DE2444224A1

DE2444224A1 - Trennvorrichtung

Info

Publication number: DE2444224A1
Application number: DE2444224A
Authority: DE
Inventors: Katsuzi Ashida; Kazuo Murata
Original assignee: Yuasa Battery Corp
Current assignee: Yuasa Corp
Priority date: 1974-03-06
Filing date: 1974-09-16
Publication date: 1975-09-18
Also published as: JPS5412907B2; GB1479966A; FR2263019B1; JPS5123481A; SE7412488L; DE2444224C3; FR2263019A1; DE2444224B2; SE403887B; US3948777A

Description

PATENTANWALT
WOLFGANG SCHULZ-DORLAM

INGENIEUR DIPLOME . - - .

D-8000 MÜNCHEN 80 Z 4 4 4 Z Z <*

MAUERKIRCHERSTRASSE 31 TELEFON (089)9819 79

YUASA BATTERY COMPANY LIMITED

3-1, Hakubaicho · 13. 9. 1974

Takatsuki, Osaka _{SCFE γ}

Japan

Trennvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Trennvorrichtung mit mindestens einer an ihren Rändern in einem Ausschnitt eines Membranträgers abgedichtet gehaltenen, dünnwandigen Membran.

Derartige Trennvorrichtungen sind bekannt. Die Membran hat hierbei die Form eines ebenen Rechtecks (DT-OS 2 209 116) oder einer zylindrischen Röhre. Zur Erzielung eines hohen Permeatdurchsatzes ist es dabei erforderlich» eine Vielzahl von ebenen Membranen und plattenförmigen Membranträgern mit ggf. dazwischenliegenden Dichtungsplatten bzw. eine Vielzahl von röhrenförmigen Membranen und zylindrischen Membranträgern vorzusehen. Hierdurch werden der Herstellungsaufwand und die

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Baugröße der Trennvorrichtung ungünstig vergrößert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trennvorrichtung der eingangs genannten Art in konstruktiv einfacher Weise so auszubilden, daß bei geringer Baugrößer ein hoher
Filtratdurchsatz erzielt wird.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Trennvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß
die Membran Zickzack- oder wellenförmig zu parallel zueinander verlaufenden Rippen gefaltet verläuft.

Bei der Trennvorrichtung gemäß der Erfindung vergrößern die
von der Membran gebildeten Rippen die wirksame Membranoberfläche beträchtlich. Da die Sippen auch eine Versteifung der Membran bewirken, kann der sonst zur Versteifung der Membran erförderliche Aufwand verringert werden.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen Ausführungsbeispiele und Verfahrensschritte bei deren Herstellung dargestellt sind» Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine bei einer Trennvorrichtung
gemäß der Erfindung verwendbare₉ mikroporöse Membran;

Fig_a 2 eine perspektivische Darstellung der zu Rippen gefalteten Membran gemäß Fig* Ii

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer zu Rippen gefalteten Membran;

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Fig. β einen Querschnitt durch eine dritte Ausführungsmöglichkeit einer zu Rippen gefalteten Membran mit einem diese abstützenden Träger;

Fig. 5 eine zu Rippen gefaltete und in einem Ausschnitt eines Membranträgers befestigte Membran;

Fig. 6 eine zusammen mit dem Membranträger gemäß Fig. 5 verwendbare Einlaßplatte;

Fig. 7 eine andere Ausführungsform einer zusammen mit dem Membranträger gemäß Fig. 5 verwendbaren Einlaßplatte;

Fig. 8 eine zusammen mit dem Membranträger gemäß Fig. 5 verwendbare Sammelplatte;

Fig. 9 in Explosionsdarstellung eine unter Verwendung des Membranträgers gemäß Fig. 5, der Einlaßplatte gemäß Fig. 7 und der Sammelplatte gemäß Fig. 8 gebildeten Trenn vorri cht un g;

Fig. 10 die Trennvorrichtung gemäß Fig. 9· in fertig montiertem Zustand in Seitenansicht;

