SE470479B - Membranmodul och förfarande för dess framställning - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 470 479 2 nämnda linje för erhållande av en med hålrummen kommunicerande passage genom membranaggregaten.

Om membranaggregaten utbildas sammanhängande på ett ban- formigt membranmaterial och stapeln bildas genom mångfaldig om- vikning av membranaggregaten, kan uppnås en hög mekaniserings- grad genom att endast ett eller ett par banstycken av membran- material behöver bearbetas och hanteras, såsom längs-, tvär- och punktsvetsas samt vikas, under framställningen.

Om membranaggregatens bredd varieras för erhållande av en stapel med cirkulärt tvärsnitt, kan modulen anpassas till formen hos standardiserade tryckärl för membranmoduler.

Andra särdrag och fördelar hos uppfinningen framgår av följande detaljerade beskrivning av en föredragen utföringsform med hänvisning till bifogad ritning, på vilken Elgàl med bortbrutna och uppvikta delar visar ett ändstycke av en utbredd membranmodul enligt uppfinningen; §l§¿g visar en ändvy av en del av en färdigställd membranmodul; och FIG.3 visar i större skala en schematisk tvärsnittvy med bortbrutna delar av en membranmodul monterad i ett tryckkärl.

Den utbredda membranmodulen i utföringsexemplet enligt FIG.1 framställes av ett banformigt membranmaterial 12 in- nefattande ett tunt membranskikt 14 av t.ex. osmostyp, vilket i form av ett laminat är förbundet med ett tjockare bärarskikt 16 av t.ex. fiberduk. I det visade exemplet omviks de banformiga membranmaterialet 12 i banlängdriktningen längs en linje 24 för erhållande av en dubbelskiktad membranbana. Den dubbelskiktade membranbanan kan emellertid även med fördel bildas av två sammanlagda banor av membranmaterial.

Mellan membranbanans dubbla skikt inläggs ett fluidgenom-_ släppligt likaså banformigt distansark 18 av nät eller galler- typ. De dubbla membranskikten och det däremellan placerade distansarket 18 sammanfogas därefter tätt genom svetsning, smältning, smältlimning, limning eller tejpning längs förbind- ningslinjer 20 och 22 för erhållande av ett flertal banformigt sammanhängande membranaggregat 10, vilka vart och ett uppvisar ett slutet hålrum 28 (FIG.3). Hålrummen 28 är sålunda avgränsa- de från membranmaterialets 12 utsidor och bildar utrymmen för den renade fluid eller det permeat som tillåts passera membran- materialet 12 när en trycksatt fluid verkar på dessa utsidor.

De på det beskrivna sättet med varandra sammanhängande 10 15 20 25 30 35 40 3 470 4.929 membranaggregaten 10 arrangeras därefter i ett stapelförhållan- de genom att de sammanhängande membranaggregaten 10 omviks mot varandra längs viklinjer 26 belägna mellan angränsade tvärgåen- de förbindningslinjer 22. Genom att viklinjerna 26 placeras mellan och på avstånd från de till varandra närliggande för- bindningslinjerna 22, 22, finns ej någon risk för att eventuel- la brott på det tunna membranskiktet 14, till följd av vik- ningen därav, fortplantas till själva membranaggregaten 10. Det torde dock även vara möjligt att placera viklinjerna direkt sammanfallande med en förbindningslinje eller svets (ej visat).

Mellan de i den sålunda bildade stapeln mot varandra vända utsidorna av membranaggregaten 10 placeras ytterligare fluidgenomsläppliga distansark 34 (FIG.2 och 3). Distansarken 34 har liksom de i det föregående beskrivna distansarken 18 till uppgift att hålla membranmaterialets 12 angränsande sidor på avstånd från varandra i den färdigställda membranmodulen för att tillåta fluidflöde däremellan.

I samband med ihopvikningen av membranaggregaten 10 förbinds dessas mot varandra angränsande utsidor fluidtätt fläckvis med varandra vid områden 30 som i den bildade stapeln ligger på en genom eller tvärs stapeln förlöpande linje 36.

Förbindningen kan liksom sammanfogningen längs linjerna 20 och 22 ske genom svetsning, smältning, smältlimning, limning eller tejpning. Som framgår av FIG.3, måste varje förbindningsområde 30 sträcka sig genom tjockleken av tillhörande distansark 34.

Som antyds i det inramade området A på FIG.3 kan alternativt distansarken 34 vara i förväg försedda med cirkulära urtag- ningar omkring linjen 36, i vilka urtagningar placeras O-ringar 56, eller eventuellt ej visade planpackningar, vilka i sin tur genom en på stapeln utifrån anbringad tryckkraft är inklämda mellan membranaggregatens 10 utsidor och därigenom åstadkommer den fluidtäta förbindningen däremellan.

När på detta sätt de på varandra staplade membranaggrega- tens 10 utsidor är fläckvis förbundna med varandra vid områdena 30, upptages en genomgående kanal eller passage 32 genom mem- branaggregaten längs linjen 36 som sträcker sig genom för- bindningarnas 30 mittpunkter. Kanalen 36 kan framställas på varje lämpligt sätt, t.ex. genom stansning eller borrning, under förutsättning att de genom håltagningen öppnade för- bindelserna 38 till de slutna hålrummen 28 ej igensättes. För 10 15 20 25 30 35 40 470 479 4 att uppnå detta kan kanalen 32 alternativt vara förberedd på sådant sätt, att öppningar 32' (FIG.1) upptages separat i membranmaterialet 12 före sammanvikningen till den färdiga stapeln.

