WO2000040325A1 - Membranmodul - Google Patents

Membranmodul Download PDF

Info

Publication number
WO2000040325A1
WO2000040325A1 PCT/EP2000/000009 EP0000009W WO0040325A1 WO 2000040325 A1 WO2000040325 A1 WO 2000040325A1 EP 0000009 W EP0000009 W EP 0000009W WO 0040325 A1 WO0040325 A1 WO 0040325A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pottings
membrane module
housing
module according
cartridge
Prior art date
Application number
PCT/EP2000/000009
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan R. Blum
Bernd Lührs
Original Assignee
Heggemann Gmbh
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
Application filed by Heggemann Gmbh filed Critical Heggemann Gmbh
Priority to DE20022342U priority Critical patent/DE20022342U1/de
Publication of WO2000040325A1 publication Critical patent/WO2000040325A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/021—Manufacturing thereof
    • B01D63/0231—Manufacturing thereof using supporting structures, e.g. filaments for weaving mats
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/021—Manufacturing thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/06—Tubular membrane modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/06—Tubular membrane modules
    • B01D63/061—Manufacturing thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/06—Tubular membrane modules
    • B01D63/069—Tubular membrane modules comprising a bundle of tubular membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/20—Specific housing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2319/00—Membrane assemblies within one housing
    • B01D2319/04—Elements in parallel