Fig. 11 eine Stirnansicht der Trennvorrichtung gemäß Fig. und 10;

Fig. 12 einen Schnitt durch die Trennvorrichtung entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 11;

Fig. 13 eine schematische Darstellung einer in einen Flüssigkeitskreislauf eingeschalteten Trennvorrichtung,

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In Fig. 1 ist eine mikroporöse Membran 1 gezeigt· Deren Porendurchmesser liegt im Bereich von 10 Ä bis 10 u. Die Membran 1 kann aus Zellulose oder einem Kunststoff, vorzugsweise einem Kunstharz, bestehen. Als hinsichtlich des Permeatdurchsatzes und der Einstellbarkeit der Porengröße besonders günstig hat sich ein Material erwiesen, das durch Trocknen einer Mischung eines Hochpolymers mit zwei verschiedenen Lösungsmitteln hergestellt wird, wobei zweckmäßig auf eine großporige, vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Unterlage eine Mischung aufgetragen wird, die aus dem Hochpolymeren, einem ersten Lösungsmittel für das Hochpolymere und einem das Hochpolymere nicht lösenden, mit dem ersten Lösungsmittel mischbaren zweiten Lösungsmittel besteht. Insbesondere kann die Mischung zubereitet werden, indem 14 Teile eines hitzebeständigen Polyvinylchlorids in 56 Teilen von Tetrahydrofuran als erstem Lösungsmittel gelöst werden und dieser Lösung 30 Teile Isopropylalkohol als zweites Lösungsmittel zugefügt werden; diese Mischung wird beispielsweise auf ein Polyestervlies als Unterlage mit einer Porosität von 90 % aufgebracht, worauf die beiden Lösungsmittel entzogen werden.

Wie Fig. 2 zeigt, wird die Membran 1 (Fig. 1) zickzackförmig zu parallel zueinander verlaufenden Rippen gefaltet, wodurch ein Membraneinsatz 2 gebildet wird. Erforderlichenfalls kann eine Pressung senkrecht zur Richtung der Rippen erfolgen, um eine gewisse Formstabilität zu erreichen. Selbst bei dünnem Membranmaterial wird durch die Rippen eine solche Versteifung erzielt, daß der Membraneinsatz 2 selbsttragend ist und daher leicht weiterverarbeitet werden kann. Auf der

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später mit der zu trennenden Flüssigkeit oder einem zu trennendem Gas beaufschlagten Vorderseite des Membranexnsatzes 2, in Fig. 2 auf dessen oberer Seite, haben die Außenseiten benachbarter Rippen vorzugsweise einen geringen Abstand voneinander, so daß zwichen den Rippen Kanäle 2' verbleiben, die den Zutritt des zu trennenden Fluids zur gesamten Oberfläche erleichtern.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, kann der hier zur Verdeutlichung etwas auseinandergezogen gezeigte Membraneinsatz 2 auf der Rückseite der Membran eine für das Permeat durchlässige, poröse Schicht 3 aufweisen, die ebenfalls zu Rippen gefaltet ist, die innerhalb -der Rippen der Membran liegen. Um Zwischenräume zu vermeiden, können die Membran 1 (Fig.D- und die poröse Schicht 3 zunächst in flachliegender Form aufeinander gelegt, gewünschtenfalls auch beispielsweise durch Heißpressen miteinander verbunden oder verklebt und danach gemeinsam gefaltet werden. Die poröse Schicht 3 kann aus einem Gewebe oder einem Vlies aus Kunatstoffasern, vorzugsweise aus Kunstharz, bestehen und ist vorzugsweise bezüglich der betriebsmäßig auftretenden Drücke inkompressibel.

