상판사이의 O링 시일은 퍼플루오리네이티드 탄성중합체내에 있다.
- 직경 10mm의 7개의 316L 스테인레스 스틸 타이 로드는 완성 모듈의 유지, 압축 및 부식이 제공된다.
이러한 모듈은 실온에서(20℃), 멤브레인 단부 시일이 약 0.1mm정도 압축되도록 조립된다. 그후, 90℃에서 고유저항 18 Megohm-cm의 초순정수의 최종 여과를 제공하는 데 사용된다. 모듈의 내부 부품, 즉 멤브레인, 그 시일, 보상판 및 압축판은 여과된 액체의 온도를 채택하였다. 여과하고자 하는 물에 접하지 않는 타이 로드는 실온에 인접한, 35℃의 온도에서 유지된다.
모듈의 종방향 팽창과 타이 로드의 활성부의 팽창의 합사이의 차이는 0.48mm이였다. 팽창시의 이러한 차이는 각각의 단부가 실온에서 압축의 초기 상태에 비해 추가로 0.24mm정도 압축된 PTFE시일에 의해 흡수된다. 여과된 액체의 온도를 채용하여 약 12m정도의 길이가 증가된 케이싱은 보상판의 각각을 둘러싸는 토로이달 시일상을 할주하는 반면, 멤브레인은 길이가 0.4mm만 증가된다.
보상판의 직경은 1.4mm증가되며, 보상판과 면하는 압축판 부분의 직경은 0.14mm증가된다. 팽창시의 이러한 차이는 보상판상을 주행하는 압축판에 의해 흡수된다.
예2
초순정수는 예1과 동일한 조건하에서 여과되지만, 사용된 모듈은
-예1과 동일 하지만, 80mm길이의 19개 멤브레인과,
-멤브레인의 단부와 그 하우징 바닥사이의 3mm두께의 PTFE멤브레인 단부 시일과,
-시일 하우징의 베이스에서, 20mm의 두께와 207.8mm의 직경을 가지는 PVDF보상판과,
-내경 208mm와 길이 864mm의 PVDF 케이싱과,
-0.6mm 두께 ETFE로 코팅된 36mm의 활성 두께를 가지는 316L 스테인레스 스틸 보상판과,
-10mm 직경의 12개의 316L 스테인레스 스틸 타이 로드와,
-EPDM-식 탄성 중합체 토로이달 시일로 이루어진다.
더구나, 타이 로드를 포함하는 완성 모듈은 50℃에서 타이 로드의 온도를 유지하는 절연 슬리이브에 의해 둘러싸인다.
모듈의 내측과 타이 로드사이의 팽창시의 차이는 0.44mm였다.
이러한 차이는 각각이 0.22mm정도 압축된 PTFE시일에 의해 흡수된다.
케이싱은 10mm정도 증가되어 보상판의 주변에서 토로이달 시일상에 슬라이딩하는 반면, 멤브레인은 0.34mm정도 길이만 증가한다.
보상판의 직경은 2.3mm정도 증가되며 압축판 부분의 직경은 0.26mm 정도 증가된다. 팽창시의 이러한 차이는 보상판상을 슬라이딩하는 압축판에 의해 흡수된다.
예3
초순정수는 예1과 동일한 조건하에서 여과되지만, 사용된 모듈은
-멤브레인의 단부와 그 하우징의 바닥사이의 4mm 두께의 PTFE멤브레인 단부 시일과,
-시일 하우징의 바닥에서 두께가 10mm이고 그 직경이 53.8mm인 140. 10-6 /℃의 팽창 계수를 가지는 퍼플루오르알콕시(PFA)형태 중합체의 보상판과,
-외경이 54mm, 두께가 3mm이고 길이가 1040mm의 PFA의 케이싱과,
-0.4mm 두께 ETFE로 코팅된 활성 두께가 24mm인 316L 스테인레스 스틸 압축판과,
-퍼플루오르네이티드 탄성 중합체 토로이달 시일(O-링)과,
-8mm직경의 4개의 316L 스테인레스 스틸 타이 로드로 이루어진다.
