本发明专利技术涉及多程超滤系统(38)，其包括沿着流体路径串联布置的至少两程(42,44)螺旋卷组件；包括：第一程沿着所述流体路径位于相对于第二程的上游，使得来自所述第一程的渗透物沿着所述流体路径(40)被引导到所述第二程，并且每程都包括容纳至少一个螺旋卷组件的压力容器，每个组件包含缠绕渗透物收集管的至少一个超滤膜封套和进料隔片；其中所述系统特征在于所述第一程包含螺旋卷组件，所述螺旋卷组件包括厚度大于0.65mm的进料隔片，以及所述第二程包含螺旋卷组件，所述螺旋卷组件包括厚度小于0.65mm的进料隔片。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及多程超滤系统(38)，其包括沿着流体路径串联布置的至少两程(42,44)螺旋卷组件；包括：第一程沿着所述流体路径位于相对于第二程的上游，使得来自所述第一程的渗透物沿着所述流体路径(40)被引导到所述第二程，并且每程都包括容纳至少一个螺旋卷组件的压力容器，每个组件包含缠绕渗透物收集管的至少一个超滤膜封套和进料隔片；其中所述系统特征在于所述第一程包含螺旋卷组件，所述螺旋卷组件包括厚度大于0.65mm的进料隔片，以及所述第二程包含螺旋卷组件，所述螺旋卷组件包括厚度小于0.65mm的进料隔片。【专利说明】多程超滤系统
本专利技术总体涉及多程超滤(mult1-pass hyperfiltrat1n)系统,其包括互连的多个操作单元(列(train))，使得来自上游单元的渗透物在下游单元中用作进料。
技术介绍
超滤中使用的螺旋卷组件包括缠绕渗透物收集管的至少一个膜封套(envelop)和进料隔片。利用较薄的进料隔片允许更多的活性膜面积包装在螺旋卷组件内，同时保持给定的直径。虽然在所述组件内引入额外的活性膜通常提高分离效率，但利用较薄的进料隔片可导致结垢增加——特别是总有机物含量(TOC)值大于Ippm(通过ASTMD4839-03测量)的进料液。结垢进而导致通量降低和压力损失增加。
技术实现思路
多程超滤系统包括沿着流体路径串联布置的至少两程螺旋卷组件。所述系统包括沿着所述流体路径相对于第二程位于上游的第一程，使得来自所述第一程的渗透物沿着所述流体路径被引导到所述第二程。每程包括容纳至少一个螺旋卷组件的压力容器，而每个组件包含缠绕渗透物收集管的至少一个超滤膜封套和进料隔片。所述系统特征在于所述第一程包含螺旋卷组件，所述螺旋卷组件包括厚度大于0.65mm的进料隔片，以及所述第二程包含螺旋卷组件，所述螺旋卷组件包括厚度小于0.65mm的进料隔片。包括这种特征组合的系统可实现与较薄的进料隔片相关的益处，同时减少许多通常与之相关的结垢。 【专利附图】【附图说明】 图1是螺旋卷过滤组件的透视性部分剖视图。 图2是多程过滤系统的示意图。 【具体实施方式】 本专利技术包括适合用于反渗透(RO)和纳滤(NF)的螺旋卷元件(“组件”)。这样的组件包括缠绕渗透物收集管的一个或多个RO或NF膜封套和进料隔片。用于形成封套的RO膜相对不可渗透几乎所有的溶解盐，并通常阻隔超过约95%的单价离子盐，例如氯化钠。RO膜还通常阻隔超过约95%的无机分子以及分子量大于约100道尔顿的有机分子。NF膜比RO膜更可渗透，并通常阻隔小于约95%的单价离子盐，同时取决于二价离子的种类，阻隔超过约50% (并经常超过90%)的二价离子盐。NF膜还通常阻隔纳米范围的粒子以及分子量大于约200至500道尔顿的有机分子。对于本说明书而言，术语“超滤”总的描述RO和NF。 代表性的螺旋卷过滤组件总的显示在图1的2中。所述组件(2)由一个或多个膜封套(4)和进料隔片￠)同心缠绕渗透物收集管(8)而形成。每个膜封套(4)优选包含两个基本上长方形的膜片部分(10，10’)。每个膜片部分(10，10’ )具有膜或正面(34)和载体或背面(36)。膜封套(4)通过重叠膜片(10，10’)并对齐它们的边缘而形成。在优选实施方式中，所述膜片的部分(10，10’ )围绕渗透物通道隔片(“渗透物隔片”)(12)。这种夹心型结构通过例如密封剂(14)沿着三个边缘(16，18，20)固定在一起形成封套(4)，同时第四个边缘，即“近边”(22)邻接所述渗透物收集管(8)，使得所述封套(4)的内部部分(和任选的渗透物隔片(12))与沿着渗透物收集管(8)的长度延伸的多个开口(24)流体连通。组件(2)优选包含通过多个进料隔片￠)隔开的多个膜封套(4)。