Um die im Zusammenhang mit Fig. 2 erwähnten Kanäle 2*. offenzuhalten, sind zweckmäßig zwischen den einander zugewandten Oberflächen benachbarter Rippen des Membraneinsatzes" 2 Abstand haltende Elemente vorgesehen. Im Fall des Ausführungsbeispiels der Fig. 3 weist hierzu die Membran eingeprägte Rippen 4 auf. Ebenfalls ist es denkbar, auf der Membran andere, beispielsweise höckerförmige Erhöhungen vorzusehen, die den Fluß des Fluids entlang der Oberfläche in Längsrichtung der Rippen nicht behindern» Eine andere Möglich-

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keit besteht darin, an den bezüglich der Richtung der Rippen vorderen und hinteren Enden des Membraneinsatzes 2 auf die Außenseite ebenfalls zickzackförmig gefaltete Bänder aufzulegen, die dann anstelle der Rippen >+ zur Abstandhaltung dienen.

Besonders die poröse Schicht 3, aber auch die Rippen 4 oder ggf. statt dessen vorgesehene, aufgelegte Streifen verstärken die mechanische Festigkeit des Membraneinsatzes 2. Die poröse Schicht 3 sorgt für eine ungehinderte Abführung des Permeats. Gewünschtenfalls können auch zwischen den einander zugekehrten, rückwärtigen Oberflächen der porösen Schicht 3 Abstände und damit Kanäle gebildet werden, um den Ablauf des Permeats zu erleichtern. Bei genügender Porosität und Dicke der porösen Schicht 3 kann es jedoch genügen, wenn benachbarte Rippen mit ihren einander zugekehrten rückwärtigen Außenseiten unmittelbar aneinander anliegen.

Bei einem Ausführungsbeispiel wurde eine mikroporöse Membran mit einer Dicke von 0,1 mm verwendet und auf eine zunächst flachliegende poröse Schicht 3 mit einer Dicke von 0,35 mm gelegt, die aus Kunstharzfasern bestand und als Netz mit einer Maschenweite von 0,3 mm ausgebildet war. Die Membran 1 bestand ebenfalls aus einem Kunstharz und hatte einen mittleren Porendurchmesser von Ο,¹* ju. Membran und poröse Schicht wurden gemeinsam gefaltet und durch einen Druck von 1 kp/cm zu einem formstabilen Membraneinsatz geformt. Dieser hatte eine Höhe von 2,5 cm, eine Länge von 20 cm und eine Breite von 20 cm.

Eine zusätzliche Versteifung des Membraneinsatzes 2 kann gewünschtenfalls noch dadurch erfolgen, daß die von Biegelinien gebildeten, in Fig. 2 und 3 oberen, äußenseitigen Ränder und/ oder die in Fig. 2 und 3 unteren, rückseitigen Ränder der Rippen des Membraneinsatzes 2 versteift werden. Dies kann dadurch erfolgen, daß der Membraneinsatz 2 mit einer geheizten

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Platte in Berührung gebracht wird, wodurch die Ränder lokal geschmolzen und die Poren des Materials entfernt oder geschlossen werden, wodurch sich nach dem Erstarren verfestigte Ränder ergeben. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß auf die Ränder, beispielsweise mittels einer Walze, ein flüssiger Kunststoff aufgebracht wird, der in die offenen Poren eindringt, hierdurch das Mateiral verstärkt und ggf. eine zusätzliche, verdickende Materialschicht bildet. Schließlich können auch die Poren des Materials der Membran bzw. der porösen Schicht entlang der Kanten dadurch verschlossen oder entfernt werden, daß ein Lösungsmittel aufgetragen wird, das das Material zusammenfließen läßt und das danach ohne erneute Porenbildung verdunstet;