Definitions

  • the invention relates to a membrane module according to the preamble of claim 1.
  • a membrane module is known from the German patents DE 44 38 327 Cl and DE 44 01 014 C2.
  • carrier means “fiber bundle mounted in a cage”.
  • the invention relates to modules with hose membranes, which are explained in more detail below.
  • the membrane is in the form of a tube on the inside of pressure-resistant pipes with diameters between 6 and 24 mm.
  • the feed is pumped into the inside of the pipe, the permeate penetrates the membrane and is drawn off in the outside.
  • Some of the membranes can be replaced, but some of them are also firmly attached to the support material.
  • the hollow fiber module the capillary module
  • the capillary module is used in the field of ultrafiltration and gas permeation in cases where the driving force is achieved by applying a vacuum on the permeate side - at ambient pressure on the feed side. It can be compared to a shell-and-tube heat exchanger: the membrane hoses are arranged in parallel and bonded to a head plate (potting) at both ends. Compared to the tube module, the capillary module has a higher packing density, but because of the mostly laminar flow, it has a less good material exchange behavior.
  • the advantages and disadvantages of the capillary module are summarized in the following table:
  • Hollow fiber modules are used for reverse osmosis and gas permeation, but only for gas permeation where the driving force is realized by overpressure on the inlet side - at ambient pressure on the permeate side.
  • the mixture to be separated is usually on the outside of the fibers, while the permeate flows out inside the fibers.
  • the hollow fibers are usually stressed by external pressure. For this reason, they are more stable under pressure than capillary and tube modules and can withstand a pressure difference of up to 100 bar.
  • the individual fibers are combined into a fiber package and installed in a pressure pipe.
  • the modules for gas permeation are designed so that the mixture to be separated is guided parallel to the fibers (cocurrent or countercurrent), while in the case of hollow fiber modules for reverse osmosis, the crude solution flows radially to the fiber bundle, from the inside to the outside (crossflow ).
  • An example of the latter is the membrane module which is marketed by Du Pont under the trade name "Permasep".
  • variant A with an externally flowed fiber bundle and external active layer 1 of the membrane and internal support layer 2, there are also modules with hollow fibers through which feed flows on the inside.
  • the fibers have to be glued open at both ends of the fiber analogous to a single-pass tube bundle heat exchanger.
  • the active layer 1 of the membrane is normally on the inside (variant B), but an internally flowed hollow fiber module for gas permeation with an outside active layer 1 (variant C) is also known.
  • FIGS. 6a and 6b in which the pottings 5 with the seals 6, the inlet and outlet pipe (central pipe) 7 and the hose membranes 8 as well as feed 3 and retentate 9 are shown are.
  • the feed pressure pp, the permeate pressure pp and the retentate pressure p ⁇ as well as the resulting force 10 or the resulting pressure 10 on the pottings 5 are also shown.
  • the production of fiber bundles is the more complex, the larger the fiber bundle diameter and the higher the desired temperature range.
  • the main problems are in the manufacture of the pottings. Since these are polymer materials, the fiber bundles are subject to large manufacturing tolerances of up to 1%.
  • Rigid fiber bundles are characterized in that the pottings z. B. are rigidly connected to each other by a tube, rod or support jacket construction. Rigid fiber bundles must not be axially fixed in the installed state, since the relative thermal expansion of the central tube 7 or the supporting jacket can lead to axial breaking out of the potting 5 (FIGS. 7a, 7b) if the rigid connection is subject to greater elongation as the temperature increases than the housing.
  • Rigid fiber bundles must therefore be axially movable when installed and must therefore be sealed against the housing by means of radial sealing elements (O-rings, lip seals).
  • the central tube can be made of plastic or, in the case of high operating temperatures, of steel. The same applies to the housing.
  • Length-changing fiber bundles are characterized by an axial displacement of the pottings relative to one another. This can include can be achieved by dividing the center tubes 7.
  • FIGS. 8a, 8b, 8c schematically show the mode of action of variable-length fiber bundles when the temperature rises.
  • pottings 5 fixed in the housing in FIG. 8b in the housing, axially displaceable pottings 5 with internal flow (pressure from the outside on the pottings) and in FIG. 8c, in the housing, axially displaceable pottings 5 with external flow (pressure from the inside on the pottings) .
  • variable-length fiber bundles In the case of external flow, the sensitivity of variable-length fiber bundles to the medium pressure must also be compensated for constructively, since the system overpressure 13 pushes the "floating" potting 5a outwards until the fibers 8 absorb the full force (FIG. 8c). If the potting 5a is not fixed axially, particularly rapid pressurization can lead to fiber tearing (FIG. 8c, below).
  • the fibers are cast (glued) directly in the housing, thus avoiding leakage and leakage problems.
  • only small module sizes are offered, since the thermal expansion aspects are less pronounced here.
  • the available modules are only suitable for the low pressure range (polymer housing) and the low temperature range (up to approx. 100 C).
  • An assembly / disassembly of only the fiber bundle is not possible, i.e. If membrane defects occur, the complete modules must be replaced.
  • a membrane exchange on the part of the customer is always associated with a module exchange.
  • a membrane change (using membranes from other manufacturers) is generally not possible due to a different design.
  • Such fiber bundles are rigid due to the gluing.
  • the O-rings 6 mounted to seal the fiber bundles 8 are arranged on the outer circumference of the pottings 5 (acting radially) (FIG. 9).
  • a disadvantage of this construction is that axial pressures act tangentially on a very thin sealing surface. The sensitivity of this sealing concept increases with increasing pressure and especially with increasing temperature and chemical attack.
  • the assembly is carried out on the housing 11, which is open on both sides, by inserting the fiber bundle 5, 8 and by inserting the two O-rings 6 and pressing them together using a suitable pressure flange 15.
  • Cartridges which can be mounted on one side can be realized on the one hand by rigid fiber bundles or cartridges which, for. B. are sold under the name "Permasep” by Du Pont. Both are characterized by radial sealing elements. The latter allows axial movement of the pottings relative to one another even after installation.
  • Polymer membranes are also increasingly being used in temperature ranges up to 400 ° C. H. the module construction must be able to be used both at low (e.g. -40 C) and high temperatures (approx. 400 C).
  • the design should allow the installation of both rigid and variable-length fiber bundles.
  • the design must allow both the inside and outside flow.
  • the construction on the pottings should have an axial (self-sealing) sealing concept.
  • the object of the invention is therefore to meet these requirements in a membrane module of the type mentioned at the beginning.
  • three requirements should be met at the same time.
  • the first subtask is achieved in that the cartridge is designed to be self-supporting by means of the element connecting the pottings.
  • the second subtask is solved by the fact that the element connecting the pottings is not firmly connected to both pottings. but keeps the pottings at a minimum distance from one another, the element mentioned allowing an enlargement, but not a reduction, of this minimum distance.
  • the third subtask is achieved in that, at constant temperature, neither an increase nor a decrease in the spacing of the pottings is possible with a cartridge installed in the housing. Pressure surges therefore do not have a direct effect on the hose membranes.
  • variable-length fiber bundles and • pottings fixed on both sides can be met simultaneously.
  • the spacing of the pottings can be freely changed allows a thermal expansion play and thus the use of the membrane module both at high and at low temperatures without, for example, an existing central tube breaking axially out of the potting.
  • the fiber bundle can be flown from both inside and outside, without sealing problems occurring due to a displacement of the pottings and without the Pressure of the medium acts on the sly climatic membranes and possibly leads to a membrane tear.
  • an inlet or outlet pipe is arranged within the fiber bundle, at least one end of the inlet and outlet pipe being fixedly and axially immovably connected to one of the pottings, and that the distance of this end before the fiber bundle is installed in the housing can be changed to the opposite potting.
  • the inlet and outlet pipe is usually arranged centrally within the bundle of hose membranes (“fiber bundle”) and is therefore called the central pipe.
  • fiber bundle hose membranes
  • one end of the tube can be firmly glued into the potting and the other end can lie loosely and axially displaceably in a corresponding blind hole in the other potting.
  • no such central tube is arranged in the fiber bundle at all.
  • both ends of the inlet and outlet pipe are fixedly and axially immovably connected to the respective potting, that the length of the inlet or outlet pipe can be changed freely.
  • the inlet and outlet pipe have at least two telescopically partially telescopic pipe sections.
  • the inlet and outlet pipe has at least one compensator acting in the longitudinal direction.
  • the fixing of the spacing of the head plates to one another can also be designed differently.
  • the distance between the head plates from one another is adjustable. This configuration is explained in detail in Example 1 below.
  • the features according to the invention are realized here by the structural design of the housing, for example by the integration of an axially fixable "assembly device” with an initially changeable but fixed connection between the pottings after assembly (example 1, FIGS. 1 and 2).
  • an axially fixable "assembly device” with an initially changeable but fixed connection between the pottings after assembly (example 1, FIGS. 1 and 2).
  • the connection of the pottings is first provided with a defined axial thermal expansion play and then the spacing of the pottings and thus also the predetermined thermal expansion play of the inlet and outlet pipes are fixed.
  • the head plates have a fixed, predetermined distance from one another. So there is a fixed, predetermined thermal expansion play of the inlet and outlet pipe.
  • Example 2 explained in detail below, relates to this embodiment.
  • the head plates are fixedly attached to a maximum of one end of an inner jacket tube and the inner jacket tube is arranged within the outer jacket tube.
  • the outer surface of the inner casing tube or the head plates or a part connected to it is sealed off from the inner surface of the housing and the seals are designed as lip seals, in particular as self-sealing lip seals.
  • Such seals are preferably used, in which the system pressure supports the sealing effect in all flow variants (self-sealing effect).
  • Foldable or mutually installable lip seals can be used, with which the unit consisting of fiber bundles and pottings or the interchangeable element for each flow variant is sealed in a self-sealing manner against the permeate space.
  • the tubular membranes are preferably designed as polymer membranes, in particular as high-temperature-resistant membranes.
  • the membrane module according to the invention can be used for flexible membrane processes. It is preferably used for the vapor permeation and pervaporation processes.
  • FIGS. 3a to 3g The axial or axial / radial sealing concept of FIGS. 3a to 3g enables the sealing effect to be strengthened by the higher system pressure of the feed mixture (self-sealing) relative to the permeate pressure both in the external flow (FIG. 3a in connection with FIGS. 3b, 3d) and in the internal flow ( Figures 3a, 3c in connection with Figure 3e). This enables reliable tightness in low and high temperature applications.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a membrane module according to the invention with a surrounding housing according to a first exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows the right part of FIG. 1 on an enlarged scale
  • FIGS. 1 and 2 details of FIGS. 1 and 2 to explain the structure, the assembly and the mode of operation, in some cases with different configurations of individual elements,
  • FIGS. 5A, 5B, 5C show a membrane in longitudinal section showing the current supply of feed and permeate (prior art, already explained),
  • FIGS. 6a, 6b each a membrane module in longitudinal section with a schematic
  • FIGS. 7a, 7b each a membrane module in longitudinal section with pottings fixed axially in the housing and with a schematic representation of the effect of thermal expansion (prior art, already explained),
  • Figures 8a, 8b, 8c each have a membrane module in longitudinal section with in
  • Figure 9 shows a membrane module in longitudinal section when installed in a housing (prior art, already explained) and
  • Figures 10a and 10b the manufacture of a fiber bundle according to the prior art
  • the outer jacket tube 17 is surrounded by a heating jacket 18 with inlets and outlets 19.
  • ad 1 The axial / radial sealing effect is achieved by a groove 20 in the distal potting 5a, which serves as a receptacle for a sealing element (e.g. O-ring 6) (FIG. 3a for hose membranes 8 against which air flows, self-sealing).
  • the seal 6 is pressed into the sealing seat by distal screwing (screw 21) of the distal pressure plate 22. Radial manufacturing tolerances of the pottings are therefore irrelevant.
  • Figures 3f and 3g show the axial / radial and self-sealing seal concept when using O-rings as seals. Radial, not self-sealing sealing concept according to FIG. 3h is known per se. FIG. 3i shows an advantageous radial and self-sealing sealing concept using lip seals.
  • a corresponding groove 24 is provided on the proximal potting 5b (“floating potting”) (FIG. 3b for externally flowing tubular membranes 8. self-sealing).
  • the gasket 6 is pressed into the proximal sealing seat by screwing (screw 25) of the proximal undivided pressure flange 26.
  • the system pressure is represented by the arrow 27 in FIG. 3b.
  • the proximal sealing seat is integrated in a flange 29, which also has an outer circumferential groove 30, in which a lip seal 16 for sealing the mounting device relative to the housing 1 1 lies ( Figures 3c, 3d, 3e).
  • the distal (fix) bearing and the proximal bearing are fixed against each other by axially adjustable connections, e.g. B. by means of lockable threaded rods 23 by tightening the lock nut 28.
  • the flexibility before fixing, in particular by a "deep" blind hole in the flange 29, enables the compensation of axial manufacturing tolerances of the fiber bundle. Radial tolerances are also insignificant here.
  • the fiber bundle 8 is insensitive to temperature / pressure change stresses, since the forces are absorbed by the mounting device. Different thermal expansions between fibers and housing, fiber bundle internals (central tube 7, support cage, etc.) are compensated for if necessary by dividing these fiber bundle internals. ad 5.
  • the assembly device enables one-sided assembly / disassembly of the
  • FIG. 3d shows the arrangement for externally flowed
  • Figure 3e shows the arrangement for internally flowed membrane modules.
  • lip seals 16 are preferred, since they have a self-sealing effect both in the case of flow on the inside and on the outside, in that the opening faces the overpressure side. The overpressure presses the lips 16 apart and thus automatically increases the sealing effect.
  • the assembly device allows the use of different fiber bundles in the same housing 1 1.
  • the assembly device acts as a protective cage for the fiber bundle, i.e. all process and assembly / disassembly forces are absorbed by the protective cage and thus protect the more sensitive membrane elements.
  • a membrane cage is mounted outside the housing around the fiber bundle.
  • the right half of the potting ( Figure 1) is enclosed on the end by two flanges.
  • the left potting half initially only has two flange halves on the inside. These flange halves are connected and fixed with the right potting sheath over the entire fiber length by means of two threaded rods and one lock nut each.
  • the left potting half After inserting the membrane cage into the housing, the left potting half is also surrounded on the left end by a flange that is firmly connected to the housing. By screwing both flange sides of the left potting, this entire potting half is a firm bond with the housing and thus serves as a "fixed bearing". Since the right potting envelope is axially displaceable relative to the housing, it serves as a "floating bearing". The gap between flange and housing on this side is closed with a sealing ring.
  • Length tolerances of the fiber bundle can be better compensated for during assembly using the threaded rods of the membrane cage. Length tolerances in the housing are compensated for via the "floating bearing". After installing the membrane cage in the housing, the two threaded rods serve to absorb the compressive and tensile forces so that the fiber bundle is relieved during operation and thus protected.
  • the membrane cage already protects the fiber bundle when it is pushed into the housing, since the resulting loads are also absorbed by the membrane cage due to the handling. The same applies to disassembly.
  • the pressure and tensile forces during operation are absorbed exclusively by the threaded rods.
  • the fiber bundle including the central tube is completely relieved and thus protected.
  • FIG. 4a works with a telescopically variable central tube 7.
  • the end of the inner jacket tube 31 is loosely (loosely) arranged on the distal potting.
  • the inner jacket tube 31 transmits the system overpressure to the distal potting and thereby increases the axial sealing effect (analogous to FIG. 3a).
  • the inner jacket tube loosely on the distal potting
  • the housing is provided with a distal flange and this is screwed to the housing (analogous to FIG. 3a)
  • the system pressure is absorbed by the jacket tube screwed to the housing when the flow is outside.
  • the self-sealing of the distal potting is also guaranteed.
  • the different thermal expansion of the central tube 7 compared to the inner jacket tube 31 is compensated for by a compensator 32.
  • This cartridge corresponds in its mode of operation to the fiber bundle integrated in the assembly device in accordance with Example 1 after the pottings have been fixed by countering the threaded rods.
  • FIGS. 10a and 10b In order to explain the term “fiber bundle”, its production is examined in FIGS. 10a and 10b.
  • the central tube 7, around which the tubular membranes 8 are arranged, is inserted through an opening in a casting mold 33, which is filled with epoxy resin.
  • the fiber bundle partially shown in FIG. 10b is obtained, which consists of the potting 5, the tubular membranes 8 and the central tube 7.
  • the finished fiber bundle is obtained, the potting of which has inlet or outlet channels for the hose membranes on the end face.
  • the tube membranes 8 With the other end of the tube membranes 8 one proceeds accordingly, so that the tube membranes 8 are held by two pottings.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Das Membranmodul für die Stofftrennung besteht aus einem Gehäuse und einem darin eingebauten Faserbündel, welches eine oder mehrere, insbesondere eine Vielzahl von, parallel angeordneten semipermeablen Schlauchmembranen (8) aufweist, die mit ihren Enden an Kopfplatten (5) (Pottings) befestigt sind, wobei die Innenseiten der Schlauchmembranen (8) mit entsprechenden, in mindestens einer der Kopfplatten (5) angeordneten Kanälen verbunden sind. Der Abstand der Pottings (5) im Faserbündel ist vor dessen Einbau in das Gehäuse frei veränderbar. Nach dem Einbau des Faserbündels in das Gehäuse ist der Abstand der Pottings (5) zueinander fixiert. Das Modulkonzept ist universell für alle Anwendungsfälle geeignet, lässt alle individuellen Vorteile der existierenden, aber unterschiedlichen Konstruktionen in <u>einem</u> Konzept zu, aber vermeidet dabei alle individuellen Nachteile der existierenden, aber unterschiedlichen Konstruktionen.