이러한 모듈은 실온에서(20℃), 멤브레인 단부 시일이 약 0.1mm정도 압축된다. 필터는 90℃에서 18 Megohm-cm의 초순정수의 최종 여과를 제공하는 데 사용된다. 모듈의 내부 부품, 즉 멤브레인, 그 시일, 보상판 및 압축판은 여과된 액체의 온도를 채택하였다. 여과하고자 하는 물에 접하지 않는 타이 로드는 실온에 인접한, 35℃의 온도에서 유지된다.
모듈의 종방향 팽창과 타이 로드의 활성부의 팽창의 합사이의 차이는 0.46m이였다. 팽창시의 이러한 차이는 각각이 추가로 0.23mm정도 압축된 PTFE시일에 의해 흡수된다. 여과된 액체의 온도를 채용하여 약 10m정도의 길이가 증가된 케이싱은 보상판의 각각을 둘러싸는 토로이달 시일상을 할주하는 반면, 멤브레인은 길이가 0.53mm만 증가된다.
보상판의 직경은 1.4mm증가되며, 보상판과 면하는 압축판 부분의 직경은 0.07mm증가된다. 팽창시의 이러한 차이는 보상판상을 주행하는 압축판에 의해 흡수된다. 이러한 모듈 실온에서, 멤브레인 단부 시일이 약 0.1mm정도 압축되도록 조립된다. 그후 90℃에서 18Megohn-cm의 고유저항의 초순정수를 최종 여과하는데 사용된다.
예4
70℃에서의 유기 용제의 혼합물은 여과하였다. 사용된 모듈은
-0.8㎛의 기공 직경을 가지는 25㎛ 두께의 다공성 카본층을 지지하는 내표면을 구비하여 20mm 내경과 3mm의 두께를 가지는 다공성 카본내의 3개의 관형 멤브레인으로서 길이는 500mm이고, 카본은 3. 10-6 /℃의 팽창 계수를 가지는 멤브레인과,
-멤브레인의 단부 그 하우징사이의 5mm두께의 PTFE 멤브레인 단부 시일과,
-시일 하우징의 바닥에서 15mm 두께와 126.8mm의 직경을 가지는 PVDF 보상판과,
-내경 127mm, 두께 4mm 및 길이 552mm의 PVDF케이싱과,
-0,8mm 두께 PVDF로 코팅된, 24mm의 활성 두께를 가지는 316L스테인레스 스틸 압축판과,
-퍼플루오리네이티드 탄성 중합체 토로이달 시일(O-링)과,
-8mm 직경의 8개의 316L 스테인레스 스틸 타이 로드로 이루어진다.
내측과 타이 로드 사이의 팽창시의 차이는 0.38mm였다. 이러한 차이는 각각 0.19mm정도 압축된 PTFE시일에 의해 흡수된다.
케이싱은 보상판의 주변에서 토로이달 시일상을 할주함에 의해 4.4mm 정도 길이가 증가되는 반면 멤브레인은 0.07mm정도 길이만 증가된다.
보상판의 직경은 1.0mm정도 증가되고, 보상판과 면하는 보상판의 부분의 직경은 0.1mm정도 증가된다. 팽창시의 이러한 차이는 보상판상을 슬라이딩하는 압축판에 의해 흡수된다.
예5
50℃에서 3% 질량 농도의 NaCl용액을 여과하였다. 사용된 모듈은
-각각의 채널 표면이 0.2㎛의 두께의 다공성 알루미나층으로 코팅 직경 6mm로서 여과되고자 하는 액체가 순환되는 19개의 채널을 가지는 다공성 알루미나 지지체로 구성된 1000mm길이의 3개의 필터 부재와,
-멤브레인의 단부와 그 하우징의 바닥사이의 6mm두께의 PTFE멤브레인 단부 시일과,
-시일 하우징의 바닥에서 15mm의 두께와 126.8mm의 직경을 가지는 팽창계수 70. 10-6 /℃의 PVC-C(과도한 염소를 가지는 폴리 비닐 클로라이드) 보상판과,
-127mm의 내경과, 4mm의 두께 및 1054mm길이의 PVC-C케이싱과,
-0.7mm 두께 PVDF로 코팅된 24mm의 활성 두께를 가지는, 팽창 계수 16.5 10-6 /℃의 316Ti스테인레스 스틸 보상판과,
-실리콘 탄성중합체 토로이달 시일과,
-10mm 직경의 8개의 316L 스테인레스 스틸 타이 로드로 이루어진다.
