ES3041752T3 - Ceramic membrane filtration assembly with sealing device and related methods - Google Patents

Ceramic membrane filtration assembly with sealing device and related methods

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ES3041752T3
ES3041752T3 ES24174997T ES24174997T ES3041752T3 ES 3041752 T3 ES3041752 T3 ES 3041752T3 ES 24174997 T ES24174997 T ES 24174997T ES 24174997 T ES24174997 T ES 24174997T ES 3041752 T3 ES3041752 T3 ES 3041752T3
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sealing
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Paul Osmundson
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Acuriant Tech Inc
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Abstract

Un conjunto de filtración por membrana cerámica que comprende un conjunto de membrana que se extiende desde un primer extremo del conjunto de membrana hasta un segundo extremo del conjunto de membrana, donde el conjunto de membrana está definido por una longitud de conjunto de membrana, el conjunto de membrana incluye al menos una membrana. Al menos una de las membranas tiene canales en su interior, y al menos un canal tiene extremos de canal. El conjunto de filtración incluye además al menos un dispositivo de sellado acoplado al conjunto de membrana adyacente a al menos uno de los extremos del primer y segundo conjunto de membrana, donde el dispositivo de sellado tiene un perímetro interior y exterior. El dispositivo de sellado tiene una característica de sellado dispuesta a lo largo del perímetro exterior, y el perímetro interior del dispositivo de sellado está sellado con una porción del conjunto de membrana. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Conjunto de filtración de membrana cerámica con dispositivo de sellado y métodos relacionados
Campo técnico
Las presentes realizaciones se refieren a un conjunto de filtración de membrana cerámica con dispositivo de sellado y métodos relacionados:
Antecedentes
En el proceso de fabricación de conjuntos de módulos de filtración, los conjuntos pueden experimentar un amplio intervalo de temperaturas que pueden afectar a los componentes individuales dentro del conjunto y su rendimiento en el campo. Además, el conjunto de filtración tiene importantes requisitos de sellado que también pueden verse afectados durante el montaje. Además, en el campo hay una cantidad limitada de espacio para los módulos de filtración. Lo que se necesita es un método mejorado de fabricación de conjuntos de filtración y conjuntos de filtración mejorados que aborden las limitaciones de espacio y los costes de funcionamiento en el conjunto de filtración.
El documento WO 2016/112121 A1 describe un conjunto de filtración que incluye un alojamiento de membrana y al menos un dispositivo de fijación de membrana dispuesto en el alojamiento. Cada dispositivo de fijación de membrana tiene una pluralidad de elementos de fijación de membrana que se extienden desde la superficie interior del dispositivo de fijación, y cada dispositivo de fijación de membrana tiene aberturas de membrana entre los elementos de fijación de membrana. El conjunto de filtración incluye además una pluralidad de membranas cerámicas extendiéndose cada una desde una primera parte de extremo de membrana hasta una segunda parte de extremo de membrana, y cada primera parte de extremo de membrana está dispuesta en una de las aberturas de membrana, donde los elementos de fijación de membrana fijan las membranas en él.
El documento WO 2015/072513 A1 describe un elemento de filtración supuestamente de larga duración que es económico de fabricar, fácil de configurar para tener un gran diámetro de abertura y comparativamente bajo en términos de resistencia a la filtración. El elemento de filtración comprende cuerpos cerámicos porosos en los que se forman orificios pasantes para fluido que pasan entre un par de superficies enfrentadas; y se trata un fluido entre las superficies internas de los orificios pasantes para fluido y una superficie periférica intercalada entre las superficies enfrentadas. Una pluralidad de cuerpos porosos están dispuestos adyacentes entre sí interpuestos por elementos espaciadores de modo que se forma un hueco en el espacio limitado por la superficie periférica.
Resumen
Un conjunto de filtración de membrana cerámica según la presente invención que se define por la reivindicación 1. Un método para filtrar agua con el conjunto de filtración de membrana cerámica según la presente invención está definido por la reivindicación 13. Otros desarrollos ventajosos de la presente invención se exponen en las reivindicaciones dependiente.