Für Fälle, in denen die Membran von dem zu trennenden Fluid mit besonders hohem Druck beaufschlagt wird, ist die in Fig. »l· dargestellte Ausführungsform besonders geeignet. Hierbei ist auf der Rückseite der Membran 1 ein sie gegen Druckeinwirkung von der Vorderseite her abstützender Träger 3' vorgesehen, der die Form einer Platte mit von dieser hochstehenden, in die Rippen der Membran 1 hineinragenden Rippen aufweist. Zusätzlich ist auch hier auf der Rückseite der Membran 1 eine poröse Schicht 3 vorgesehen, und beide verlaufen annähernd entsprechend einer Rechteckwelle. Die Rippen des Trägers 3 sind mit ihrem rechteckigen Querschnitt der inneren Form der Rippen der Membran 1 und der porösen Schicht 3 angepaßt, um bei geringem Volumen eine hohe Festigkeit des Trägers 3· zu erreichen. Die rechteckige Querschnittsform der Rippen des Trägers 3' bringt gegenüber einer dreieckigen, schneidenförmigen Querschnittsform eine geringere mechanische Belastung der Membran 1 und der porösen Schicht 3 im Bereich der in Fig* oberen, vorderseitigen Kanten. Zur weiteren Verbesserung dieser Wirkung könnte abweichend vom Dargestellten der Querschnitt der Rippen des Trägers 3¹ an den in Fig. 4 oberen Ecken abgerundet sein.

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Der Träger 3¹ kann entweder in fertiggestelltem Zustand mit seinen Rippen in rückseitige Kanäle des Membraneinsatzes eingeschoben werden, oder in diese Kanäle kann ein Pulver eingebracht werden, daß danach gebunden wird und den Träger 3' bildet. In jedem Fall ist eine Herstellung aus einem Pulver, beispielsweise aus einem Kunstharz, günstig, indem dieses gesintert wird, wodurch auch der Träger 3' mikroporös ist und zusammen mit der porösen Schicht 3 oder anstelle von dieser zur Abführung des Permeats dienen kann. Insbesondere bei etwas größerer gewünschter Porengröße des Trägers 3' kann dieser aus Glaspulver hergestellt' werden, das entweder gesintert oder durch einen Zusatz eines Bindemittels verfestigt wird.

Der erhaltene, ggf. an den Rändern der Rippen und/oder gemäß Fig. 4 versteifte Membraneinsatz 2 wird, wie in Fig. 5 gezeigt, in den Ausschnitt 6 eines bei dem Ausführungsbeispiel plattenförmigen Membranträgers 5 eingesetzt. Durch entsprechende Bemessung der Länge des Membraneinsatzes 2 in Richtung der Rippen und wegen der bei der Ausführung gemäß Fig. 2 oder 3 gegebenen Elastizität in der Richtung senkrecht zu diesen kann der Membraneinsatz 2 leicht genau passend in den Ausschnitt 6 eingesetzt werden. Die Dicke des Membranträgers 5 ist vorzugsweise genau gleich der Dicke des Membraneinsatzes 2, ggf. einschließlich des Trägers 3' bei Ausführung gemäß Fig. Der Membraneinsatz 2 wird entlang seiner vier Seiten jeweils durch eine Kleberschicht 10 mit der Innenwand des Ausschnittes verbunden. Zur Erzielung einer großen Festigkeit bei geringem Gewichte und zur Erleichterung der Verbindung mit dem aus Kunststoffen bestehenden Membraneinsatz 2 besteht auch der Membran-

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träger zweckmäßig aus einem Kunststoff, vorzugsweise einem Kunstharz. Zur Zu- und Abführung des zu trennenden Fluids weist der Membranträger Durchtrittsöffnungen 7,9 und zur Abführung des Permeats eine Durchtrittsöffnung 8 auf. Weiter sind Bohrungen 11 in genügender Anzahl vorgesehen, durch die zur Montage Schraubenbolzen hindurchgestecJct werden können.

