[发明专利]渗透物间隔组件

说明书

本发明涉及渗透物间隔组件、膜系统、操作该膜系统的方法、膜系统的用途、膜设备及膜设备的用途。

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。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，该间隔装置包含支持构件和插入元件。插入元件定义为将支持构件隔开的元件。

本发明涉及渗透物间隔组件，该组件包含间隔装置及至少一个收集装置，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(13)、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空间或者流动通道，以将渗透物引导到至少一个与渗透物间隔组件连接的渗透物收集装置中。

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、流动空间或流动通道。通道、流动空间或流动通道可与至少一个渗透物收集装置连接或附接。根据一个替代的实施方案，通道、流动空间或流动通道可相互向前延伸。根据再一个实施方案，插入元件形成下文中称为流动通道的通道、流动空间或流动通道，此类流动通道相互间平行延伸。渗透物收集装置可以是膨胀的框或任何收集渗透物的手段，或者渗透物收集装置可以是管形或U-型挤塑形式。U-型挤塑形式收集装置可与流动通道在该U-型的开放端上连接，并且可在间隔组件的至少一个侧面上包括所有平行的流动通道，并从流动通道引导和收集渗透物。管状收集装置可与平行的流动通道连接，渗透物可通过孔、狭缝、槽或通过管中的任何类型的通过手段流进管中，或者管可具有沿该管的切口，以促进与渗透物间隔组件的连接，并从流动通道引导和收集渗透物。流动通道可垂直地与至少一个收集装置附接或连接。根据另一个替代方案，至少一个收集装置可连接或附接间隔装置周围所有的流动通道，流动空间与至少一个渗透物收集装置相通，以在传送到储存器或进一步处理前收集。

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。