[发明专利]包含浓缩物分配器的中空纤维膜模块

说明书

一种过滤器模块(10)包含：在相对的第一端部(14)与第二端部(16)之间延伸并限定内腔室(18)的壳体(12)；位于所述内腔室内的多个中空纤维膜(20)；包含中空纤维的端部(24)的管板(26)，所述端部(24)在灌封材料块内被包封但敞开；端盖(30)，所述端盖(30)紧固到所述壳体的所述端部并且包含：与所述中空纤维的所述端部流体连通的渗透物流体出口(32)，以及与所述内腔室流体连通的浓缩物流体出口(34)，其中所述渗透物和浓缩物流体出口轴向对准；以及浓缩物分配器(36)，包含：邻近所述壳体的所述第二端部定位的环形圈(38)，与所述内腔室流体连通的至少一个孔(40)，以及环形浓缩物通道(42)，所述环形浓缩物通道从所述孔延伸并且同心地围绕所述渗透物管板延伸到所述渗透物端盖的所述浓缩物流体出口。

技术领域

本发明涉及中空纤维(毛细管)膜模块.

背景技术

中空纤维膜模块广泛应用于从液体和气体的工业处理到饮用水的住宅净化。这些类型的过滤器模块通常包含管状壳体，所述壳体限定了具有位于壳体的每个端部附近的一个或多个流体端口的内腔室。多个(例如数百个)对准的半透性中空纤维膜在内腔室内轴向定向。中空纤维的端部可以利用众所周知的“灌封”技术通过管板与内腔室密封，其中中空纤维的一个或两个端部保持敞开并与形成在端盖组合件内的一个或多个外腔室流体连通。参见例如US8506808。在操作中，加压的进料流体经由位于模块的一个端部处的入口进入模块。穿过中空纤维膜(“渗透物”)壁并进入纤维内腔的流体通过单独的流体端口退出模块，所述流体端口通常位于与进料流体进入的模块相对的端部处。未穿过膜壁的流体作为“浓缩物”退出模块。此类模块的实例包含：DOW^TM超滤模块型号：可从陶氏化学公司(The DowChemical Corporation)购得的SFP-2860、SFP-2880、SFD-2860和SFD-2880。US8261919中描述了额外实例。

在轴向方向上定位模块的流体入口和出口而不是从侧面(径向方向)进入端口可能是有利的。这在传统上通过提供延伸穿过管板的一个或多个管或孔来实现，使得浓缩物或进料流体轴向地流过模块的端部。不幸的是，延伸穿过管板的这种管或孔所占据的面积显著降低了模块的纤维堆积密度，并且可能在模块内产生停滞或低流体流动区，从而需要更频繁地清洁模块。

发明内容

本发明涉及流体过滤器模块及其制造和使用方法。在优选实施例中，本发明包含具有渗透物和浓缩物流体出口的模块，所述渗透物和浓缩物流体出口轴向对准以从模块轴向引导流体连同浓缩物分配器，所述浓缩物分配器允许浓缩物流体同心地围绕管板绕过并且更均匀地分配流体流动以减轻模块内停滞的流动区。

参考附图，本发明的优选实施例包含过滤器模块(10)，所述过滤器模块(10)包括：

i)管状壳体(12)，所述管状壳体(12)沿着相对的第一端部(12)与第二端部(16)之间的轴线(X)延伸并限定内腔室(18)；

ii)多个中空纤维膜(20)，所述多个中空纤维膜(20)位于内腔室(18)内并具有邻近壳体(12)的第一端部(14)定位的第一端部(22)以及邻近壳体(12)的第二端部(16)定位的第二端部(24)；

iii)渗透物管板(26)，所述渗透物管板(26)包括中空纤维膜(20)的第二端部(24)，所述第二端部(24)在灌封材料(例如环氧树脂、聚氨酯、硅酮等)块内被包封但敞开(即，使得渗透物流体可退出中空纤维的第二端部(24))，所述灌封材料块具有对应于壳体(12)的内周边的配置，所述壳体(12)与其形成流体密封，使得通过渗透物管板(26)的流体通道限于中空纤维膜(20)的第二端部(24)；

iv)与模块(10)的内腔室(18)流体连通的进料流体入口(28)；

v)端盖(30)，所述端盖(30)固定到壳体(12)的第二端部(16)，并包括：