Fig. 6 zeigt eine Einlaßplatte 12 mit einer Einlaßkammer JB, durch welche das zu trennende Fluid der Vorderseite des Membraneinsatzes 2 (Fig. 5) zugeführt werden kann. Zu- und Abführung des Fluids.zur Einlaßkammer 13 und von dieser erfolgen über Durchtrittsöffnungen 7 ^f, 9^f, die mit den Durchtrittsöffnungen, 7,9 des Membranträgers 5 (Fig. 5) fluchten. In entsprechender Weise fluchten auch die Durchtrittsöffnungen 8· für " das Permeat und die Bohrungen 11^f mit der Durchtrittsöffnung bzw. den Bohrungen 11· Zur Vermeidung besonderer Dichtmittel besteht die Einlaßplatte 12 zweckmäßig aus halbhartem Gummi,

Fig. 7 zeigt eine gegenüber der Ausführungsform der Fig. 6 abgewandelte Einlaßplatte IU₉ die außer einer mit der Durchtrittsöffnung 7 * verbundenen Einlaßkammer 15 eine mit der Durchtrittsöffnung 9¹ verbundene Auslaßkammer 16 aufweist, wobei Einlaßkammer 15 und Auslaßkammer¹ 16 an bezüglich der Laufrichtung der Rippen des Membraneinsatzes 2 (Fig. 5) entgegengesetzten Enden der Membran liegen. Hierdurch wird erreicht, daß das zu trennende Fluid zwischen Einlaßkammer 15 und Auslaßkammer 16 durch die zwischen den Rippen der Membran liegenden Kanäle, beispielsweise die Kanäle 2* in Fig. 2, hindurchströmen muß, wodurch sich in diesen eine hohe Strömungsgeschwindigkeit ergibt und die Ausbildung von den Permeatdurchsatz verringernden Grenzschichten vermieden wird. Zur Förderung dieser

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Wirkung liegen zweckmäßig die von Biegelinien gebildeten, zum Einlaföteil 17 hin liegenden Ränder des? Rippen des Membraneinsatzes 2 (Fig. 5) in fertig montiertem Zustand der Trennvorrichtung an der in Fig» 7 hinteren Seite des Stegs 17 der Einlaßplatte 14 zwischen Einlaßkammer 15 und Auslaßkammer 16 an. Nicht erwähnte Teile der Einlaßplatte 14 entsprechen gemäß ihren Bezugsseichen den Teilen der Einlaßplatte 12 (Fig. 6)_$ und auch die Einlaßplatte lh besteht aus halbhartem Gummi«

Zur Anlage an der des? Einlaßplatte 12 oder V\ gegenüberliegenden, in Fig β 5 hinteren Rückseite das Merabrantscägers 5 ist die in Fig« 8 dargestellt© 8ammeIpIstte 18 vorgesehen« Sie stimmt in iiiren Aiißenabm®ssiaig©n₀ ds?? Lage von Durchtritt soff nun gen 7^!'_t 8 ' * ρ 9 * *' und Bohrung©» 11⁵ übsr-ein . rait dem Membranträger 5 und des Einlaßplatten 12₉ m und besteht wie letztere aus halbhax*tem. Gummi· Eine In ihr vorgesehene S amme !kammer 18 zur Aufnahme des Permeate Ist mit der Durchtrittsöffnung 8'' verbunden« Die S amme !kammer· 19 liegt ggfe der Auslaßkammer 16 (Fig. 7) gegenüber·, da-- in diessr übliah©pweise ein geringerer Druck als in eier EiBlaßkaimner 15 herrscht₉ so daß ^r2ev sonst von der SamnßL-platte IC gestützte Memteansiasats 2 CFig_s 5) iai Bereich von AußlaßkajffiHer 16 und SasaBielkasrimer 19 am ehesten einen verbleibenden ^uckuntersohied zwischen Vorder™ und Rückseite selbst aufnehmen kann. Die Explosionsd&gtgtellung der Fig» S zeigt einen Satz «inex» SaaiaisIplatte 18 ₈ eines Membranträgers 5 und einer Einiaßplatte IH ist dep angegebenen Reihenfolgs, die zwischen zwei Endplätzen 20_$ 21 liegen® /insteile d©i« EinlaSplatte m könnte auch eine ExnlaBplatte 12 (Fig. S) verwendet sein. Die vordere Endplatte 20 weist Qurehtrittsöffnungen 7^{3t, 9^lfl auf, die mit den entsprechenden, DurchtrittsöffnuRgen, 7, 7», 7¹' bzw, 9, 9¹, 9^lf fluchten und an dia ein Rohr 22 zur Zufuhr des