Description

Membranmodul
Die Erfindung bezieht sich auf ein Membranmodul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Membranmodul ist bekannt aus den deutschen Patentschriften DE 44 38 327 Cl und DE 44 01 014 C2.
Der Begriff "Kartusche" bedeutet in dieser Anmeldung "in einem Käfig montiertes Faserbündel".
1. Hintergrund der Erfindung und Stand der Technik
1.1 Allgemeines
Sieht man von konstruktiven Einzelheiten ab, so lassen sich die Module auf 2 Bau- klassen und 6 Bauarten zurückführen:
Schlauchmembranen Flachmembranen Rohrmodul Plattenmodul
Kapillarmodul Wickelmodul Hohlfasermodul Kissenmodul
Die Erfindung betrifft Module mit Schlauchmembranen, welche nachfolgend näher erläutert werden.
1.2 Bauformen von Modulen mit Schlauchmembranen 1.2.1 Rohrmodul
Bei diesem Modultyp Hegt die Membran in Schlauchform auf der Innenseite druckfester Rohre, die Durchmesser zwischen 6 und 24 mm aufweisen. Der Feed wird in das Innere des Rohres gepumpt, das Permeat durchdringt die Membran und wird im Außenraum abgezogen. Zum Teil können die Membranen ausgewechselt werden, zum Teil sind sie aber auch fest auf dem Stützmaterial aufgebracht. Zur Erhöhung der relativ geringen
Packungsdichte (< 80 m 2 Membranfläche pro m "? umbautem Raum) ordnen viele Her- steller mehrere Module in einem Mantelrohr an. Die Vorteile und Nachteile des Rohrmoduls sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt, wobei der Innendurchmesser mit di abgekürzt ist:
Figure imgf000004_0001
1.2.2 Kapillarmodul
Im Gegensatz zu Rohrmodulen und Modulen mit Flachmembranen, bei denen die Membranfolie durch eine poröse Stützstruktur mechanisch abgestützt wird, gibt es auch Modulkonstruktionen, die mit selbsttragenden Membranen ausgestattet sind:
das Hohlfasermodul das Kapillarmodul
Letzteres besteht aus größeren (di = 0.5-6 mm) und damit weniger druckfesten Membranschläuchen, die asymmetrisch aufgebaut sind und innen die aktive Trennschicht besitzen.
Das Kapillarmodul wird im Bereich der Ultrafiltration sowie bei der Gaspermeation in den Fällen eingesetzt, in denen die Triebkraft durch Anlegen von Vakuum auf der Per- meatseite - bei Umgebungsdruck auf der Feedseite - realisiert wird. Er ist mit einem Rohrbündelwärmeaustauscher zu vergleichen: die Membranschläuche sind parallel angeordnet und an beiden Enden in einer Kopfplatte (Potting) verklebt. Im Vergleich zum Rohrmodul besitzt der Kapillarmodul eine höhere Packungsdichte, jedoch wegen der meist laminaren Strömung ein weniger gutes StofTaustauschverhalten. Die Vorteile und Nachteile des Kapillarmoduls sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
Figure imgf000005_0001
1.2.3 Hohlfasermodul
Sehr viel geringere Durchmesser als beim Kapillarmodul werden in Hohlfasermodulen verwendet. Hohlfasermodule werden bei der Umkehrosmose und Gaspermeation eingesetzt, bei der Gaspermeation aber nur dort, wo die Triebkraft durch Überdruck auf der Zulaufseite - bei Umgebungsdruck auf der Permeatseite - realisiert wird. Meist ist die zu trennende Mischung auf der Außenseite der Fasern, während das Permeat im Faserinnern abströmt. Die Hohlfasern werden also im Gegensatz zu Kapillaren zumeist durch Außendruck beansprucht. Aus diesem Grund sind sie druckstabiler als Kapillar- und Rohrmodul und können einer Druckdifferenz bis zu 100 bar standhalten. Meist sind die eingesetzten Hohlfasern asymmetrisch, wobei die aktive Schicht in den meisten Fällen außen liegt. Typische Größenordnungen sind Außendurchmesser da = 85 μm (Dupont - UO , da = 200 μm (Toyobo - UO) und da = 400 μm (Monsanto GP und ÜBE GP).
Beim Hohlfasermodul werden die einzelnen Fasern zu einem Faserpaket zusammengefaßt und in ein Druckrohr eingebaut. Konstruktiv sind dabei die Module für die Gaspermeation so ausgebildet, daß die zu trennende Mischung parallel zu den Fasern geführt wird (Gleich- oder Gegenstrom), während bei Hohlfasermodulen für die Umkehrosmose die Rohlösung radial zum Faserbündel, und zwar von innen nach außen strömt (Kreuzstrom). Als Beispiel für letzteres sei das Membranmodul genannt, das unter dem Handelsnamen "Permasep" von der Fa. Du Pont vertrieben wird.
Während bei den Hohlfasermodulen für die Umkehrosmose die zu trennende Mischung immer auf der Außenseite der Fasern strömt und das Permeat im Faserinnern, existieren für die Gaspermeation beide Stromführungen. Insgesamt sind dabei die in Figur 5 dar- gestellten 3 Varianten hinsichtüch der Stromführung von Feed 3 und Permeat 4 und hinsichtlich des Membranaufbaus entwickelt worden:
Neben der Variante A mit außenumströmtem Faserbündel und außenliegender aktiver Schicht 1 der Membran und innenliegender Stützschicht 2 gibt es auch Module mit feedseitig innendurchströmten Hohlfasern. Selbstverständlich müssen hier die Fasern analog zu einem eingängigen Rohrbündelwärmeaustauscher an beiden Faserenden offen eingeklebt sein. Die aktive Schicht 1 der Membran ist bei dieser Stromfuhrung normalerweise auf der Innenseite (Variante B), jedoch ist auch ein innendurchströmter Hohlfasermodul für die Gaspermeation mit außen hegender aktiver Schicht 1 (Variante C) bekannt.
Die Vor- und Nachteile der einzelnen Varianten lassen sich anhand der Figuren 6a und 6b charakterisieren, in denen die Pottings 5 mit den Dichtungen 6, das Zulauf- und Ab- laufrohr (Zentralrohr) 7 und die Schlauchmembranen 8 sowie Feed 3 und Retentat 9 dargestellt sind. Der Feeddruck pp, der Permeatdruck pp und der Retentatdruck p^ sowie die resultierende Kraft 10 bzw. der resultierende Druck 10 auf die Pottings 5 sind ebenfalls eingezeichnet.
Außen angeströmte Varianten (Figur 6a)
Bei außen angeströmten Varianten wirkt der Systemüberdruck auf die Innenseite der Pottings mit dem Bestreben, diese auseinanderzudrücken.
Innen angeströmte Varianten (Figur 6b) Bei innen angeströmten Varianten wirkt der Systemüberdruck auf die Stirnseiten der Kopfplatten 5 (Pottings) mit dem Bestreben, diese gegeneinander zu drücken.
Variante A (außen angeströmt)
Hier können aufgrund der hohen mechanischen Stabilität von Rohren unter Außendruck hohe feedseitige Drücke (Δp « 70 bar) realisiert werden. Permeatseitig sind jedoch relativ hohe Druckverluste zu erwarten, da aus konstruktiven Gründen kleine Faserdurchmesser und große Faserlängen angestrebt werden. Flinzu kommt bei Gas- permeationsmodulen der ungünstige Einfluß des niedrigen Permeatdruckes auf den Druckverlust (Δp ~ 1/p). Es ist jedoch eine große Packungsdichte erreichbar, da die äußere Mantelfläche der Hohlfasern natürlich sehr viel größer ist als die innere.
Variante B (innen angeströmt) In diesem Fall ist der permeatseitige Druckverlust vernachlässigbar klein. Dies ist für die Gaspermeation wesentlich, da hier die Selektivität relativ stark vom Druckverhältnis Pp/Pp abhängt und damit wesentlich empfindlicher auf permeatseitige Druckverluste reagiert als auf feedseitige (Größenordnungen beachten!). Nachteilig sind die deutlich geringere Packungsdichte, vor allem aber die geringere Belastbarkeit der Hohlfasern bei Innendruck (PFmax * 15 bar).
Variante C (innen angeströmt)
Bei diesem Typ wird versucht, den Vorteil der Variante A - große, weil außen hegende aktive Membranfläche - mit dem Vorteil der Variante B - geringer permeatseitiger Druckverlust - zu verbinden. Hinsichtlich der mechanischen Beanspruchung ist zu berücksichtigen, daß einerseits eine außen hegende, auf Dehnung beanspruchte aktive Schicht gefährdeter ist als eine innen hegende Schicht, andererseits aber eine eventuelle Beschädigung durch im Feed befindliche Partikel ausgeschlossen ist.
Die Vorteile und Nachteile des Hohlfasermoduls sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt, wobei der Innendurchmesser mit di abgekürzt ist:
Figure imgf000007_0001
1.2.4 Übersicht
Abschließend werden die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale der drei Modultypen mit Schlauchmembran zusammengefaßt.
Unterscheidungsmerkmale der Modultypen mit Schlauchmembran
Figure imgf000008_0001
1.3 Nachteile des Standes der Technik
Gerade die Vielzahl an verfügbaren Modulsystemen hat eine Verbreitung der Membranverfahren in solchen Gebieten verhindert, in denen verschiedene Membranen in derselben Modulkonfiguration benötigt werden. Sollen z.B. in demselben Reaktor unter Einsatz verschiedener Membranen unterschiedhche Substanzen synthetisiert werden, so kann u.a. auch die Anströmung von Synthese zu Synthese variieren. Im einen Fall. z.B. Veresterung, ist eine außenumströmte, wasserselektive (hydrophile) Membran, in der nächsten Anwendung, z. B. Umesterung, hingegen eine innenangeströmte, organika- selektive (hydrophobe) Membran erforderlich. Muß der Nutzer dazu verschiedene Modulkonzepte installieren, wird er aufgrund der hohen Kosten und der logistischen Komplexität (Service) mit hoher Wahrscheinlichkeit auf die Investition verzichten.