Según la presente invención, un conjunto de filtración de membrana cerámica que comprende un conjunto de membrana que se extiende desde un primer extremo de conjunto de membrana hasta un segundo extremo de conjunto de membrana, donde el conjunto de membrana está definido por una longitud de conjunto de membrana, incluyendo el conjunto de membrana una o más membranas. Al menos una de las membranas tiene una pluralidad de canales en ella, y los canales tienen extremos de canal. El conjunto de filtración incluye además al menos un dispositivo de sellado acoplado con el conjunto de membrana adyacente a al menos uno del primer y segundo extremos de conjunto de membrana, donde el dispositivo de sellado tiene un perímetro interior y exterior. El dispositivo de sellado tiene una característica de sellado dispuesta a lo largo del perímetro exterior, y el perímetro interior del dispositivo de sellado está sellado con una parte del conjunto de membrana.
En una o más realizaciones, el dispositivo de sellado incluye además elementos estructurales que se extienden desde un diámetro interior del dispositivo de sellado.
En una o más realizaciones, los elementos estructurales incluyen una sección abierta interior estructural sustancialmente alineada con un puerto de entrada de agua de alimentación.
En una o más realizaciones, los elementos estructurales no entran en contacto con los extremos del conjunto de membrana, de tal manera que existe un hueco entre los elementos estructurales y los extremos del conjunto de membrana.
En una o más realizaciones, el conjunto de filtración incluye además un alojamiento, el conjunto de membrana dispuesto dentro del alojamiento, teniendo el alojamiento tiene un primer extremo de alojamiento y un segundo extremo de alojamiento y un lado de alojamiento entre ellos, teniendo el alojamiento una circunferencia exterior, teniendo el alojamiento un diámetro interior, la característica de sellado forma un cierre hermético entre el alojamiento y el dispositivo de sellado.
En una o más realizaciones, la característica de sellado separa el agua de alimentación y el agua permeada.
En una o más realizaciones, el alojamiento tiene un puerto de alimentación y al menos un puerto de salida de permeado.
En una o más realizaciones, el al menos un puerto de salida de permeado sale del lado del alojamiento.
En una o más realizaciones, el sellado entre el dispositivo de sellado y el alojamiento se produce fuera de la longitud del conjunto de membrana.
En una o más realizaciones, el conjunto de filtración incluye además una primera tapa de extremo dispuesta dentro del alojamiento en un primer extremo del alojamiento, teniendo la primera tapa de extremo una entrada de agua de alimentación, una segunda tapa de extremo dispuesta dentro del alojamiento en un segundo extremo del alojamiento, teniendo la segunda tapa de extremo un puerto de concentrado.
En una o más realizaciones, el conjunto de filtración incluye además dos dispositivos de sellado, cada dispositivo de sellado dispuesto en cada extremo del alojamiento, y el puerto de salida de permeado dispuesto entre los dos dispositivos de sellado separa de manera fluida el permeado del agua de alimentación y las soluciones de concentrado. En una o más realizaciones, el dispositivo de sellado incluye además una parte rebajada dispuesta a lo largo del perímetro exterior.
En una o más realizaciones, el conjunto de filtración incluye además un elemento de sellado dispuesto dentro de la parte rebajada.
Según la presente invención, el dispositivo de sellado está acoplado con la membrana de tal manera que hay un hueco axial dispuesto entre una superficie plana de extremo del dispositivo de sellado y el conjunto de membrana. Una dirección axial está definida por una dirección axial de los canales.
En una o más realizaciones, la característica de sellado comprende una junta tórica.
En una o más realizaciones, la característica de sellado comprende dos juntas tóricas.
