[发明专利]利用压力交换器和供给泵的转速调节的膜片分离方法

说明书

本发明涉及一种用于预处理液体的方法。供给流（1）借助于膜片装置（2）被分成渗透流（4）和渗余流（5）。所述渗余流（5）的至少一部分通过挤出装置（8）作为限定的挤出体积从所述膜片装置（2）中被引导出。所述供给流（1）被分割成通过挤出装置（7）作为限定的挤出体积供应给膜片装置（2）的部分（6）以及借助于输送单元（10）供应给膜片装置（2）的部分（9）。通过改变所述输送单元（10）的转速与所述挤出装置（7）的转速的比例改变生产率。

技术领域

本发明涉及一种用于预处理液体的方法，其中，供给流借助于膜片装置被分成渗透流以及渗余流并且所述渗余流的至少一部分通过挤出装置作为限定的挤出体积从所述膜片装置中被引导出。

背景技术

液体例如可以涉及溶液，在该溶液中溶解或者说精细地分布有物质、例如盐。为了制造大量产品，液体的预处理是必要的。膜片分离方法尤其是有利的，因为其能够不用加热并且大多在能量方面比热的分离方法更有利。为此，供给流供应给膜片模块，所述供给流被分割成渗余流和渗透流。所述渗余流在分离过程中被膜片阻挡。渗透流移动通过膜片。

借助于膜片方法进行的分开主要已经建立在食品技术、生物技术以及药物学中。根据所使用的膜片的类型能够选择性地分离各种物质或者特定的混合物。

人们根据分离基于的推动的力来区别膜片分离方法。本发明涉及压力推动的过程。装置将供给流引导至膜片模块。在此，该装置在半渗透性的膜片之前建立了压力。通过选择膜片能够调节被阻挡的物质的尺寸。根据被阻挡的分子的大小，人们在微滤、超滤、纳米滤以及反渗透之间进行区别。

按本发明的方法以及按本发明的设备在执行反渗透时、尤其在海水淡化时证实是特别有利的。如果用高于渗透压力的压力加载液体，那么水分子扩散通过膜片，而被溶解的盐被阻挡。由此在所述一个侧面上盐溶液被浓缩，其称作渗余物，而在另一侧面上获得了无盐的饮用水，这称作渗透物。

本发明涉及一种用于预处理液体的设备，其中使用挤出装置用于回收能量。在这种挤出系统中通过自身封闭的体积输送液体。在此，压力从渗余流传递到供给流上。这种挤出装置用在小型到中型的海水淡化设备中，因为其即使在较小的体积流的情况下也确保了较高的压力。

在这种挤出系统中，获得的渗透流取决于转速以及每转的挤出体积。在这种系统中仅仅通过高压部件中的旁通阀或者排出阀实现生产率的调节。这种调节导致单位的能量消耗的增加。

DE 10 2011 005 964 A1描述了一种用于预处理液体的方法，其中泵将供给流引导至膜片单元。在膜片单元中，所述供给流分成渗透流和渗余流。分析单元从过程数据中计算出最佳的生产率，其中能够以最小单位的能量需求运行所述设备。

在EP 1 986 766 B1中描述了一种反渗透设备。挤出泵将所述供给流输送至膜片单元。在膜片单元之后，渗余物流动通过压力-回收单元。该压力-回收单元与马达连接，该马达又与挤出泵处于连接之中。供给流进入到膜片单元中之前的压力以及渗余流出来之后的压力通过传感器被测量。与挤出泵以及压力-回收单元处于连接之中的马达的转速依赖于所述压力的差被调节。生产率的变化仅仅通过旁通阀或者排出阀实现。这导致了能量损耗。

发明内容

本发明的任务是说明一种用于预处理液体的方法，其在使用挤出系统时确保了灵活并且能量有效的运行。在此，应该能够以尽可能小的能量以及体积方面的损耗来调节最佳的运行点。按本发明的方法应该实现不同的运转模式，例如成本有效的、节省能量的或者保护膜片的运行。这包括有效地使用膜片、能量以及例如通过化学药剂进行的水前处理。

该任务按本发明通过以下方法得到解决，即供给流被分割成通过挤出装置作为限定的挤出体积供应给膜片装置的部分以及通过输送单元供应给膜片装置的部分，其中，通过改变所述输送单元的转速与所述挤出装置的转速的比例改变生产率。轴的转速能够相互独立地改变。