Hohlfaser- und Kapillarmodule werden in allen Membranverfahren in verschiedenen Konfigurationen angeboten.Die verfügbaren Modulkonzepte sollen im folgenden diskutiert werden. Zunächst wird auf die unterschiedhche konstruktiven Merkmale von Faserbündeln eingegangen. 1.3.1 Nachteile von Faserbündelkonstruktionen
Die Fertigung von Faserbündeln ist um so aufwendiger, desto größer die Faserbündeldurchmesser und je höher der angestrebte Temperaturbereich ist. Die Hauptprobleme hegen in der Fertigung der Pottings. Da es sich um Polymermaterialien handelt, unterhegen die Faserbündel großen Fertigungstoleranzen bis zu 1 %.
Starre Faserbündel
Starre Faserbündel sind dadurch gekennzeichnet, daß die Pottings z. B. durch eine Rohr-, Stangen- oder Stützmantelkonstruktion starr miteinander verbunden sind. Starre Faserbündel dürfen im eingebauten Zustand axial nicht fixiert werden, da die relative Wärmedehnung des Zentralrohrs 7 oder des Stützmantels zum axialen Ausbrechen aus dem Potting 5 führen kann (Figuren 7a. 7b), wenn die starre Verbindung mit zunehmen- der Temperatur einer stärkeren Längendehnung unterhegt als das Gehäuse.
Starre Faserbündel müssen somit im eingebauten Zustand axial beweglich sein und müssen somit durch radial wirkende Dichtelemente (O- Ringe, Lippendichtungen) gegenüber dem Gehäuse abgedichtet sein.
Längenveränderliche Faserbündel (Hochtemperaturbereich)
Mit steigenden Anwendungstemperaturen (90 - 400 C und darüber) entsteht die Not- wendigkeit, axial veränderliche Faserbündel zu fertigen, da die unterschiedlichen Wärmedehnungen der verwendeten Materiahen (Fasern, Pottingharz. Zentralrohr. Stützkäfig) berücksichtigt werden müssen. Das Zentralrohr kann aus Kunststoff oder, im Falle hoher Betriebstemperaturen, aus Stahl bestehen. Das gleiche gilt für das Gehäuse.
Längenveränderhche Faserbündel sind durch eine axiale Verschiebbarkeit der Pottings relativ zueinander gekennzeichnet. Dies kann u.a. durch Teilung der Zentrahohre 7 erzielt werden. Die Figuren 8a, 8b, 8c zeigen schematisch die Wirkungsweise längenveränderlicher Faserbündel bei Temperaturerhöhung. In Figur 8a sind im Gehäuse fixierte Pottings 5, in Figur 8b im Gehäuse axial verschiebbare Pottings 5 bei Innenanströmung (Druck von außen auf die Pottings) und in Figur 8c im Gehäuse axial verschiebbare Pottings 5 bei Außenanströmung (Druck von innen auf die Pottings) dargestellt.
Durch die entfallende axiale Fixierung, erhält ein Potting eine "schwimmende" Funktion (vgl. "schwimmende" Lagerung bei Metallbauteilen). Bei geteilten Faserbündeln sind sowohl für die innen-, wie auch die außenangeströmte Variante besondere konstruktive Vorkehrungen zu berücksichtigen. Wird z.B. bei Innenanströmung das flexible Potting nicht fixiert, so reduziert der Systemüberdruck 13 das axiale Dehnungsspiel 12 auf Null (Figur 8b). Die Wärmedehnung führt nun zu einer Gleitbewegung des "schwimmenden" Pottings 5a und verursacht eine permanente Gleitbelastung der Dichtung 6. Der Systemüberdruck 13 wirkt der Wärmedehnung 14 entgegen.
Bei Außenanströmung ist zudem die Empfindlichkeit längenveränderlicher Faserbündel gegenüber dem Mediumdruck konstruktiv auszugleichen, denn der Systemüberdruck 13 drückt das "schwimmende" Potting 5a so weit nach außen, bis die Fasern 8 die vollständige Kraft aufnehmen (Figur 8c). Wird das Potting 5a axial nicht fixiert, kann besonders eine schnelle Druckbeaufschlagung zum Faserriß führen (Figur 8c, unten).
1.3.2 Nachteile von Modulkonstruktionen 1.3.2.1 Eingeklebte Faserbündel
Bei dieser häufigsten, anzutreffende Bauart werden die Fasern direkt im Gehäuse vergossen (verklebt) und somit Leckage- und Dichtigkeitsprobleme umgangen. Darüber hinaus werden nur kleine Modulgrößen angeboten, da hier die Wärmedehnungsaspekte weniger ausgeprägt sind. Die verfügbaren Module sind jedoch nur für den Niederdruckbereich (Polymergehäuse) und den Niedertemperaturbereich (bis ca. 100 C) geeignet. Eine Montage/Demontage nur der Faserbündel ist allerdings nicht möglich, d.h. bei Auftreten von Membrandefekten sind die kompletten Module auszutauschen. Ein Mem- branaustausch seitens des Kunden ist somit immer mit einem Modulaustausch verbunden. Ein Membranwechsel (Verwendung von Membranen anderer Hersteller) ist aufgrund anderer konstruktiver Gestaltung in der Regel nicht möglich. Durch die Einklebung sind solche Faserbündel starr.
1.3.2.2 Vorzumontierende Module
Bei den bekannten technischen Lösungen sind die zur Dichtung der Faserbündel 8 montierten O-Ringe 6 am Außenumfang der Pottings 5 (radial wirkend) angeordnet (Figur 9). Nachteihg an dieser Konstruktion ist, daß axiale Drücke tangential auf eine sehr dünne Dichtfläche wirken. Die Empfindlichkeit dieses Dichtungskonzepts nimmt mit zunehmendem Druck und besonders mit zunehmender Temperatur und chemischem Angriff zu. Die Montage erfolgt am beidseitig geöffneten Gehäuse 11 durch Einschieben des Faserbündels 5, 8 und durch Einlegen der beiden O-Ringe 6 und deren Verpressung durch einen geeigneten Andruckflansch 15.
1.3.2.3 Kartuschen
Einseitig montierbare Kartuschen können zum einen durch starre Faserbündel realisiert werden oder Kartuschen, die z. B. unter dem Namen "Permasep" von der Fa. Du Pont vertrieben werden. Beide sind durch radial wirkende Dichtelemente gekennzeichnet. Letztere läßt auch nach dem Einbau eine axiale Bewegung der Pottings relativ zueinander zu.
2. Aufgabe der Erfindung
1. Zwecks Produktionssicherheit müssen die Membranen, ob in vertikaler oder horizontaler Ausrichtung, schnell vom Betriebspersonal gewechselt werden können, d. h. es soll eine einseitige Montage und Demontage der Kartusche einschließlich aller Dicht- elemente in das bzw. aus dem Gehäuse möghch sein, wobei nur das eine Ende des rohr- fÖrmigen Gehäuses geöffnet werden muß.
2. Auch Polymermembranen werden zunehmend in Temperaturbereichen bis 400 C eingesetzt, d. h. die Modulkonstruktion muß sowohl bei tiefen (z. B. -40 C) als auch hohen Temperaturen (ca. 400 C) eingesetzt werden können.
3. Mit zunehmendem Einsatz von Membranen in der chemischen Industrie sind häufige An- und Abfahrvorgänge durch Fehlbedienungen oder Sicherheitsverriegelungen un- ausweislich. Das bedeutet, die Module müssen viele Anfahrprozesse bewältigen können. Zudem erfordern chemische Prozesse auch die Variation des Prozeßdrucks (Feeddruck,
Permeatdruck) in weiten Bereichen. Das bedeutet, die Konstruktion muß eine Unempfindhchkeit der Membranen gegenüber Druckstößen gewährleisten.
Die Konstruktion soll den Einbau sowohl starrer als auch längenveränderlicher Faser- bündel zulassen.
Die Konstruktion muß sowohl die innen- als auch die außengeströmte Fahrweise zulassen. Zwecks höherer Druckbeanspruchung soll die Konstruktion an den Pottings ein axiales (selbstdichtendes) Dichtkonzept aufweisen.
Der Erfindung hegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Membranmodul der ein- gangs genannten Art diese Anforderungen zu erfüllen. Insbesondere sollen drei Anforderungen gleichzeitig erfüllt werden. Erstens soll eine einseitige Montage und Demontage der Kartusche in das bzw. aus dem Gehäuse möghch sein, wobei nur das eine Ende des rohrfbrmigen Gehäuses geöffnet werden muß. Zweitens soll ein Ausgleich von Wärmedehnung möghch sein, so daß die Vorrichtung sowohl bei niedrigen als auch bei höheren Temperaturen eingesetzt werden kann. Schheßlich soll eine Unempfindhchkeit gegen Druckstöße erreicht werden.
3. Lösung der Aufgabe
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die erste Teilaufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kartusche mittels des die Pottings verbindenden Elementes selbsttragend ausgebildet ist. Die zweite Teilaufgabe wird da- durch gelöst, daß das die Pottings verbindende Element nicht fest mit beiden Pottings verbunden ist. aber die Pottings in einem Mindestabstand zueinander hält, wobei das genannte Element eine Vergrößerung, nicht aber eine Verkleinerung dieses Mindest- abstandes zuläßt. Die dritte Teilaufgabe wird dadurch gelöst, daß bei konstanter Temperatur weder eine Vergrößerung noch eine Verkleinerung des Abstandes der Pottings bei in das Gehäuse eingebauter Kartusche möghch ist. Druckstöße wirken daher nicht unmittelbar auf die Schlauchmembranen.
Mit der Erfindung können die widersprüchlichen Forderungen längenvariabler Faserbündel und • beidseitig fixierter Pottings gleichzeitig erfüllt werden.
Die freie Veränderbarkeit des Abstandes der Pottings erlaubt ein Wärmedehnungsspiel und damit die Verwendung des Membranmoduls sowohl bei hohen als auch bei niedri- gen Temperaturen, ohne daß beispielsweise ein vorhandenes Zentralrohr axial aus dem Potting ausbricht. Durch die Fixierung des Abstands der Kopfplatten zueinander kann das Faserbündel sowohl von innen als auch von außen angeströmt werden, ohne daß durch eine Verschiebung der Pottings Dichtungsprobleme auftreten und ohne daß der Druck des Mediums auf die Schlauclimembranen wirkt und eventuell zu einem Membranriß führt.