Según la presente invención, un método de filtrado de agua con el conjunto de filtración de membrana cerámica como se describe en este documento, donde el método incluye bombear agua de alimentación a través de la primera tapa de extremo, a través del primer dispositivo de sellado y dentro de los canales del conjunto de membrana, y liberar permeado a través del puerto de salida de permeado.
En una o más realizaciones, el método incluye además interrumpir periódicamente el bombeo con un flujo inverso para limpiar el conjunto de membrana.
En una o más realizaciones, el método incluye además liberar concentrado a través de un puerto de concentrado mientras se segrega el agua de alimentación del permeado y el concentrado con el dispositivo de sellado.
Breve descripción de los dibujos
En la descripción detallada de las realizaciones que se presentan a continuación, se hace referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 ilustra una vista lateral de un conjunto de filtración de cerámica según una o más realizaciones.
La Figura 2 ilustra una vista final de un conjunto de filtración de cerámica según una o más realizaciones.
La Figura 3 ilustra una vista en sección transversal de un conjunto de filtración de cerámica tomada a lo largo de 3-3 de la FIG. 1.
La Figura 4 ilustra una vista ampliada de una parte del conjunto de filtración de cerámica tomada en 4 de la FIG. 1.
La Figura 5 ilustra una vista en perspectiva de un dispositivo de sellado según una o más realizaciones.
La Figura 6 ilustra una vista en perspectiva en sección transversal de un conjunto de filtración de cerámica según una o más realizaciones.
Las presentes realizaciones se detallan a continuación con referencia a las figuras enumeradas.
Descripción detallada de las realizaciones
En la siguiente descripción detallada se hace referencia a los dibujos adjuntos que forman parte de la descripción, y en los que se muestran a modo de ilustración realizaciones específicas en las que se pueden poner en práctica las realizaciones. Estas realizaciones se describen con suficiente detalle para permitir que los expertos en la técnica puedan poner en práctica la invención, y debe entenderse que pueden ponerse en práctica otras realizaciones de otras maneras dentro del alcance de las reivindicaciones.
Las presentes realizaciones se refieren a un conjunto 100 de filtración de membrana cerámica que incluye un conjunto 120 de módulo de membrana, uno o más dispositivos 180 de sellado y una o más tapas 150 de extremo (FIGS. 1,3). El conjunto 100 de filtración de membrana cerámica se puede utilizar para aplicaciones de procesamiento y/o separación de fluidos, por ejemplo, para tratar agua en una planta de tratamiento de agua. En uno o más ejemplos, el conjunto 100 de filtración se puede cargar en un recipiente, utilizarse para un biorreactor de membrana, utilizarse para la afluencia de desechos o utilizarse en otras aplicaciones de separación de procesos.
El conjunto 100 de filtración incluye un conjunto 120 de membrana y un alojamiento 110, donde el alojamiento 110 recibe el conjunto 120 de membrana en su interior. El alojamiento 110 se extiende desde un primer extremo 111 de alojamiento hasta un segundo extremo 113 de alojamiento, y tiene un lado 115 de alojamiento y una circunferencia exterior de alojamiento. En una o más realizaciones, el alojamiento 110 incluye uno o más puertos 130 de salida de permeado y un puerto 132 de alimentación en el mismo. En una o más realizaciones, el al menos un puerto de salida de permeado sale del lado de alojamiento. El alojamiento 110 está definido en parte por una superficie externa 114 de alojamiento y una superficie interna 116 de alojamiento.
Los extremos 111, 113 del alojamiento 110 se pueden sellar con una tapa 150 de extremo. En una o más realizaciones, una primera tapa 152 de extremo está dispuesta en un extremo 111 del alojamiento 110. En una o más realizaciones, la primera tapa 152 de extremo tiene una entrada 156 de agua de alimentación hacia la cual fluye agua sin tratar, tal como agua de alimentación. En una o más realizaciones, una primera tapa 152 de extremo está dispuesta en el extremo 111 del alojamiento 110, y una segunda tapa 154 de extremo está dispuesta en el segundo extremo 113 del alojamiento. En una o más realizaciones, la segunda tapa 154 de extremo tiene un puerto 158 de concentrado, a través del cual el concentrado fluye en la dirección de la flecha.