모듈의 내측면과 타이 로드 사이의 팽창시의 차이는 0.32mm였다. 이러한 차이는 각각이 0.16mm정도 압축된 PTFE시일에 의해 흡수된다.
케이싱은 보상판의 주변에서 토로이달 시일상을 슬라이딩하는 경우2.2mm 정도 길이가 증가되는 반면, 멤브레인은 길이만 0.2mm 정도 증가된다.
보상판의 직경은 0.27mm 정도 증가되고, 보상판과 면하는 압축판의 부분의 직경은 0.06mm정도 증가된다. 팽창시의 차이는 보상판상을 슬라이딩하는 압축판에 의해 흡수된다.
예6
20℃에서 아르곤과 HCl의 기체 혼합물을 여과하였다. 사용된 모듈은
-각각의 채널 표면이 5㎛ 두께의 다공성 알루미나의 0.1㎛ 기공 직경으로 코팅된, 19개의 4mm 직경 채널을 가지는 다공성 알리미나 지지체로 구성되어, 길이가 1000mm이며, 여과는 그 외측면에서 그 내측면을 향하여 발생하여, 여과된 가스는 19개의 채널의 각각을 통해 증발되는 멤브레인과,
-멤브레인의 단부와 그 하우징의 바닥 사이의 4mm 두께의 PTFE 멤브레인 단부 시일과,
-시일 하우징의 바닥에서 10mm의 두께와 51.8mm의 직경을 가지는 PVDF케이싱과,
-0.8mm 두께 ETFE로 코팅된, 24mm의 활성 두께의 316L 스테인레스 스틸 압축판과,
-퍼플루오리네이티드 탄성 중합체 토로이달 시일과,
-8mm 직경의 4개의 316L 스테인레스 스틸 타이 로드로 이루어진다.
모듈은 조립된 온도인 20℃에서 사용되기 때문에, 조립된 치수와 비교할 때 차등화된 팽창이 발생되지 않는다.
본 발명에 따른 모듈은 액체 여과(마이크로 여과, 울트라 여과, 나노 여과)역삼투 방식, 또는 가스 여과와 같은 여러 가지 분리에 사용된다. 특히 초순수 액체를 여과하는 데 적절하며, 예를 들어 염소를 함유하는 용액 또는 기체의 여과시 부식 또는 너무 많은 금속 이온을 방출하기 때문에 스테인레스 스틸내의 공지의 모듈은 적절하지 못한, 전자 부품 제조 분야 또는 의약품 분야에서의 초고순수가 특히 적절하다.
본 발명에 따른 모듈은 또한 예를 들어 유체가 멤브레인상 또는 내면의 촉매와 반응하는 촉매 전이를 싱행하거나, 멤브레인의 일측면상을 순환하며 멤브레인을 통과하는 유체가 멤브레인의 타측면으로부터 유래된 타유체와 반응하는 멤브레인 반응기로서 채용되며, 멤브레인의 기능은 제2유체의 흐름을 조정하는 것이다.
Claims (21)
- 제 위치에서 유지하도록 멤브레인의 단부와 협력하는 수단에 끼워진 하우징 내면에 내장된 적어도 하나의 강성 처리 멤브레인을 포함하는, 분리 또는 결정 처리에 의한 유체 처리용 모듈에 있어서,처리하고자 하는 유체와 보상 가능한 강성 재질의 케이싱과,상기 케이싱의 적어도 일단부에서, 상기 케이싱의 단부내에 종방향으로 슬라이딩하여 수용되는 치수로, 처리하고자 하는 유체와 보상가능한 조립체 밀봉을 통해 멤브레인의 일단부를 수용하는 데 각각이 적합한 하나 또는 몇 개의 오리피스를 지지하며, 처리하고자 하는 유체와 보상 가능한 재질로 만들며, 상기 케이싱의 팽창 계수에 동일 또는 매우 근접한 팽창 계수를 가지는 보상판과,상기 케이싱의 하나 또는 각각의 단부에서, 각각의 보상판과 연동되어, 측방으로 슬라이딩할 가능성을 유지하면서 상기 보상판에 대향해서 인가되며, 상기 유체가 순환하는 영역에서 적어도 처리하고자 하는 유체와 보상가능한 재질로 코팅된 기계적 강도의 재질로서 매우 강성으로 구성되며, 상기 오리피스는 인가된 상기 보상판내에 대해 하나이상의 오리피스와 면하고 있는 압축판과,각각의 압축판의 주변에 제공된 구멍을 통과하며, 상기 압축판은 지지시 상기 보상판을 통해 멤브레인의 단부상에 압력을 가하며, 기계적으로 신장된 경우 상기 멤브레인이 상기 케이싱 내면의 제 위치에서 유지되도록 작동하는 타이 로드로 이루어진 것을 특징으로 하는 처리 모듈.