4. Bevorzugte Ausgestaltungen
Vorgeschlagen wird weiterhin, daß innerhalb des Faserbündels ein Zulauf- oder Ablaufrohr angeordnet ist, wobei mindestens ein Ende des Zulauf- und Ablaufrohrs fest und axial unverschiebbar mit einer der Pottings verbunden ist, und daß vor dem Einbau des Faserbündels in das Gehäuse der Abstand dieses Endes zum gegenüberliegenden Potting veränderbar ist. Üblicherweise ist das Zulauf- und Ablaufrohr zentral innerhalb des Bündels von Schlauchmembranen ("Faserbündels") angeordnet und wird daher Zentralrohr genannt. Z. B. kann das eine Ende des Rohrs fest im Potting eingeklebt sein und das andere Ende in einer entsprechenden Sackbohrung des anderen Pottings lose und axial verschiebbar einliegen. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, daß im Faserbündel überhaupt kein solches Zentralrohr angeordnet ist.
Weiterhin wird vorgeschlagen, daß beide Enden des Zulauf- und Ablaufrohrs mit dem jeweiligen Potting fest und axial unverschiebbar verbunden ist, daß die Länge des Zulauf- oder Ablaufrohrs frei veränderbar.
Die freie Veränderbarkeit der Länge des Zulauf- und Ablaufrohres kann auf unterschiedhche Weise erreicht werden. So wird zum einen vorgeschlagen, daß das Zulauf- und Ablaufrohr mindestens zwei teleskopartig teilweise ineinanderschiebbare Rohr- stücke aufweist.
Alternativ kann man in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorsehen, daß das Zulauf- und Ablaufrohr mindestens einen in Längsrichtung wirkenden Kompensator aufweist.
Auch die Fixierung des Abstands der Kopfplatten zueinander kann unterschiedlich ausgestaltet sein. So wird zum einen vorgeschlagen, daß der Abstand der Kopfplatten zueinander einstellbar ist. Diese Ausgestaltung wird im einzelnen weiter unten in Beispiel 1 erläutert.
Die erfindungsgemäßen Merkmale sind hier durch die konstruktive Gestaltung des Gehäuses verwirklicht, z.B. durch die Integration einer axial fixierbaren "Montagevorrichtung" mit einer zunächst veränderbaren, nach der Montage aber fixierten Verbindung zwischen den Pottings (Beispiel 1, Figuren 1 und 2). Bei der Montage eines solchen erfindungsgemäßen Membranmoduls versieht man die Verbindung der Pottings zunächst mit einem definierten axialen Wärmedehnungsspiel und fixiert anschließend den Abstand der Pottings und damit auch das vorgegebene Wärmedehnungsspiel des Zulauf- und Ablaufrohrs.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung haben die Kopfplatten einen festen, vorgegebenen Abstand zueinander. Hier hegt also ein festes, vorgegebenes Wärmedehnungsspiel des Zulauf- und Ablaufrohrs vor. Das weiter unten im einzelnen erläu- terte Beispiel 2 betrifft diese Ausgestaltung.
Weiter wird vorgeschlagen, daß die Kopfplatten (Pottings) maximal an einem Ende eines inneren Mantelrohrs fest angebracht sind und das innere Mantelrohr innerhalb des äußeren Mantelrohrs angeordnet ist. Hier erhält man eine auswechselbare Kartusche, die das FaserbündeL die Pottings und das innere Mantelrohr umfaßt.
Die erfindungsgemäßen Merkmale werden durch die konstruktive Gestaltung des Wechselelements erzielt, z. B. indem man ein Hohlfaserbündel mit einer starren Urnman- telung versieht, die Einbauten zwischen den Pottings jedoch axial zueinander verschieb- bar (z.B. geteilte Zentrahohre, Zentraholire mit Kompensatoren, etc.) fertigt (Beispiel 2, Figur 4).
Ferner ist es von Vorteil, wenn die Außenfläche des inneren Mantelrohrs bzw. der Kopfplatten bzw. eines fest damit verbundenen Teils gegenüber der Innenfläche des Gehäuses abgedichtet ist und die Dichtungen als Lippendichtungen, insbesondere als selbstdichtende Lippendichtungen, ausgebildet sind.
Vorzugsweise werden derartige Dichtungen eingesetzt, bei denen der Systemdruck in allen Anströmungsvarianten die Dichtungswirkung unterstützt (Selbstdichtungswirkung). So können umklappbare bzw. wechselseitig einbaubare Lippendichtungen eingesetzt werden, mit denen die Einheit aus Faserbündel und Pottings bzw. das Wechselelement für jede Anströmungsvariante selbstdichtend gegenüber dem Permeatraum abgedichtet wird.
Vorzugsweise sind die Schlauchmembranen als Polymermembranen, insbesondere als hochtemperaturbeständige Membranen ausgebildet. Das erfindungsgemäße Membranmodul kann für behebige Membranverfähren eingesetzt werden. Vorzugsweise wird es für die Verfahren Dampfpermeation, Pervaporation verwendet.
Das axiale bzw. axial/radiale Dichtkonzept der Figuren 3a bis 3g ermöghcht eine Verstärkung der Dichtwirkung durch den höheren Systemdruck des Zulaufgemisches (Selbstabdichtung) relativ zum Permeatdruck sowohl in außenangeströmter (Figur 3a in Verbindung mit den Figuren 3b, 3d) als auch in innenangeströmter Fahrweise (Figuren 3a, 3c in Verbindung mit Figur 3e). Dadurch ist eine zuverlässige Dichtigkeit in Tief- und Hochtemperaturanwendungen möglich.
5. Ausführungsbeispiele
Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen
Figur 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Membranmodul mit umgebenden Gehäuse nach einem ersten Ausfuhrungsbeispiel,
Figur 2 den rechten Teil von Figur 1 in Vergrößerung,
Figur 3 Details der Figuren 1 und 2 zur Erläuterung des Aufbaus, der Montage und der Funktionsweise, zum Teil mit unterschiedlichen Ausgestaltungen einzelner Elemente,
Figur 4a, 4b je einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Membranmodul nach einem zweiten Ausfuhrungsbeispiel,
Figuren 5 A, 5B, 5C eine Membran im Längsschnitt mit Darstellung der Strom- fuhrung von Feed und Permeat (Stand der Technik, bereits erläutert),
Figuren 6a, 6b jeweils ein Membranmodul im Längsschnitt mit schematischer
Darstellung der Anströmungsvarianten (Stand der Technik, bereits erläu- tert),
Figuren 7a, 7b jeweils ein Membranmodul im Längsschnitt mit im Gehäuse axial fixierten Pottings und mit schematischer Darstellung des Effektes der Wärmedehnung (Stand der Technik, bereits erläutert), Figuren 8a, 8b, 8c jeweils ein Membranmodul im Längsschnitt mit im
Gehäuse axial beweglichen Pottings mit veränderbarem gegenseitigem Abstand und mit schematischer Darstellung des Effektes der Wärme- dehnung (Stand der Technik, bereits erläutert),
Figur 9 ein Membranmodul im Längsschnitt beim Einbau in ein Gehäuse (Stand der Technik, bereits erläutert) und
Figuren 10a und 10b die Herstellung eines Faserbündels nach dem Stand der
Technik.
In allen Zeichnungen, auch in denen zum Stand der Technik, haben gleiche Bezugszeichen die gleiche Bedeutung und werden daher gegebenenfalls nur einmal erläutert.
5.1 Beispiel 1 (Figuren 1 bis 3)
Die Anforderungen wurden erfindungsgemäß durch einen Montagekäfig mit folgenden Merkmalen gelöst:
1. axial/radiale Dichtung 6 der Pottings 5a, 5b (Figuren 3f, 3g, 3i),
2. einseitiges Fixlager (links in Figur 1),
3. gegenüberliegendes Loslager (rechts in Figur 1. zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen) 4. Elemente zur Fixierung des Loslagers (siehe Figur 2),
5. einseitige Montier-/Demontierbarkeit, einschließlich aller Dichtelemente,
6. radiales Dichtungskonzept am Loslager (z. B. O-Ringe, vorzugsweise jedoch Lippendichtungen 16, da selbstdichtend, z.B. erhältlich unter dem Handelsnamen •Nariseal") 7. Selbstdichtungswirkung der Dichtungen 16 und 6 (als Dichtung 6 wird vorzugsweise ein O-Ring eingesetzt, der durch die Verschiebbarkeit des rechten Pottings 5b (Figur 2) selbstdichtend ist)
8. in-situ Montier-/ Demontierbarkeit
9. Möglichkeit, verschiedene Faserbündelkonstruktionen in demselben Gehäuse einzusetzen,
10. Schutz des Faserbündels 8 bei Montage-ZDemontage,
11. leichte Durchführung von Druckprüfungen der Anlage,
12. Tauglichkeit für Pharmaanwendungen (Wegwerfmembranen, Sterilisierbarkeit von Gehäuse und Membran). Das äußere Mantelrohr 17 ist von einem Heizmantel 18 mit Ein- und Auslässen 19 umgeben.
ad 1. Die axial/radiale Dichtungswirkung wird durch eine Nut 20 im distalen Potting 5a erzielt, die als Aufnahme für ein Dichtelement (z.B. O-Ring 6) dient (Figur 3a für außenangeströmte Schlauchmembranen 8, selbstdichtend). Die Dichtung 6 wird per distaler Durchschraubung (Schraube 21) der distalen Andruckplatte 22 in den Dichtsitz verpreßt. Radiale Fertigungstoleranzen der Pottings sind dadurch unerheblich.
Die Figuren 3f und 3g zeigen das axial/radiale und selbstdichtende Dichtungskonzept bei Verwendung von O-Ringen als Dichtungen. An sich bekannt ist radiale, nicht selbstdichtende Dichtungskonzept nach Figur 3h. Ein vorteilhaftes radiales und selbstdichtendes Dichtungskonzept unter Verwendung von Lippendichtungen zeigt Figur 3i.