El conjunto 120 de membrana, que se muestra en la FIG. 3, incluye una o más membranas 122 (FIG. 6). El conjunto 120 de membrana, en una o más realizaciones, incluye una o más membranas alargadas, membranas tubulares, membranas planas o membranas de placa. Las una o más membranas 122 se extienden desde un primer extremo 121 de membrana hasta un segundo extremo 123 de membrana. Las membranas 122 incluyen uno o más canales 128 en ellas. El conjunto 120 de membrana tiene una longitud 126 de conjunto de membrana, y se extiende desde un primer extremo 118 de conjunto de membrana hasta un segundo extremo 119 de conjunto de membrana.
El conjunto de filtración incluye además al menos un dispositivo 180 de sellado, como se muestra en las FIGS. 2, 5 y 6. En una o más realizaciones, el dispositivo 180 de sellado tiene una forma general de anillo, definida en parte por una dimensión r, donde r es el radio del dispositivo 180 de sellado. El dispositivo 180 de sellado está definido además por una superficie interior 192 y una superficie exterior 194. El dispositivo 180 de sellado está definido además por un perímetro interior y un perímetro exterior.
El al menos un dispositivo 180 de sellado incluye además opcionalmente una parte 184 de sellado, tal como características 187 de sellado. En una o más realizaciones, el al menos un dispositivo 180 de sellado incluye dos o más partes 184 de sellado o dos partes rebajadas diferentes. En una o más realizaciones, la parte 184 de sellado incluye una ranura o parte rebajada, por ejemplo, para una junta tórica o un elastómero. En una o más realizaciones, dos juntas tóricas 185 están dispuestas en dos partes 184 de sellado diferentes. Se puede incluir además un cierre hermético, tal como un cierre hermético de elastómero, y se dispone dentro de la ranura o parte rebajada. En una o más realizaciones, se pueden incluir cierres herméticos de diferentes formas, tales como cierres herméticos cónicos, cierres herméticos en forma de cuña, juntas tóricas, cierres herméticos en forma de L, cierres herméticos en forma de U, cierres herméticos cuádruples, empaquetaduras, cierres herméticos de bota, cierres herméticos de copa, cierres herméticos dinámicos o estáticos, adhesivos, materiales de unión y encapsulado, soldaduras u otros, o una combinación de los mismos. También se puede incluir una configuración de cierres herméticos múltiples. Las superficies de sellado también pueden estar ubicadas en el alojamiento así como en el dispositivo 180 de sellado.
Al menos un dispositivo 180 de sellado está dispuesto en el alojamiento 110. En una o más realizaciones, un primer dispositivo 181 de sellado está dispuesto en el primer extremo 111 de alojamiento, y un segundo dispositivo 183 de sellado está dispuesto en el segundo extremo 113 de alojamiento. En una o más realizaciones, el dispositivo 180 de sellado está sellado al alojamiento 110, tal como a una superficie interna de alojamiento y/o a la superficie externa de alojamiento. La característica 187 de sellado separa el agua de alimentación (agua sin tratar) y el permeado (agua tratada). En una o más realizaciones, dos dispositivos 181, 183 de sellado están dispuestos en el alojamiento 110, y cada dispositivo de sellado está dispuesto en cada extremo del alojamiento. El puerto 130 de salida de permeado está dispuesto entre los dos dispositivos 181, 183 de sellado que separan de manera fluida el permeado del agua de alimentación y las soluciones de concentrado. En una o más realizaciones, el sellado entre el dispositivo de sellado y el alojamiento se produce fuera de la longitud 126 del conjunto 120 de membrana, como se muestra en la FIG. 3.