在所示出的实施方式中，膜封套⑷通过接合相邻布置的膜叶包(membrane leaf packet)的背面(36)表面而形成。膜叶包包含基本上长方形的膜片(10)通过自身折叠以限定两个膜“叶”，其中各叶的正面(34)彼此面对并且所述折叠与膜封套(4)的近边(22)轴向对齐，即与渗透物收集管 (8)平行。进料隔片(6)显示位于所述折叠膜片(10)的面对的正面(34)之间。进料隔片 (6)促进进料流体以轴向(即与渗透物收集管(8)平行)流过组件(2)。虽然未显示，但在所述组合件中也可以包含其它中间层。膜叶包的代表性例子以及它们的制造在Haynes等的US 7875177中进一步描述。 在组件制造期间，渗透物隔片(12)可以绕渗透物收集管⑶的外周连接，膜叶包交错其间。相邻布置的膜叶(10，10’ )的背面(36)沿它们的周边部分(16，18，20)密封以封闭渗透物隔片(12)，形成膜封套(4)。适合于将所述渗透物隔片与所述渗透物收集管连接的技术描述于Solie的US 5538642中。膜封套(4)和进料隔片(6)围绕渗透物收集管(8)同心缠绕或“卷绕”，在相反端形成两个相反的辊轴面(30，32)，由此产生的螺旋束通过例如胶带或其他手段固定在位。辊轴面(30，32)然后可以修整并且可以任选在辊轴面(30，32)和渗透物收集管(8)之间的接合处施加密封剂，如Larson等的US 7951295所述。长玻璃纤维可以围绕所述部分构成的组件缠绕并施加树脂(例如液体环氧树脂)和硬化。在一种可替代的实施方式中，可以在缠绕组件的外周上施加胶带，如McCollam的US2011/0094660所述。所述组件的末端可以装有抗伸缩装置或端盖(未显示)，其设计成防止膜封套在所述组件的入口和出口辊轴端之间的压差下位移。所述端盖通常装有弹性体密封件(未显示)，以在所述组件和压力容器(未显示)之间形成不透流体的连接。端盖设计的例子包括Hallan等的US 6632356和Bonta等的US 2011/0042294中描述的那些以及FilmTec Corporat1n的iLEC?联锁端盖。组件的外壳可以包括流体密封件以提供压力容器内的密封，如Huschke等的US 6299772和6066254以及McCollam的US 8110016所述。 构造螺旋卷组件的各种部件的材料是本领域公知的。用于密封膜封套的合适的密封剂包括聚氨酯、环氧树脂、硅氧烷、丙烯酸酯、热融粘合剂和紫外固化粘合剂。虽然较不普遍，但其他密封手段也可以使用，例如施加热、压力、超声焊接和胶带。渗透物收集管通常由塑性材料制成，例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚(苯醚)、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等等。经编(tricot)聚酯材料通常用作渗透物隔片。其它的渗透物隔片在US2010/0006504中描述。代表性的进料隔片包括聚乙烯、聚酯和聚丙烯网状材料，例如可在商品名VEXAR?下从Conwed Plastics商购的那些。优选的进料隔片在Johnson的美国专利6881336中描述。 所述膜片没有特别的限制并且可以使用多种多样的材料，例如乙酸纤维素材料、聚砜、聚醚砜、聚酰胺、聚偏氟乙烯等等。优选的膜片包括FilmTec Corporat1n的FT-30?型膜，即平片复合膜，其包含无纺背衬网(例如无纺织物，如可得自Awa Paper C本文档来自技高网...
【技术保护点】
多程超滤系统，其包括至少两程沿着流体路径串联布置的螺旋卷组件，其中：第一程沿着所述流体路径位于相对于第二程的上游，使得来自所述第一程的渗透物沿着所述流体路径被引导到所述第二程，和这两程都包括容纳至少一个螺旋卷组件的压力容器，所述组件包含缠绕渗透物收集管的至少一个超滤膜封套和进料隔片；所述系统特征在于所述第一程包含螺旋卷组件，所述螺旋卷组件包括厚度大于0.65mm的进料隔片，以及所述第二程包含螺旋卷组件，所述螺旋卷组件包括厚度小于0.65mm的进料隔片。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·E·约翰逊，M·布施，K·玛亚玛，S·罗森伯格，S·D·琼斯，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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