ad 2. Dadurch ist das distale Potting 5a fixiert.
ad 3. Eine entsprechende Nut 24 wird am proximalen Potting 5b ("schwimmender Potting") vorgesehen (Figur 3b für außenangeströmte Schlauchmembranen 8. selbst- dichtend). Per Verschraubung (Schraube 25) des proximalen ungeteilten Andruck- flansches 26 wird die Dichtung 6 in dem proximalen Dichtsitz verpreßt. Der Systemdruck wird in Figur 3b mit dem Pfeil 27 dargestellt.
ad 4. Der proximale Dichtsitz ist in einen Flansch 29 integriert, der außerdem eine außen umlaufende Nut 30 aufweist, in der eine Lippen dichtung 16 für die Abdichtung der Montagevorrichtung gegenüber dem Gehäuse 1 1 einliegt (Figuren 3c, 3d, 3e). Das distale (Fix)lager und das proximale Lager werden durch axial verstellbare Verbindungen gegeneinander fixiert, z. B. mittels konterbarer Gewindestangen 23 durch Anziehen der Kontermutter 28. Die Flexibilität vor der Fixierung, insbesondere durch eine "tiefe" Sackbohrung im Flansch 29, ermöghcht den Ausgleich von axialen Fertigungstoleranzen der Faserbündel. Auch hier sind radiale Toleranzen unbedeutend.
Dadurch wird das Faserbündel 8 gegen Temperatur- / Druckwechselbeanspruchungen unempfindlich, da die Kräfte von der Montagevorrichtung aufgenommen werden. Unterschiedhche Wärmedehnungen zwischen Fasern und Gehäuse, Faserbündel- einbauten (Zentralrohr 7, Stützkäfig, etc.) werden ggf. durch Teilung dieser Faser- bündeleinbauten kompensiert. ad 5. Die Montagevorrichtung ermöghcht die einseitige Montage/Demontage des
Faserbündels.
ad 6. Die Montagevorrichtung wird gegenüber dem Gehäuse 11 durch Radialdicht- elemente, nämlich Lippendichtungen 16 (Figuren 3d, 3e), gedichtet. Figur 3d zeigt die Anordnung für außenangeströmte, Figur 3e die Anordnung für innenangeströmte Membranmodule.
ad 7. Hier werden Lippendichtungen 16 bevorzugt, da diese eine selbstdichtende Wir- kung sowohl im innen- wie auch außenangeströmten Fall ausüben, indem die Öffnung der Überdruckseite zugewandt wird. Der Überdruck drückt die Lippen 16 auseinander und erhöht somit selbsttätig die Dichtwirkung.
ad 8. Durch die einseitige Montierbarkeit ist ein in-situ Ein- bzw. Ausbau der Faser- bündel (vom Anwender) möghch. Dadurch ist jederzeit die Produktionssicherheit gewährleistet.
ad 9. Die Montagevorrichtung ermöglicht den Einsatz konstruktiv unterschiedlicher Faserbündel in demselben Gehäuse 1 1.
ad 10. Die Montagevorrichtung wirkt als Schutzkäfig für das Faserbündel, d.h. alle Prozeß- und Montage/Demontage-Kräfte werden vom Schutzkäfig aufgenommen und schonen dadurch die empfindlicheren Membranelemente.
ad 11. Turnusmäßig durchzufülirende Druckprüfungen von Anlagen werden in der
Regel durch Füllen der Anlagen mit Wasser durchgeführt. Die Entkopplung von Faserbündel und Gehäuse erlaubt die Prüfung der Anlage bei ausgebautem Faserbündel (Vermeidung von Membrankontakt mit unnötigen Medien).
ad 12. Das Wechselkonzept in Verbindung mit hochtemperaturbeständigen Membranelementen (auch wenn die Membranen nur im Niedertemperaturbereich eingesetzt werden) ist zum Einsatz der Verfahren Dampfpermeation, Pervaporation im Pharmabereich taughch, da Gehäuse und Membranen gemeinsam (in-situ) sterilisiert (z.B. Dampfsterilisation) werden können. Auch der Einsatz von Einweg-Membraneinsätzen ist denk- bar.
Im folgenden wird die Montage des Membranmoduls erläutert. Außerhalb des Gehäuses wird um das Faserbündel ein Membrankäfig montiert. Dabei wird die rechte Pottinghälfte (Figur 1) durch zwei Flansche stirnseitig umschlossen. Die linke Pottinghälfte erhält zunächst nur innenseitig zwei Flanschhälften. Diese Flanschhälften werden mittels zweier Gewindestangen und je einer Kontermutter mit der rech- ten Pottingumhüllung über die gesamte Faserlänge hinweig verbunden und fixiert.
Nach Einschub des Membrankäfigs in das Gehäuse ist die linke Pottinghälfte auch an der linken Stirnseite von einem Flansch umgeben, der fest mit dem Gehäuse verbunden ist. Durch die Verschraubung beider Flanschseiten des linken Pottings ist diese gesamte Pottinghälfte ein fester Verbund mit dem Gehäuse und dient somit als "Festlager". Da die rechte Pottingumhüllung gegenüber dem Gehäuse axial verschiebbar ist, dient diese als "Loslager". Der sich auf dieser Seite ergebende Spalt zwischen Flansch und Gehäuse wird mittels eines Dichtrings geschlossen.
Über die Gewindestangen des Membrankäfigs können Längentoleranzen des Faser- bündels bei der Montage besser ausgeglichen werden. Längentoleranzen im Gehäuse werden über das "Loslager" kompensiert. Nach dem Einbau des Membrankäfigs in das Gehäuse dienen die beiden Gewindestangen zur Aufnahme der Druck- und Zugkräfte, damit das Faserbündel während des Betriebs entlastet und somit geschützt ist.
Der Membrankäfig schützt das Faserbündel bereits beim Einschieben ins Gehäuse, da auch hier aufgrund des Handling entstehende Belastungen vom Membrankäfig aufgenommen werden. Bei der Demontage gilt das gleiche.
Die Längenausdehnung unter Wärmeeinwirkung kann mit dem geteilten Zentralrohi" (Figur 3c) ausgeghchen werden. Bei Verwendung gleichen Materials beim Zentrahohr und den Gewindestangen kann das Zentrahohr sogar starr ausgeführt sein. Die Längenausdehnung erfolgt dann über das "Loslager". Die Längenausdehnung des Membrankäfigs und des Zentralrohrs gegenüber dem Faserbündel wird durch eine entsprechend lockere Wicklung der Schlauchmembranen (Fasern) ausgeghchen.
Die Druck- und Zugkräfte während des Betriebs werden ausschließlich von den Gewindestangen aufgenommen. Das Faserbündel einschließlich des Zentrahohrs ist dadurch vollkommen entlastet und somit geschützt.
5.2 Beispiel 2 (Figuren 4a und 4b) Hier können Wärmedehnungen durch das axiale Dehnungsspiel 12 des Zentrahohrs 7 ohne Belastung der Pottings 5 stattfinden. Bei Innenanströmung wird der Systemüberdruck durch eine axiale Druckbelastung des inneren Mantelrohrs 31 aufgefangen, so daß keine druckbedingte Reduktion des Wärmedehnungsspiels erfolgt. Bei Außen- anströmung wird der Systemüberdruck durch eine axiale Zugbelastung des inneren Mantelrohrs 31 aufgefangen, so daß keine druckbedingte Dehnung der Membranfasern 8 erfolgt. Eine Belastung der Membranfasern 8 durch die Wärmedehnung des inneren Mantelrohrs 31 wird durch eine entsprechend "lockere" Wicklung der Fasern 8 vermieden.
Die Variante in Figur 4a arbeitet mit einem teleskopartig längenvariablen Zentralrohr 7. An der linken Seite in Figur 4a ist das Ende des inneren Mantelrohrs 31 lose (locker) am distalen Potting angeordnet. Bei Innenanströmung überträgt das innere Mantelrohr 31 den Systemüberdruck auf das distale Potting und verstärkt dadurch die axiale Dicht- Wirkung (analog zu Figur 3a). Da das innere Mantelrohr (lose am distalen Potting) jedoch mit einem distalen Flansch versehen und dieser mit dem Gehäuse verschraubt ist (analog Figur 3a), wird bei außeuangeströmter Fahrweise der Systemdruck von dem mit dem Gehäuse verschraubten Mantelrohr aufgenommen. Die Selbstdichtung des distalen Pottings ist ebenfalls gewährleistet.
In der Variante nach Figur 4b wird die unterschiedliche Wärmedehnung des Zentrahohrs 7 gegenüber dem inneren Mantelrohr 31 durch einen Kompensator 32 ausgeglichen.
Diese Kartusche entspricht in ihrer Wirkungsweise dem in der Montagevorrichtung integrierten Faserbündel entsprechend Beispiel 1 nach der Fixierung der Pottings durch Kontern der Gewindestangen.
Zur Erläuterung des Begriffs "Faserbündel" wird dessen Herstellung in den Figuren 10a und 10b veranschauhcht. Das Zentrahohr 7, um das die Schlauchmembranen 8 angeord- net sind, wird durch eine Öffnung einer Gießform 33 gesteckt, welche mit Epoxidharz ausgefüllt wird. Nach dem Aushärten und dem Entfernen der Gießform 33 erhält man das in Figur 10b teilweise dargestellte Faserbündel, das aus dem Potting 5, den Schlauchmembranen 8 und dem Zentrahohr 7 besteht. Nach einem Abdrehen (Schneiden) der Stirnseite des Gießlings entlang der gestrichelten Linie 34 erhält man das fertige Faserbündel, dessen Potting an der Stirnseite Ein- bzw. Auslaßkanäle für die Schlauchmembranen aufweist. Mit dem anderen Ende der Schlauchmembranen 8 verfährt man entsprechend, so daß die Schlauchmembranen 8 von zwei Pottings gehalten werden. Bezugszeichenliste
aktive Schicht
Stützschicht
Feed
Permeat
Potting, Kopfblatte
Dichtung, O-Ring
Zulauf- und Ablaufrohr (Zentralrohr)
Schlauchmembran, Faserbündel
Retentat resultierende Kraft bzw. Druck
Gehäuse axiales Spiel
Systemüberdruck
Wärmedehnung
Andruckflansch
Lippendichtung äußeres Mantelrohr
Heizmantel
Ein- und Auslässen
Nut
Schraube
Andruckplatte
Gewindestange
Nut
Schraube
Andruckflansch
Pfeil
Kontermutter
Flansch
Nut inneres Mantehohr
Kompensator
Gießform da Außendurchmesser di Innendurchmesser
PF Feeddruck
PP Peπneatdruck
PR Retentatdruck