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zu. trennenden Fluids bzw. ein Rohr 2 3 zu dessen Abführung angeschlossen ist* Dagegen fluchten die Durchtrittsöffnungen 8, 8', 8·' mit einer Durchtrittsöffnung 8''* in der hinteren Deckplatte 1, an die ein Rohr 2 H (Fig. 10) angeschlossen ist. Vordere und hintere Endplatte 20, 21 weisen jeweils den Bohrungen 11, II¹, II¹¹ entsprechende Bohrungen 11'' * auf.

Die fertige Trennvorrichtung ist in den Fig. 10 bis 12 gezeigt. Sie wird durch Schraubenbolzen 25 zusammengehalten, auf die Muttern 25* aufgeschraubt sind. Selbstverständlich kann abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel nicht nur ein einziger Plattensatz, sondern eine größere Anzahl von Plattensätzen verwendet werden, wobei jeweils die Auslaßkammer 16 und die Sammelkammer 19 benachbarter Plattensätze in geeigneter Weise voneinander zu trennen sind. Dabei können auch die Einlaßplatten 14 und die Sammelplatten 18 benachbarter Plattensätze baulich zu einer einzigen Platte vereinigt sein«

Die sich ergebenden Fließrichtungen des zu trennenden Fluids und des Permeats sind in Fig. 12 durch Pfeile angedeutet. Das Fluid, beispielsweise eine Lösung mit zwei oder mehr Lösungskomponenten, wird durch das Rohr 22 zugeführt, erreicht den Membraneinsatz 2 jdurch die Durchtrittsöffnung 7·'' in der Endplatte 20, die Durchtrittsöffnung 7¹ in der Einlaßplatte 17 und die Einlaßkammer 15, tritt durch die Kanäle 2' (Fig. 2) im Membraneinsatz 2 hindurch, kommt hierbei in Berührung mit allen Oberflächenteilen der Vorderseite der Membran und verläßt diese dann durch die Auslaßkammer 16, die Durchtrittsöffnung 9¹ in der Einlaßplatte IU, die Durchtrittsöffnung 9^llf in der Endplatte 20 und das Rohr 2 3. Dabei tritt ein Permeat, beispielsweise eine bestimmte Lösungskomponente, durch den Membraneinsatz 2 hindurch zu dessen Rückseite. Das Permeat

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sickert durch die poröse Schicht 3 (Fig. 3, H) und ggf. den Träger 3' (Fig. H) und gelangt zur SammeIkammer 19, welche es durch die Durchtrittsöffnung 8'" (Fig. 8, 9) in der SammeIplatte 18, die Durchtrittsöffnung 8'¹¹ (Fig. 9) in der Endplatte*21 und das Rohr 2k verläßt.

Wie Fig. 13 zeigt, wird der Trennvorrichtung 28 mittels einer Pumpe 27 das zu trennende Fluid über ein Rohr zugeführt, das beispielsweise dem Rohr 22 in Fig. 9 bis 12 entspricht. Über ein weiteres Rohr, das beispielsweise dem Rohr 23 in Fig. 9 bis 12 entspricht, wird das Fluid nach Durchlauf durch die Trennvorrichtung 28 zur Pumpe 27 in geschlossenem Kreislauf zurückgeführt. Stromauf der Pume 27 ist ein Rohr 26 zur Zufuhr weiteren Fluids vorgesehen. Diese Zufuhr erfolgt in dem Maße, wie über ein Rohr 29, das dem Rohr 24 in Fig. 9 bis 12 entspricht, das Permeat, beispielsweise eine einzelne Lösungskomponente einer Lösung,abgeführt wird.

