[发明专利]膜组件用间隔装置、膜组件及其用途

说明书

本发明涉及间隔装置、膜组件及该膜组件的用途。

发明背景

通过隔膜的流体必须在通过隔膜前被转移到隔膜或与隔膜接触。通过后流体被收集到排放系统并被转移出该系统。许多隔膜均使用将流体转移到隔膜并从该隔膜转移的间隔装置。EP 11201150、WO 2004/103535和WO 2004/103536中公开了隔膜间隔装置。

排放系统(该系统收集流体)，可以是流体的闭塞物，因此产生导致造成压降的反压。该反压可限制流过隔膜，且压降可引起隔膜污染并限制其性能。

因此，本发明的一个目的是改善排放系统的设计，从而加强隔膜的性能。

另一个目的是提供具有能量平衡改善的隔膜。

发明

隔膜可用于微孔过滤、超滤、纳米过滤或反渗透。微孔过滤是通常在0.1-10微米(μm)范围内的最粗的隔膜过滤等级。超滤膜由截留下的分子量分类，该截留下的分子量定义为最小分子的分子量，其中90％被隔膜保留。超滤范围跨越截留下的1000-500,000分子量。纳米过滤膜保留分子量范围在100-1,000的溶质分子。反渗透涉及最致密的隔膜，该隔膜能够分离甚至最小的溶质分子。

已经通过隔膜或隔膜-膜的流体定义为渗透物。留下的流体定义为浓缩物或下文中定义为浓缩物的渗余物。隔膜可由插入元件、间隔装置或间隔元件隔开，它们分成两组，渗透物间隔装置和浓缩物间隔装置。隔膜之间所产生的空间将构成渗透物或浓缩物的流动空间。

间隔装置或插入元件可由波形材料、折叠材料、铸塑材料、挤塑材料或提供允许流体自由流到收集系统或收集装置的结构的机械加工材料制备。

下文中，间隔装置定义为将隔膜或隔膜的膜隔开的构件。插入元件定义为将支持构件隔开的元件。

本发明涉及膜组件用间隔装置，该间隔装置包含至少一个插入元件和选自至少一个以下构件的支持构件：支持表面单元、具有穿孔的固体表面材料、多孔表面材料、具有穿孔或孔或其组合的复合表面材料、具有穿孔或孔的夹层表面材料或其组合，支持构件被至少一个插入元件隔开，在支持构件和插入元件之间形成流动通道，以将渗透物引导到至少一个渗透物收集装置中，该至少一个渗透物收集装置与流动通道垂直接触，或者将浓缩物通过流动通道引导出膜组件。

可根据流体的压力范围、粘度或温度调节孔或穿孔的形状、它们的频率或量。穿孔可以是孔、槽、狭缝或其组合。

插入元件可以是纵向壁、波形片、折叠片、铸塑片、模压片、挤塑片、具有管的片、具有切口或平峰的片、单程辅助物或其组合。

支持构件和插入元件之间的流动空间形成通道或流动通道。通道可与渗透物收集装置垂直连接。根据一个替代的实施方案，通道可相互向前延伸。根据再一个实施方案，插入元件形成相互间平行延伸的通道。渗透物收集装置可以是渗透物中央收集管或渗透物管。根据一个替代实施方案，渗透物收集管可以是SE 0402542-5和SE0403169-6中公开的渗透物管(两个SE-申请均是PCT/SE2005/001554的优先权文件)。

渗透物间隔装置的厚度可为至少0.1mm，厚度可大至小于或等于约20mm。根据一个替代实施方案，厚度可为至少0.2mm，并且在再一个替代实施方案中，厚度可为至少0.5mm。根据再一个替代实施方案，厚度可在约0.1mm至约20mm的范围内。根据再一个替代实施方案，厚度可在约0.5mm至约15mm的范围内。根据再一个替代实施方案，厚度可在约1mm至约5mm的范围内。根据再一个替代实施方案，厚度可在约0.1mm至约2.0mm的范围内。根据再一个替代实施方案，厚度可在约0.5mm至约1.5mm的范围内。

支持构件和插入元件可由相同的材料制备，或者支持构件可由一种材料制备，而插入元件由另一种材料制备。材料可以是金属、塑料、复合材料、纸、多孔材料、聚合物或其组合。根据一个替代实施方案，材料可选自至少一种下列材料：聚烯烃弹性体、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯三元共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯、聚丁烯、聚丁烯共聚物、聚异戊二烯、聚异戊二烯共聚物、丙烯酸酯、聚硅氧烷、天然橡胶、聚异丁烯、丁基橡胶、聚丙烯、聚丙烯共聚物、聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚碳酸酯、含氟聚合物、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、尼龙、聚氯乙烯及其共聚物和掺混物。