Claims

Patentansprüche
1. Membranmodul für die Stofftrennung, bestehend aus einem rohrförmigen Gehäuse mit einer darin angeordneten, auswechselbaren, selbsttragenden Kartusche, wobei die Kartusche eine oder mehrere, insbesondere eine Vielzahl von, parallel angeordneten semipermeablen Schlauchmembranen (8) aufweist, die so mit den Kopφlatten (5) (Pottings) verankert sind, daß die Außenseiten der Schlauchmembranen (8) mit entsprechenden, in mindestens einer der Kopφlatten (5) angeordneten Kanälen verbunden sind, wobei die Kartusche mittels eines die
Pottings (5) verbindenden Elementes (23, 31) selbsttragend ausgebildet ist, und wobei bei in das Gehäuse eingebauter Kartusche der Abstand der Pottings (5) zueinander fixiert ist, so daß bei konstanter Temperatur weder eine Vergrößerung noch eine Verkleinerung dieses Abstandes bei in das Gehäuse ein- gebauter Kartusche möglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß das die Pottings (5) verbindende Element (23, 31) nicht fest mit beiden Pottings (5) verbunden ist, aber die Pottings (5) in einem Mindestabstand zueinander hält, wobei das genannte Element (23, 31) eine Vergrößerung, nicht aber eine Verkleinerung dieses Mindestabstandes zuläßt.
2. Membranmodulnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Mindestabstand zwischen den Pottings (5) einstellbar ist.
3. Membranmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Kartusche ein Zulauf- oder Ablaufrohr (7) angeordnet ist. wobei mindestens ein Ende des Zulauf- und Ablaufrohrs (7) fest und axial unver- schiebbar mit einer der Pottings (5) verbunden ist, und daß vor dem Einbau der
Kartusche in das Gehäuse der Abstand dieses Endes zum gegenüberliegenden Potting veränderbar ist.
4. Membranmodul nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden des Zulauf- und Ablaufrohrs (7) mit dem jeweihgen Potting fest und axial unverschiebbar verbunden ist, daß die Länge des Zulauf- oder Ablaufrohrs (7) frei veränderbar ist.
5. Membranmodul nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Zulauf- und Ablaufrohr (7) mindestens zwei teleskopartig teilweise ineinanderschiebbare Rohrstücke aufweist.
6. Membranmodul nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zulauf- und Ablaufrohr (7) mindestens einen in Längsrichtung wirkenden Kompensator (32) aufweist.
7. Membranmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopφlatten (5) einen festen, vorgegebenen Abstand zueinander haben.
8. Membranmodul nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Pottings (5) maximal an einem Ende eines inneren Mantelrohrs (31) fest angebracht sind und das innere Mantehohr (31 ) innerhalb des äußeren Mantelrohrs ( 17) angeordnet ist.
9. Membranmodul nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des inneren Mantelrohrs (31) bzw. der Pottings (5) bzw. eines fest damit verbundenen Teils (29) gegenüber der Innenfläche des Gehäuses
(11) abgedichtet ist und die Dichtungen als Lippendichtungen ( 16), insbesondere als selbstdichtende Lippendichtungen, ausgebildet sind.
10. Membranmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauclimembranen (8) als Polymeπnembranen, insbesondere als hochtemperaturbeständige Membranen ausgebildet sind.
11. Verwendung eines Membranmoduls nach einem der vorhergehenden Ansprüche für die Verfahren Dampφermeation, Pervaporation.
12. Verfahren unter Verwendung eines Membranmoduls nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei man bei dem Faserbündel ein Wärmedehnungsspiel einsteht, welches kleiner als die Wärmedehnung bei der Betriebstemperatur ist.
PCT/EP2000/000009 1999-01-08 2000-01-04 Membranmodul WO2000040325A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE20022342U DE20022342U1 (de) 1999-01-08 2000-01-04 Membranmodul