Wie bereits erwähnt, ist die wirksame Membranoberfläche bei der Trennvorrichtung gemäß der Erfindung wesentlich erhöht. Selbst wenn man die endliche Dicke des Membraneinsatzes 2 (im oben angeführten Ausführungsbeispiel 2,5 cm) und die dadurch erforderlich werdende dickere Bemessung des Membranträgers 5 gegenüber herkömmlichen Lösungen berücksichtigt, ergibt sich eine 10- bis 20-faohe Vergrößerung der wirksamen Membranoberfläche je Volumeneinheit der Trennvorrichtung. Di· Trennvorrichtung gemäß der Erfindung kam beispielsweise zur Ultrafiltration verwendet werden. Hierbei hat di· zu filternde Lösung zweckmäßig eine Lineargeschwindigkeit von 3m/s und steht unter einem Druck von etwa 3 atü, während der Durchmesser der Mikroporen der verwendeten Membran kleiner als 1 u sein soll. Auch eignet sich die Trennvorrichtung zur Durchführung der umgekehrten Osmose. In diesem Fall wird vorzugsweise ein· Lineargeschwindigkeit von 1 m/s und «in Ein-

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gangsdruck von mehr als 10 atü verwendet, während der Porendurchmesser der Membran ebenfalls geringer als 1 u ist. Darüber hinaus ist die Trennvorrichtung zur Durchführung von Trennvorgängen an Fluiden (Gasen und Flüssigkeiten) in einem weiten Anwendungsbereich geeignet'· So können beispielsweise hochmolekulare und niedermolekulare Lösungskomponenten einer Lösung voneinander getrennt, Salze abgetrennt, Mischungen zerlegt, Zusatzstoffe aus Lösungen wiedergewonnen, Lösungen raffiniert, Nahrungsmittel- und Fruchtsatzzubereitungen eingedickt und medizinisch-pharmazeutische und andere chemische Produkte entwässert werden. Die mikroporöse Membran kann im Umkehrverfahren von der Rückseite her oder dadurch gewaschen werden, daß die Vorderseite der Membran in geeigneten Zeitabständen mit einem Überdruck beaufschlagt wird. Weiter kann die Trennvorrichtung mit einer Rückführung des Permeats in einem Kreislauf arbeiten, ähnlich wie dies für die Zu- und Abführung des zu trennenden Fluids beschrieben wurde. Die Trennvorrichtung kann darm als Dialyseapparat betrieben werden, beispielsweise als kürefcliche Niere· Wegen der geringen Bau» größe ergibt sich hierbei der besondere Vorteil, daß eine nur geringe Blutmenge durch die Trennvorrichtung geführt werden muß, um bereits einen starken Dialyseeffekt zu erreichen»

Abwandlungen gegenüber den dargestellten Ausführungeformen sind selbstverständlich möglich. Insbesondere kann anstelle der Plattenform der Bestandteile ein Aufbau aus konzentrischen

Bestandteilen, beispielsweise aus Röhren mit einseitig geschlossenen Enden, gewählt werden₀

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Claims

PATENTANWALT WOLFGANG SCHULZ-DÖRLAM IMGENSEUR DIPLOME
D-8000 MÜNCHEN 80 244A224

MAUERKIRCHERSTRASSE 31 TELEFON 1089)9810 79

WASh BATTERY COMPMY LIMITED

3-1» Haktibaieho

Takatsiiki, Osaka

Japan SCFE Y 210 DT

ANSPRÜCHE

ic Ti?&wmfQi?X"i,&hti3ig ffl.it rainäeeteriS ©iaez· en ihren Rändern in ei£i@m Ausschnitt eines Ifembffasitr-agsffs abgedichtet gehaltenen, dünnwandigen Menibpasi _s dadurch gekennzeichnet, dsfe die Membran Cl) ziöksaok«· oder» w?,Il©nförmig zu parallel sneinanöe? υ@γlaufenden Rippen gefaltet verläuft.

2_β Tr-eiinvör'i?iGhti2ng naeii Anspruch I₃, dadur-ch' gekennzeichnet, äaßi awf der mit dem. zn tr-eBsisadea Fluid beaufschlagten ?os?clei?o©ite der Membran Ci) an öesi Meaibi-antiiäger (S) ein EinMIteil (12 § i^ls>) mit eines· su sumindest einem Teil der

it® d©r Maiabi?aa Cl) hin offen©*! Einlaßkarasnei? (13; 15) ist.