El dispositivo 180 de sellado incluye uno o más elementos estructurales 186. Dentro de un diámetro interior de la forma del anillo se encuentran los elementos estructurales 186, como se muestra en la FIG. 5. Cada dispositivo 180 de sellado tiene una pluralidad de elementos estructurales 186 que se extienden desde la superficie interior 181, donde los elementos estructurales 186 están definidos por una longitud 164. Se podrían utilizar otras formas estructurales para reforzar la circunferencia de la estructura de sellado, siempre que distribuyan adecuadamente el flujo y refuercen adecuadamente el exterior del soporte del cierre hermético. El soporte del cierre hermético también podría ser un conjunto de múltiples piezas.
En una o más realizaciones, los elementos estructurales 186 se extienden desde una superficie interior 181 y se encuentran con un anillo central 190 del dispositivo de sellado. Los elementos estructurales 186 ayudan a dispersar uniformemente el agua de alimentación al conjunto de membrana.
El al menos un dispositivo 180 de sellado se sella con el conjunto 120 de membrana en un saliente 178 de superficie de extremo del al menos un dispositivo 180 de sellado. Dado que el agua de alimentación solo puede entrar a los canales del conjunto 120 de membrana, el permeado sale del conjunto 120 de membrana hacia el puerto de permeado, y el dispositivo 180 de sellado está sellado contra el alojamiento; el dispositivo 180 de sellado ayuda a impedir que el agua de alimentación se mezcle con el permeado limpio. En una o más realizaciones, el saliente 178 de la superficie de extremo está unida al conjunto 120 de membrana. En una o más realizaciones, hay un hueco 175 dispuesto entre la superficie plana 177 del dispositivo 180 de sellado y el conjunto de membrana. En una o más realizaciones, hay un hueco 175 entre los elementos estructurales y el conjunto de membrana, lo que permite un mejor flujo durante el funcionamiento del conjunto de filtración ya que los elementos estructurales no bloquean los extremos del conjunto de membrana.
El al menos un dispositivo 180 de sellado puede fabricarse mediante moldeo, impresión, impresión 3D, estampación o mecanizado, por ejemplo, a partir de material termoplástico o metálico. En una o más realizaciones, el dispositivo 180 de sellado está formado de material relleno de vidrio, metal y/o cerámica. Esto ayudará a la estabilidad química y estructural durante los cambios de temperatura durante la fabricación o el uso, ya que las temperaturas pueden superar los 38 °C (100 grados F).
En una o más realizaciones, un método de filtrado de agua con el conjunto de filtración de membrana cerámica como se describe en este documento, donde el método incluye bombear agua de alimentación a través de la primera tapa de extremo, a través del primer dispositivo de sellado y dentro de los canales del conjunto de membrana, y liberar permeado a través del puerto de salida de permeado.
En una o más realizaciones, el método incluye además interrumpir periódicamente el bombeo con un flujo inverso para limpiar el conjunto de membrana.
En una o más realizaciones, el método incluye además liberar concentrado a través de un puerto de concentrado mientras se segrega el agua de alimentación del permeado y el concentrado con el dispositivo de sellado.
En una o más realizaciones, un conjunto de filtración de membrana cerámica incluye un alojamiento que tiene un primer extremo de alojamiento y un segundo extremo de alojamiento, donde el alojamiento tiene una circunferencia exterior y un diámetro interior, y al menos un puerto de salida de permeado. El conjunto de filtración incluye además un conjunto de membrana que se extiende desde un primer extremo de conjunto de membrana hasta un segundo extremo de conjunto de membrana. El conjunto de membrana incluye al menos una membrana, donde cada membrana se extiende desde un primer extremo de membrana hasta un segundo extremo de membrana, y el conjunto de membrana está dispuesto dentro del alojamiento. Cada membrana tiene canales en su interior, y los canales tienen extremos de canal.