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19900432A DE19900432A1 (de) 1999-01-08 1999-01-08 Membranmodul
DE19900432.3 1999-01-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2000040325A1 true WO2000040325A1 (de) 2000-07-13

Family

ID=7893768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2000/000009 WO2000040325A1 (de) 1999-01-08 2000-01-04 Membranmodul

Country Status (2)

Country Link
DE (2) DE19900432A1 (de)
WO (1) WO2000040325A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006087214A3 (de) * 2005-02-18 2007-09-07 Whitefox Technologies Ltd Membranmodul für die stoffrennung (i)
CN102139185A (zh) * 2010-12-31 2011-08-03 北京华电云通电力技术有限公司 用于在线监测的变压器油中溶解气体脱出的膜装置
EP2851117A4 (de) * 2012-05-14 2015-12-30 Nok Corp Hohlfasermembranmodul
CN108993160A (zh) * 2018-08-10 2018-12-14 东莞理工学院 一种中空纤维膜丝的自动操纵装置
US10758870B2 (en) 2016-04-22 2020-09-01 Nanostone Water Gmbh Ceramic membrane module with external frame assembly and related methods
EP3946689A4 (de) * 2019-04-03 2023-01-04 Generon IGS, Inc. Gastrennmembranmodul mit verbesserter leistung

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10026344A1 (de) * 2000-04-01 2001-10-04 Membraflow Gmbh & Co Kg Filter Filtermodul
DE10323440B4 (de) * 2003-05-23 2006-10-26 Sulzer Chemtech Gmbh - Membrantechnik - Membran-Rohrmodul
CA2532143A1 (en) * 2003-08-25 2005-03-03 Pall Corporation Filtering device and replaceable filter cartridge
DE10361580A1 (de) * 2003-12-23 2005-07-21 Mann + Hummel Gmbh Keramisches Hohlfaser-Membranmodul
DE102011078345A1 (de) * 2011-06-29 2013-01-03 Krones Aktiengesellschaft Sterilisation von Membranfiltern
ES2872728B2 (es) * 2020-04-30 2022-10-17 Univ Almeria Dispositivo concentrador de cultivos de microorganismos por osmosis directa y funcionamiento en continuo

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4610789A (en) * 1985-04-22 1986-09-09 Ppg Industries, Inc. Filtration cartridge and reactor
US4889626A (en) * 1988-11-17 1989-12-26 Memron, Inc. Filter cartridge having a tunable asymmetric fluoropolymer alloy filter membrane
EP0470894A1 (de) * 1990-08-07 1992-02-12 Total Raffinage Distribution S.A. Anlage mit auf einem Kalander montiertem Rohrbündel, beide mit verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten
EP0594497A1 (de) * 1992-10-20 1994-04-27 Societe Des Ceramiques Techniques Modul für Filtration, Trennung, Reinigung von Gasen oder Flüssigkeiten oder katalytischer Umwandlung
DE4438327C1 (de) * 1994-10-27 1996-03-28 Seitz Filter Werke Filtersystem
EP0821996A1 (de) * 1996-08-01 1998-02-04 Société des Ceramiques Techniques Flüssigkeitsbehandlungsmodul mit steifer Membran und Gebrauchsverfahren desselben

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2554062C3 (de) * 1974-12-04 1980-12-18 Asahi Kasei Kogyo K.K., Osaka (Japan) Dialyseneinheiten
US4220535A (en) * 1978-08-04 1980-09-02 Monsanto Company Multi-zoned hollow fiber permeator
US4265763A (en) * 1979-10-18 1981-05-05 Monsanto Company Permeator apparatus
DE3513789C2 (de) * 1985-04-17 1995-04-20 Dirk Gustav Kronsbein Filterkerze
US4622143A (en) * 1985-07-02 1986-11-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Double-ended hollow fiber permeator
DE4005274A1 (de) * 1990-02-20 1991-08-22 Bodenseewerk Geraetetech Dynamisch abgestimmter kreisel
US5284584A (en) * 1992-12-31 1994-02-08 Hoechst Celanese Corporation Hollow fiber membrane fabric - containing cartridges and modules having solvent-resistant thermoplastic tube sheets, and methods for making the same
DE9300929U1 (de) * 1993-01-23 1993-04-08 Gkss-Forschungszentrum Geesthacht Gmbh, 21502 Geesthacht Vorrichtung zum Filtern und Trennen von flüssigen und gasförmigen Medien und/oder zum Be- und Entgasen von Flüssigkeiten

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4610789A (en) * 1985-04-22 1986-09-09 Ppg Industries, Inc. Filtration cartridge and reactor
US4889626A (en) * 1988-11-17 1989-12-26 Memron, Inc. Filter cartridge having a tunable asymmetric fluoropolymer alloy filter membrane
EP0470894A1 (de) * 1990-08-07 1992-02-12 Total Raffinage Distribution S.A. Anlage mit auf einem Kalander montiertem Rohrbündel, beide mit verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten
EP0594497A1 (de) * 1992-10-20 1994-04-27 Societe Des Ceramiques Techniques Modul für Filtration, Trennung, Reinigung von Gasen oder Flüssigkeiten oder katalytischer Umwandlung
DE4438327C1 (de) * 1994-10-27 1996-03-28 Seitz Filter Werke Filtersystem
EP0821996A1 (de) * 1996-08-01 1998-02-04 Société des Ceramiques Techniques Flüssigkeitsbehandlungsmodul mit steifer Membran und Gebrauchsverfahren desselben

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006087214A3 (de) * 2005-02-18 2007-09-07 Whitefox Technologies Ltd Membranmodul für die stoffrennung (i)
EA011083B1 (ru) * 2005-02-18 2008-12-30 Уайтфокс Текнолоджиз Лтд. Мембранный модуль для разделения веществ
CN102139185A (zh) * 2010-12-31 2011-08-03 北京华电云通电力技术有限公司 用于在线监测的变压器油中溶解气体脱出的膜装置
CN102139185B (zh) * 2010-12-31 2013-10-02 北京华电云通电力技术有限公司 用于在线监测的变压器油中溶解气体脱出的膜装置
EP2851117A4 (de) * 2012-05-14 2015-12-30 Nok Corp Hohlfasermembranmodul
US10758870B2 (en) 2016-04-22 2020-09-01 Nanostone Water Gmbh Ceramic membrane module with external frame assembly and related methods
CN108993160A (zh) * 2018-08-10 2018-12-14 东莞理工学院 一种中空纤维膜丝的自动操纵装置
CN108993160B (zh) * 2018-08-10 2024-06-07 东莞理工学院 一种中空纤维膜丝的自动操纵装置
EP3946689A4 (de) * 2019-04-03 2023-01-04 Generon IGS, Inc. Gastrennmembranmodul mit verbesserter leistung

Also Published As

Publication number Publication date
DE19900432A1 (de) 2000-07-13
DE20022342U1 (de) 2001-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3328521B1 (de) Flexibel anpassbare membrankartuschen zur separation von fluiden
DE60026067T2 (de) Membranfiltrationseinheit mit hülsenförmigen elementen und muffen
DE60023479T2 (de) Vorrichtung zur querstromfiltration mit leitungsnetzwerk für das filtrat und verfahren zur herstellung derselben
DE4447211C2 (de) Vorrichtung zur Trennung von Stoffgemischen mittels voneinander beabstandeter, gestapelter Membranelemente
WO2000040325A1 (de) Membranmodul
EP1761327B1 (de) Membranmodul für einen tauchbetrieb
EP2310115A1 (de) Filtriereinheit zur aufbereitung von wasser und anderen flüssigen medien
DE3039307A1 (de) Vorrichtung fuer die behandlung von stroemungsmitteln
DE2207202C3 (de) Modul für umgekehrte Osmose
WO2017001060A1 (de) Gewickeltes membranmodul und verfahren zur diffusionsdialyse mit gegenstrom-modus
WO2004103531A1 (de) Membran-rohrmodul
DE102011079647A1 (de) Membranmodul für organophile Pervaporation
DE202008014306U1 (de) Einfaches Druckgehäuse für Membranmodule (Platten- und Wickelmodul) für Drücke &gt;80 bar
DE2614423A1 (de) Filtriereinrichtung
DE2801018A1 (de) Hochdruck-ultrafiltrations-anlage
DE2814326A1 (de) Poroese abstuetzung zur verwendung in einer trenneinrichtung mit hohlfasern
EP0360133A2 (de) Stoff- und/oder Wärmetauscher
EP0350853B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Filtrieren von gasförmigen oder flüssigen Dispersionen
EP2223724B2 (de) Hydraulikfilterelement und zugehöriges Hertellungsverfahren
DE4438327C1 (de) Filtersystem
WO2001028654A2 (de) Filterelement mit steigrohr
EP0823861B1 (de) Vorrichtung zur trennung von fluiden
DE102012202075A1 (de) Filtereinrichtung und zugehöriger Grundkörper
DE4131407A1 (de) Modulkonstruktion mit anorganischen membranen
DE102016009914B4 (de) Hohlmembranmatte, Hohlmembranmodul und Verfahren zu dessen Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
122 Ep: pct application non-entry in european phase