- 제 1항에 있어서, 상기 처리 모듈은 상기 케이싱, 상기 하나이상의 멤브레인, 상기 타이 로드 및 상기 압축판으로 이루어진 상기 모듈의 기타 구성의 재질 및 치수의 함수로서 선택된 재질 및 치수를 가지는 적어도 하나의 보상판으로 구성되어, 상기 보상판에 가해지는 온도범위 내에서 온도의 함수로서 상기 보상판내의 치수 변화는 처리된 유체의 허용 가능한 온도 범위에 걸쳐서 상기 모듈의 작동 동안 상기 기타 구성의 변화와 조합하여, 처리된 유체의 함수로서, 상기 모듈이 작동하도록 설계된 온도의 완전한 범위에 걸쳐서 장착 시일의 탄성이 확실히 유지되는 것을 특징으로 하는 처리 모듈.
- 제 2항에 있어서, 처리된 유체의 함수로서, 상기 모듈이 작동하도록 설계된 완전한 온도 범위에 걸쳐서 조립체 밀봉의 탄성을 보전하기 위하여 압축판과 처리 멤브레인 사이에 설정된 치수와 두께를 가지는 적어도 하나의 보상판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 처리 모듈.
- 제 2항에 있어서, 상기 처리 모듈은 상기 보상판의 작동에 보충하여 작동하는 형태의 보상 스페이서의 보상 요소를 통해서 지지하는 타이 로드를 구비한 적어도 하나의 압축판으로 이루어지고, 상기 보상판의 재질 및 치수는 상기 케이싱, 상기 멤브레인, 조립체 밀봉, 상기 타이 로드 및 상기 압축 및 보상판으로 이루어진 상기 모듈의 기타 성분의 함수로서 선택되는 것을 특징으로 하는 처리 모듈.
- 제 2항에 있어서, 상기 처리 모듈은 상기 보상판의 작동에 보충하여 작동하는 형태의 스프링의 보상 요소를 통해서 지지하는 타이 로드를 구비한 적어도 하나의 압축판으로 이루어지고, 상기 보상판의 재질 및 치수는 상기 케이싱, 상기 멤브레인, 조립체 밀봉, 상기 타이 로드 및 상기 압축 및 보상판으로 이루어진 상기 모듈의 기타 성분의 함수로서 선택되는 것을 특징으로 하는 처리 모듈.
- 제 1항 내지, 제 5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 모듈은 상기 케이싱과 상기 타이 로드를 둘러싸는 외장으로 이루어져서, 상기 타이 로드의 온도를 처리된 유체와 접촉하고 있는 상기 모듈의 성분의 온도에 근접하게 가져가는 것을 특징으로 하는 처리 모듈.
- 제 1항내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 모듈은 보상판과 압축판 사이의 밀봉을 제공하는 적어도 하나의 시일 및 또는 보상판과 상기 케이싱 사이의 밀봉을 제공하는 시일을 지지하는 것을 특징으로 하는 처리 모듈.
- 제 1항내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 처리 모듈은 내부에 제공된 상기 유체 오리피스내에 순환하는 유체와 보상가능한 재질의 상기 코팅을 지나는 그 각각의 주변에서 서로에 대해 접하는 보상판과 압축판으로 이루어져서, 적어도 하나의 주변 시일은 상기 보상판과 상기 압축판의 영역사이에 삽입되고, 상기 영역은 상기 보상판을 위한 상기 주변 접합 영역에 의해 제한되지 않는 공간 내측의, 상기 보상판상에 제공된 상기 코팅을 지지하는 것을 특징으로 하는 처리 모듈.
- 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 모듈은 상기 케이싱에 밀봉된 방법으로 고정된 보상판을 포함하는 것을 특징으로 하는 처리 모듈.