Ovan beskrivna åtgärder för framställning av en membran- modul är synnerligen väl lämpade för helmekaniserad produktion, som kan förlöpa ungefär enligt följande ickebegränsande ex- empel: De från rullar frammatade och sammanlagda membran- och distansmaterialen (permeat spacers) 12, 18, 12 förses först i t.ex. en svetsstation med de längs- och tvärgående förbind- ningarna 20 och 22. Därefter placeras limfläckar på de planera- de områdena 30 på membranaggregatens utsidor. Färdigskurna och eventuellt håltagna (omkring fläckarna 30) stycken av distansm- material (feed spacers) 34 införs på plats mellan angränsande membranaggregat 10,10, varefter dessa omviks mot varandra och sammanpressas till härdning av förbindningarna 30. Slutligen genomborras den färdigvikta membranstapeln längs linjen 36 för framställning av kanalen 32.

Den ena eller eventuellt båda av kanalens 32 öppna ändar' ansluts till en rörstuts 40 (FIG.3) för en ej visad utgående permeatledníng som på lämpligt sätt är fluidtätt förbunden med tillhörande utsida av ett yttre membranaggregat 10. I utför- ingsexemplet enligt FIG.3 är rörstutsen 40 försedd med en fläns 42 som är limmad mot ett omkretsområde av nämnda utsida omkring kanalens 32 mynning. I det visade fallet, då endast en permeat- ledning skall anslutas till membranmodulen, tätas på lämpligt sätt kanalens 32 motsatta mynning medelst en fluidtät platta eller duk 44 eller liknande, som antyds med streckprickade linjer i FIG.3. __ Den färdiga membranmodulen är avsedd att placeras inuti ett tryckkärl 50 hos en ej visad fluidrenare, t.ex. en vatten- renare av R0(omvänd osmos)-typ. Viklinjerna 26 är därvid lämpligen så placerade, att den färdigställda membranmodulen erhåller ett med tryckkärlet 50 överensstämmande cirkulärt tvärsnitt. Vid ändarna av stapeltvärsnittet kan eventuellt vara anordnade utjämningsstycken 52, 54 av cirkelsegmenttvärsnitt, vilkas mot membranmodulen vända plana sidor håller denna på plats med eventuell tryckkraft i tryckkärlet 50.

Den beskrivna och i tryckkärlet 50 installerade membran- modulen enligt uppfinningen är avsedd att arbeta på följnade 10 15 20 sätt: I det långsträckta tryckkärlet50 införs genom en ej visad inloppsledning ett axiellt flöde av trycksatt fluid som skall renas. Den trycksatta fluiden intränger i modulen till mem- branaggregatens 10 utsidor via de fluidgenomsläppliga dis- tansarken 34. Som illustreras av de fyllda pilarna i FIG.3, verkar den trycksatta fluiden därvid på samtliga exponerade utsidor av membranmaterialet 12, varvid membranskiktet 14 -(FIG.1), genom t.ex. omvänd osmos eller annan filterverkan beroende av membranskiktets struktur, släpper igenom permeat eller renad fluid till membranaggregatens 10 hålrum 28, Vari- från den renade fluiden kan utströmma endast till kanalen 32 genom förbindelserna 38, som antyds av de ofyllda pilarna i FIG.3, och utträda ur tryckkärlet såsom ett processflöde via permeatledningen 40. Den del av det axiella flödet genom tryckkärlstvärsnittet som ej förmår tränga igenom membranskik- tet utströmmar på i och för sig känt sätt som ett rejektflöde till en ej visad utloppsledning för tryckkärlet 50.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 40 '70 479 6 Patentkrav

1. Förfarande för framställning av en membranmodul för fluidrenare, varvid ark innefattande filter- eller membran- material arrangeras skiktvis med mellanliggande distanselement för erhållande av med varandra omväxlande utrymmen för orenad resp. renad fluid, k ä n n e t e c k n a t av att till varandra angränsande ark av materialet (12) sammanfogas parvis för erhållande av membranaggregat (10) uppvisande slutna hålrum (28), att membranaggregaten (10) med tillhörande distanselement (18, 34) arrangeras i en stapel, att de mot varandra vända ut- sidorna av membranaggregaten fläckvis och fluidtätt förbinds med varandra utefter åtminstone en genom membranaggregatens väggar sig sträckande linje (36) och att membranaggregaten perforeras längs nämnda linje för erhållande av en med hål- rummen (28) kommunicerande passage (32) genom membranaggrega- ten.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att membranaggregaten (10) utbildas sammanhängande på ban- formigt material (12) och att stapeln bildas genom mångfaldig omvikning av membranaggregaten (10).

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a t av att membranaggregatens (10) bredd varieras för erhållande av en stapel med cirkulärt tvärsnitt.

4. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att membranaggregaten (10) perfore- ras innan de arrangeras i stapeln.

5. Membranmodul för fluidrenare, innefattande ark med filter- eller membranmaterial arrangerade skiktvis med mellan- liggande distanselement för erhållande av med varandra omväx- lande utrymmen för orenad resp. renad fluid, k ä n n e - t e c k n a d av att till varandra angränsande ark av materi- alet (12) är sammanfogade parvis för erhållande av membranag- gregat (10) uppvisande slutna hålrum (28), att membranaggre- gaten (10) med tillhörande distanselement (18, 34) är arrange- rade i en stapel, att de mot varandra vända utsidorna av mem- branaggregaten är fläckvis och fluidtätt förbundna med varandra utefter åtminstone en genom membranaggregatens väggar sig sträckande linje (36) och att membranaggregaten längs nämnda linje är utbildade med en genomgående passage (32) kommunice- rande med hålrummen (28).