Мембрана, содержащая интегрированный проницаемый канал - RU2007103873A

Реферат

1. Мембрана с интегрированным проницаемым каналом, содержащая проницаемый канал, состоящий из материала трехмерной прокладки, имеющей верхнюю и нижнюю поверхности (2, 3), связанные друг с другом и расположенные на заранее определенном расстоянии друг от друга за счет монофиламентных нитей (4), при этом указанный проницаемый канал расположен между двумя мембранными слоями (12, 13), где указанные мембранные слои связаны во множестве точек с материалом упомянутых верхней и нижней поверхностей.

2. Мембрана по п.1, где материал поверхностей и монофиламенты материала трехмерной прокладки связаны с помощью петель (5) монофиламентных нитей, и указанные петли погружены в упомянутые мембранные слои.

3. Мембрана по п.1 или 2, где материал поверхностей (2, 3) является вязаным, тканым или нетканым.

4. Мембрана по п.1, где расстояние между материалом верхней и нижней поверхностей находится в пределах от 0,5 до 10 мм.

5. Мембрана по п.1, где трехмерная прокладка включает материал, выбранный из группы, состоящей из полиэстера, нейлона, полиамида, полифениленсульфида, полиэтилена и полипропилена.

6. Мембрана по п.1, где мембранные слои содержат гидрофильный наполнитель, выбранный из группы, состоящей из ГПЦ (гидроксипропилцеллюлозы), КМЦ (карбоксиметилцеллюлозы), ПВП (поливинилпирролидона), ПВПП (поперечно-сшитого поливинилпирролидона), ПВС (поливинилового спирта), ПВА (поливинилацетата), ПЭО (полиэтиленоксида), TiO₂, HfO₂, Al₂О₃, ZrO₂, Zr₃(PO₄)₄, Y₂O₃, SiO₂, материалы из оксида перовскита, SiC; и органическое связующее вещество, выбранное из группы, состоящей из ПВХ (поливинилхлорида), Х-ПВХ (хлорированного поливинилхлорида), ПСф (полисульфона), ПЭСУ (полисульфона), ПФС (полифениленсульфида), ПУ (полиуретана), ПВДФ (поливинилиденфторида), ПИ (полиимида), ПАН (полиакрилонитрила) и их привитых вариантов.

7. Мембрана по п.1, где указанная мембрана является плоской.

8. Мембрана по п.1, где указанная мембрана спирально намотана вокруг центральной проницаемой трубки (31).

9. Мембрана по п.7, дополнительно содержащая герметик (7) или сварочный шов по периметру плоской мембраны с целью предотвращения прямого тока жидкости из или в проницаемый канал, минуя мембранный слой, и сочленение входного/выходного порта (8), связанное с током жидкости проницаемого канала.

10. Мембрана по п.1, где указанная мембрана может выдерживать давление при обратной промывке по меньшей мере 10 бар.

11. Мембранный биореакторный модуль, содержащий сеть мембран по п.9.

12. Мембранный биореакторный модуль по п.11, где указанная мембрана может выдерживать давление при обратной промывке по меньшей мере 10 бар.

13. Спиральный мембранный модуль (30), включающий цилиндрической формы центральную проницаемую трубку (31), имеющую стенку и внутренний просвет, отделенный этой стенкой, и множество мембран (32) по п.10, где проницаемый канал указанных мембран связан с током жидкости внутреннего просвета указанной центральной проницаемой трубки, а мембраны спирально намотаны вокруг центральной проницаемой трубки.

14. Спиральный мембранный модуль по п.13, дополнительно содержащий питающие прокладки (33), расположенные между указанными мембранами.

15. Спиральный мембранный модуль по п.13, где указанная мембрана может выдерживать давление при обратной промывке по меньшей мере 10 бар.

16. Спиральный мембранный модуль по п.14, где питающая прокладка включает плоскую фольгу (22) и протяженные ребра (21), расположенные на обеих сторонах фольги (22).

17. Спиральный мембранный модуль по п.14 или 16, где питающая прокладка является прокладкой с обходным каналом (34), содержащей питающий обходной канал (23).

18. Спиральный мембранный модуль по п.17, где прокладка с обходным каналом (34) содержит плоскую фольгу (22) и протяженные ребра (21), расположенные в продольном направлении по обеим сторонам фольги (22), и где фольга (22) содержит питающий обходной канал (23), расположенный так, чтобы обеспечивать ток жидкости в продольном направлении.

19. Способ изготовления мембраны с интегрированным проницаемым каналом, включающий этапы изготовления материала трехмерной прокладки, содержащего материал верхней и нижней поверхности (2, 3), связанных друг с другом и расположенных на заранее определенном расстоянии друг относительно друга за счет монофиламентных нитей (4), и

нанесения мембранного слоя на упомянутый материал верхней и нижней поверхностей для образования мембраны с интегрированным проницаемым каналом.

20. Способ по п.19, где этап нанесения мембранного слоя состоит из этапов покрытия пастой и коагуляции этой пасты с получением мембранного слоя, связанного во множестве точек с упомянутым материалом верхней и нижней поверхностей.

21. Способ по п.20, где паста содержит гидрофильный наполнитель, выбранный из группы, состоящей из ГПЦ, КМЦ, ПВП, ПВПП, ПВС, ПВА, ПЭО, TiO₂, HfO₂, Al₂О₃, ZrO₂, Zr₃(PO₄)₄, Y₂O₃, SiO₂, материалов из оксида перовскита и SiC; органическое связующее вещество, выбранное из группы, состоящей из ПВХ, Х-ПВХ, ПСф, ПЭС, ПФС, ПУ, ПВДФ, ПИ, ПАН и их привитых вариантов; и апротонный растворитель, выбранный из группы, состоящей из НМП (Н-метилпирролидона), ДМФ (диметилформамида), ДМСО (диметилсульфоксида) или ДМА (диметилацетата), или их смеси.

22. Применение мембраны или мембранного модуля по любому из пп.1-18 для фильтрации воды и/или очистки сточных вод.

23. Применение мембраны по любому из пп.1-18 для микрофильтрации, ультрафильтрации, в МБР (мембранных биореакторах), для первапорации, мембранной дистилляции, закрепленных жидких мембран и/или пертракции.