3« T&'eaK.vor'K'iehtusig iiaeh. /aisp^uah 2₉ dadurch gekennzeichnet, daß die 62⁵SiIe der EialsSkanaa©? ClS) sumindest annähernd ßa uev V©K>de2?g©it© d©r Keaibii'sn Ci) entspricht»

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^· Trennvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßkammer (15) und eine zusätzlich in dem Einlaßteil (IM·) gebildete Auslaßkammer (163 an entgegengesetzten Enden der Membran (1) vorgesehen sind und durch die zwischen den Rippen der Membran (1) liegenden Kanäle (2').in Fluidverbindung stehen.

5. Trennvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von Biegelinien gebildeten, zum Einlaßteil hin liegenden Ränder der Rippen zwischen Einlaßkammer (15) und Auslaßkammer (16) am Einlaßteil (IU) anliegen

6. Trennvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rückseite der Membran, auf der das Permeat austritt, ein Sammelteil (18) mit einer zu einem Teil der Rückseite der Membran (1) hin offenen Sammelkammer (19) vorgesehen ist.

7. Trennvorrichtung nach Anspruch U und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelkammer (19) der Auslaßkammer (16) an der Membran (1) benachbart ist.

8. Trennvorrichtung nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Membranträger (5), der Einlaß teil (12} W) und der Auslaßteil (18) die Form von aneinander anliegenden Platten haben.

9. Trennvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei auf der Rückseite der Membran eine für das Permeat durchlässige, poröse Schicht vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Schicht (3) ebenfalls zu Rippen gefaltet ist, die innerhalb der Rippen der Membran (1) liegen.

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10. Trennvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei auf der Rückseite der Membran ein gegen Druckeinwirkung von der Vorderseite her abstützender Träger vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3¹) die Form einer Platte mit von dieser hochstehenden, in die Rippen der Membran (1) hineinragenden Rippen aufweist.

11. Trennvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen des Trägers (3') in ihrer Querschnittsform derjenigen der Rippen der Membran (1) angepaßt sind.

12. Trennvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (1) zumindest annähernd entsprechend einer Rechteckwelle gefaltet ist und daß die Rippen des Trägers (3¹) einen zumindest annähernd rechteckigen Querschnitt aufweisen.

13. Trennvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von Biegelinien gebildeten vorderseitigen und/oder rückseitigen Ränder der Rippen versteift sind.

14. Trennvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Ränder die Poren durch Hitzeeinwirkung oder durch Aufbringen eines Lösungsmittels geschlossen oder entfernt sind.

15« Trennvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Ränder ein die Poren füllender und/ oder eine zusätzliche Materialschicht bildender Kunststoff aufgetragen ist.

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16. Trennvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Membranträgers (5) gleich der Dicke des von den Rippen der Membran (1) gebildeten Membraneinsatzes (2) ist.

17. Trennvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Rippen der Membran (1) gebildete Membraneinsatz (2) allseitig mittels einer Kleberschicht (10) an der Innenwand des rechteckigen Ausschnitts (6) abgedichtet gehalten ist.

18. Trennvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten miteinander fluchtende Durchtrittsöffnungen C7, 7¹, 7¹¹; 8, 8', 8'.·) zur Zuführung des zu trennenden Fluids und zur Abführung des Permeats aufweisen.

19. Trennvorrichtung nach Anspruch k und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten miteinander fluchtende Durchtrittsöffnungen ( 9, 9^f, 9 ·') zur Abführung des Fluids aus der Auslaßkammer (16) aufweisen«

20. Trennvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten mittels Bolzen (25) oder dergl« aneinander befestigt sind, die in den Platten vorgesehene, miteinander fluchtende Bohrungen (11, 11^f, II¹¹) durchsetzen«

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