- 제 1 항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 모듈은 유체를 위한 적어도 하나의 측면 개구부를 가지는 케이싱으로 이루어지고, 상기 개구부는 상기 모듈의 외부로 방출하는 측면 튜브를 지지하는 것을 특징으로 하는 처리 모듈.
- 제 10항에 있어서, 상기 처리 모듈은 칼라를 이용하는 메카니칼 조립체에 의해 상기 케이싱 상에 고정된 적어도 하나의 측면 튜브로 이루어지며, 상기 조립체는 상기 도관과 상기 케이싱 사이에 삽입된 시일을 포함하는 것을 특징으로 하는 처리 모듈.
- 제 10항에 있어서, 상기 처리 모듈은 둘레에 슬리이브가 끼워진 상기 케이싱과 동일한 재질의 슬리이브에 의한 조립체에 의해 상기 케이싱 상에 고정된 적어도 하나의 측면 튜브로 이루어지고, 상기 조립체는 환상시일에 의해 액체 기밀이며, 상기 슬리이브와 조합되며, 해체 가능한 콘넥터 부재는 그 오리피스에서 상기 슬리이브에 기계적으로 체결되며, 상기 오리피스는 상기 케이싱의 벽에 제공된 유체의 통로용인 것을 특징으로 하는 처리 모듈.
- 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 모듈은 케이싱과 폴리 비닐리덴 플루오라이드(PVDF)의 하나 이상의 보상판 및 폴리테트라 플루오르에틸렌(PTFE)조립체 시일로 이루어지고, 상기 압축판 및 상기 타이 로드는 스틸과 같은 금속으로 만드는 것이 바람직하며, 상기 보상판상에 제공된 코팅은 불소가 첨가된 중합체와 같은 저침투성 불활성 재질인 것을 특징으로 하는 처리 모듈.
- 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 모듈은 케이싱과 퍼플루오르알콕시(PFA)재질의 하나이상의 보상판, 폴리테트라 플루오르에틸렌(PTFE)조립체 시일로 이루어지며, 상기 압축판 및 상기 타이 로드는 스틸과 같은 금속으로 만드는 것이 바람직하며, 상기 보상판상에 제공된 코팅은 불소가 첨가된 중합체와 같은 저침투성 불활성 재질인 것을 특징으로 하는 처리 모듈.
- 제 13항 또는 제 14항에 있어서, 상기 보상판 코팅은 에틸렌 및 테트라플루오르에틸렌 공중합체(ETFE)를 가지는 것을 특징으로 하는 처리 모듈.
- 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 모듈은 케이싱과 과다 염소를 함유하는 폴리비닐렌클로라이드(PVE-E)의 하나이상의 보상판과, 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)조립체 시일로 이루어지며, 상기 압축판과 상기 타이 로드는 스틸과 같은 금속으로 만드는 것이 바람직하며, 상기 보상판상에 제공된 코팅은 폴리비닐렌 플루오 라이드(PVDF)의 저침투성 불할성재질이 바람직한 것을 특징으로 하는 처리 모듈.
- 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 모듈은 상기 케이싱 내부의 멤브레인에 대해 또는 안쪽에 위치된 결정제품을 내포하는 것을 특징으로 하는 처리 모듈.
- 고순수, 염소 이온을 함유하는 용액, 하이드로카본 액체에서 선택된 유체의 여과로 구성된 제 1항내지 제 16항 중 한 항에 따른 모듈을 이용하는 처리 방법.
- 가스 여과, 즉 부식 가스의 여과로 구성된 제 1항 내지 제 16항 중 한 항에 따른 모듈을 이용하는 처리 방법.
- 상기 멤브레인에 대해 또는 상기 케이싱 내측에 위치된 결정품을 이용하는 유체의 결정 변형의 단계를 포함하는 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 따른 모듈을 이용하는 처리 방법.
- 상기 멤브레인의 일측면에서 분사된 유체와 상기 멤브레인의 타 측면에서 분사된 유체와의 결정 반응의 단계를 포함하는 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 따른 모듈을 이용하는 처리 방법.
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| Publication number | Publication date |
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| FR2751895B1 (fr) | 1998-10-02 |
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| FR2751895A1 (fr) | 1998-02-06 |
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