El conjunto de filtración incluye además una primera y una segunda tapas de extremo dispuestas dentro del alojamiento en cada extremo del alojamiento, donde la primera tapa de extremo tiene una entrada de agua de alimentación y la segunda tapa de extremo tiene un puerto de salida de permeado. Un dispositivo de sellado está dispuesto en el primer extremo de alojamiento, cerca del primer extremo de conjunto de membrana del conjunto de membrana, donde el dispositivo de sellado está dispuesto entre el conjunto de membrana y la tapa de extremo. El dispositivo de sellado tiene un perímetro exterior dispuesto junto al diámetro interior del alojamiento. El dispositivo de sellado tiene una característica de sellado dispuesta a lo largo del perímetro exterior, donde la característica de sellado está sellada entre el dispositivo de sellado y el diámetro interior del alojamiento, y el dispositivo de sellado está sellado con una parte de borde exterior del conjunto de membrana.
En una o más realizaciones, el dispositivo de sellado incluye además elementos estructurales que se extienden desde un diámetro interior del dispositivo de sellado.
En una o más realizaciones, los elementos estructurales incluyen un centro estructural circular interior sustancialmente alineado con el puerto de entrada de agua de alimentación. En una o más realizaciones, se podrían utilizar otras formas geométricas como elementos estructurales cuando refuerzan la circunferencia exterior y permiten una distribución adecuada del flujo hacia y desde los canales de membrana.
En una o más realizaciones, la tapa de extremo y el dispositivo de sellado están interconectados entre sí.
En una o más realizaciones, la tapa de extremo y el dispositivo de sellado están interconectados mediante uno o más de los siguientes métodos: ajuste a presión, adhesivo o soldadura.
En una o más realizaciones, el elemento de sellado incluye uno o más huecos de filtrado.
En una o más realizaciones, el dispositivo de sellado incluye además una parte rebajada dispuesta a lo largo del perímetro exterior.
En una o más realizaciones, un elemento de sellado está dispuesto dentro de la parte rebajada.
En una o más realizaciones, un conjunto de filtración de membrana cerámica incluye un alojamiento que tiene un primer extremo de alojamiento y un segundo extremo de alojamiento, donde el alojamiento tiene una circunferencia exterior y un diámetro interior, y un puerto de salida de permeado. El conjunto incluye además un conjunto de membrana que incluye al menos una membrana, cada una de las al menos una membrana se extiende desde un primer extremo de membrana hasta un segundo extremo de membrana, y el conjunto de membrana está dispuesto dentro del alojamiento. Cada membrana tiene canales en su interior, y los canales tienen extremos de canal. Una primera tapa de extremo está dispuesta dentro del primer extremo de alojamiento, y una segunda tapa de extremo está dispuesta dentro de un segundo extremo de alojamiento. La primera tapa de extremo tiene una entrada de agua de alimentación, la segunda tapa de extremo tiene un puerto de concentrado. Un dispositivo de sellado está dispuesto en cada extremo del conjunto de membrana, el dispositivo de sellado está dispuesto entre el conjunto de membrana y cada tapa de extremo, donde los dispositivos de sellado tienen un perímetro exterior dispuesto junto al diámetro interior del alojamiento. Los dispositivos de sellado tienen una característica de sellado dispuesta a lo largo del perímetro exterior, la característica de sellado está sellada con el diámetro interior del alojamiento y los dispositivos de sellado están sellados con los extremos del conjunto de membrana.
En una o más realizaciones, el dispositivo de sellado incluye además elementos estructurales que se extienden desde un diámetro interior del dispositivo de sellado.
En una o más realizaciones, los elementos estructurales incluyen un centro estructural circular interior sustancialmente alineado con el puerto de entrada de agua de alimentación.
En una o más realizaciones, la tapa de extremo y el dispositivo de sellado están interconectados entre sí.
En una o más realizaciones, la tapa de extremo y el dispositivo de sellado están interconectados mediante uno o más de ajuste a presión, adhesivo o soldadura.
En una o más realizaciones, el elemento de sellado incluye uno o más huecos de filtrado.
En una o más realizaciones, el dispositivo de sellado incluye además una parte rebajada dispuesta a lo largo del perímetro exterior.
