[发明专利]用于正渗透或压力延迟渗透的多孔出口管及包括其的正渗透或压力延迟渗透模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于渗透的多孔出口管及包括其的渗透模块，更详细地，涉及一种通过在中央管内以同心圆的形式排列小直径的旁路管，以便在相互串联时在管道内提高流体的流动，从而能够减少在流体移动到正渗透或压力延迟渗透分离膜的内部侧时会产生的差压的用于正渗透或压力延迟渗透的多孔出口管及包括其的正渗透或压力延迟渗透模块。

背景技术

若具有透过水但似乎不透过溶解于水中的溶质（离子及分子）的性质的半透膜设置在高浓度溶液与低浓度溶液之间，则发生低浓度溶液的溶媒移动到高浓度溶液以便形成浓度平衡的自然现象，该自然现象就称为“渗透作用”或“渗透现象”。1867年德国化学家M.特劳贝（Traube）发现渗透现象，1877年浦菲弗（Pfeffer）最初测定因渗透现象而产生的渗透压。

如上所述的渗透现象为能够解决因全球变暖造成的气候变化、工业化带来的工业用水的增加、人口增加造成的对水的需求量增加而出现的严重的缺水现象的方法之一的利用海水的淡化技术的核心。

但到目前为止的海水淡化工程为能源密集型工程，若不是用于如中东等缺水地区，则迄今还在经济方面具有局限性。

通过去除海水中的盐来使用的方法大致可分为蒸发法和逆渗透法。

其中，正渗透（FO）法是通过低浓度溶液移动到高浓度溶液来实现膜分离的方式，其利用自然的渗透膜现象而无需另外的压力，因此与逆渗透膜工程相比非常经济。由此，最近对于正渗透膜的研究已经积极地开展，逆渗透（reverse osmosis）法的相反概念的正渗透法在正渗透分离膜、包括在渗透模块中且起到将原水流出到分离膜内部的作用的出口管等方面与逆渗透法有区别。因此，适用于正渗透法的分离膜、出口管等难以适用于逆渗透膜。

此外，渗透压发电是指利用在有盐度差的两个流动相遇的处的渗透压作用来产生电力的技术，在具有27bar渗透压的海水和具有接近0的渗透压的河水相遇的处的27bar渗透压可以用于产生电力。

所述电力的产生采用压力延迟渗透（PRO）方式。利用压力延迟渗透方式，对高浓度的海水处施加比渗透压更低的压力，借助渗透压而透过膜的水的流量减少，由此渗透压转换成水压，从而利用该水压转动涡轮，以产生电力。

所述压力延迟渗透与对原水施加渗透压以上的压力的逆渗透方式相比，对原水施加更低的压力，因此压力延迟渗透方式所用的分离膜、出口管等具有与逆渗透方式所用的分离膜、出口管不同的特点，从而适用于压力延迟渗透法的分离膜、出口管等难以适用于逆渗透膜。

如上所述，正渗透方式及压力延迟渗透方式与逆渗透不同，对原水不施加压力（正渗透方式）或对原水施加比渗透压更低的压力（压力延迟渗透方式），从而其所用的出口管和需要承载高压力的逆渗透方式所用的出口管有区别。

由此，逆渗透方式所用的设计为具有对于高压力的承压性的出口管具有不能同等用于正渗透方式或压力延迟渗透方式的问题。如图1所示，使用于现有正渗透或压力延迟渗透的出口管1具有使流入的流体因隔板3而改变流动路径，然后通过流出孔2排出到分离膜侧的结构，因此无法改善向正渗透分离膜或压力延迟渗透分离膜的内部的流体流入，不能顺利产生渗透梯度，由此获得的流量较小。

并且，如果为了改善向渗透分离膜内部的流体流入而无限增加包括在出口管的孔的直径、个数等，就由于向出口管内部流动的流体压力而出口管会如变形、破坏等受损，存在耐久性下降的问题。

韩国专利申请第2010-7023340号公开了用于正渗透的螺旋形缠绕膜模块，但其仅公开了渗透模块可以包括用于引入或采集一条以上的流体流的渗透管或也可以不包括所述渗透管，而没有提及所述渗透管如何构成、其效果如何。然而，根据所述渗透管的构成，可以提高向渗透分离膜的内部流入的流量，以增加通过渗透分离膜的水通量，而且，用于正渗透或压力延迟渗透的多孔透过水出口管和用于逆渗透的出口管有明确的区别，因此，急需研发用于正渗透或压力延迟渗透的多孔透过水出口管。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的一实施例的目的在于提供一种通过在中央管内以同心圆的形式排列小直径的旁路管，以便在相互串联时在管道内提高流体的流动，从而使流体向正渗透或压力延迟渗透分离膜的内部侧顺利流动来能够减少差压的用于正渗透或压力延迟渗透的多孔出口管及包括其的正渗透或压力延迟渗透模块。

用于解决问题的方案