En una o más realizaciones, un elemento de sellado está dispuesto dentro de la parte rebajada.
En una o más realizaciones, un método de filtrado de agua con el conjunto de filtración de membrana cerámica incluye bombear agua de alimentación a través de la primera tapa de extremo, a través del primer dispositivo de sellado y dentro de los canales del conjunto de membrana, liberar permeado a través del puerto de salida de permeado y liberar concentrado a través del puerto de concentrado mientras se segrega el agua de alimentación del permeado y el concentrado.
Un conjunto de filtración de membrana cerámica que comprende un conjunto de membrana que se extiende desde un primer extremo de conjunto de membrana hasta un segundo extremo de conjunto de membrana, donde el conjunto de membrana está definido por una longitud de conjunto de membrana, incluyendo el conjunto de membrana al menos una membrana. Al menos una de las membranas tiene canales en su interior, y al menos un canal tiene extremos de canal. El conjunto de filtración incluye además al menos un dispositivo de sellado acoplado al conjunto de membrana junto a al menos uno del primer y segundo extremos del conjunto de membrana, donde el dispositivo de sellado tiene un perímetro interior y exterior. El dispositivo de sellado tiene una característica de sellado dispuesta a lo largo del perímetro exterior, y el perímetro interior del dispositivo de sellado está sellado con una parte del conjunto de membrana.
En una o más realizaciones, el dispositivo de sellado incluye además elementos estructurales que se extienden desde un diámetro interior del dispositivo de sellado.
En una o más realizaciones, los elementos estructurales incluyen una sección abierta interior estructural sustancialmente alineada con un puerto de entrada de agua de alimentación.
En una o más realizaciones, los elementos estructurales no entran en contacto con los extremos de conjunto de membrana de tal manera que existe un hueco entre los elementos estructurales y los extremos de conjunto de membrana.
En una o más realizaciones, el conjunto de filtración incluye además un alojamiento, el conjunto de membrana dispuesto dentro del alojamiento, teniendo el alojamiento un primer extremo de alojamiento y un segundo extremo de alojamiento y un lado de alojamiento entre ellos, teniendo el alojamiento una circunferencia exterior, teniendo el alojamiento un diámetro interior, la característica de sellado forma un cierre hermético entre el alojamiento y el dispositivo de sellado.
En una o más realizaciones, la característica de sellado separa el agua de alimentación y el agua de permeado.
En una o más realizaciones, el alojamiento tiene un puerto de alimentación y al menos un puerto de salida de permeado.
En una o más realizaciones, el al menos un puerto de salida de permeado sale del lado de alojamiento.
En una o más realizaciones, el sellado entre el dispositivo de sellado y el alojamiento se produce fuera de la longitud del conjunto de membrana.
En una o más realizaciones, el conjunto de filtración incluye además una primera tapa de extremo dispuesta dentro del alojamiento en un primer extremo del alojamiento, teniendo la primera tapa de extremo una entrada de agua de alimentación, una segunda tapa de extremo dispuesta dentro del alojamiento en un segundo extremo del alojamiento, teniendo la segunda tapa de extremo un puerto de concentrado.
En una o más realizaciones, el conjunto de filtración incluye además dos dispositivos de sellado, cada dispositivo de sellado dispuesto en cada extremo del alojamiento, el puerto de salida de permeado dispuesto entre los dos dispositivos de sellado separa de manera fluida el permeado del agua de alimentación y las soluciones de concentrado.
En una o más realizaciones, el dispositivo de sellado incluye además una parte rebajada dispuesta a lo largo del perímetro exterior.
En una o más realizaciones, el conjunto de filtración incluye además un elemento de sellado dispuesto dentro de la parte rebajada.
En una o más realizaciones, el dispositivo de sellado está acoplado con la membrana de tal manera que hay un hueco dispuesto entre una superficie plana de extremo del dispositivo de sellado y el conjunto de membrana.
En una o más realizaciones, la característica de sellado comprende una junta tórica.
En una o más realizaciones, la característica de sellado comprende dos juntas tóricas.
En una o más realizaciones, un método para filtrar agua con el conjunto de filtración de membrana cerámica como se describe en este documento, donde el método incluye bombear agua de alimentación a través de la primera tapa de extremo, a través del primer dispositivo de sellado y dentro de los canales del conjunto de membrana, y liberar permeado a través del puerto de salida de permeado.
En una o más realizaciones, el método incluye además interrumpir periódicamente el bombeo con un flujo inverso para limpiar el conjunto de membrana.
En una o más realizaciones, el método incluye además liberar concentrado a través de un puerto de concentrado mientras se segrega el agua de alimentación del permeado y el concentrado con el dispositivo de sellado.
El conjunto facilita el montaje de elementos, ayuda a controlar la expansión de la temperatura y facilitará el uso de elementos insertables en alojamientos estándar. El dispositivo de sellado permite la contracción y expansión cuando se utiliza un material termoplástico y de relleno predeterminado. Además, el dispositivo de sellado proporciona un lugar para sujetar un cierre hermético y proporciona una superficie de sellado.
El dispositivo de fijación alinea las membranas cerámicas y permite que el conjunto se monte y selle de manera eficiente. Ofrece el beneficio de permitir la expansión y contracción y facilita el sellado externo del elemento de membrana a la pared del alojamiento en la que opera. El sellado utilizado para separar las corrientes tratadas y no tratadas, por ejemplo, aguas de permeado y de alimentación, supera los problemas de tolerancia del diámetro interior en los alojamientos estándar. Las características de sellado, tales como las múltiples juntas tóricas, pueden soportar las diferencias de presión durante un período de tiempo mucho más largo.
Las realizaciones se han descrito detalladamente con referencia particular a ciertas realizaciones de las mismas, pero se entenderá que pueden efectuarse variaciones y modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones. Cabe señalar que las realizaciones o partes de las mismas analizadas en diferentes partes de la descripción o a las que se hace referencia en diferentes dibujos pueden combinarse para formar realizaciones adicionales de la presente invención dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un conjunto (100) de filtración de membrana cerámica que comprende:
un conjunto (120) de membrana que se extiende desde un primer extremo de conjunto de membrana hasta un segundo extremo de conjunto de membrana, estando el conjunto (120) de membrana definido por una longitud (126) de conjunto de membrana; incluyendo el conjunto (120) de membrana una o más membranas; teniendo al menos una membrana (122) una pluralidad de canales (128) en su interior, teniendo los canales extremos de canal; y
al menos un dispositivo (180) de sellado acoplado con el conjunto (120) de membrana junto a al menos uno del primer y segundo extremos de conjunto de membrana; en donde
el dispositivo (180) de sellado que tiene un perímetro interior y exterior,
el dispositivo (180) de sellado que tiene una característica (187) de sellado dispuesta a lo largo del perímetro exterior; y
el perímetro interior del dispositivo (180) de sellado está sellado con una parte del conjunto (120) de membrana; y
en donde el dispositivo de sellado está acoplado con la membrana (122) de tal manera que hay un hueco axial (175) dispuesto entre una superficie plana de extremo del dispositivo (180) de sellado y el conjunto (120) de membrana, estando definida una dirección axial por una dirección axial de los canales (128).
2. El conjunto (100) de filtración de membrana cerámica como se menciona en la reivindicación 1, en donde el dispositivo (180) de sellado incluye además los elementos estructurales (186) que se extienden desde un diámetro interior del dispositivo (180) de sellado.
3. El conjunto (100) de filtración de membrana cerámica como se menciona en la reivindicación 2, en donde los elementos estructurales (186)
incluyen una sección abierta interior estructural sustancialmente alineada con un puerto de entrada de agua de alimentación, o no entran en contacto con los extremos de conjunto de membrana de tal manera que el hueco (175) está entre los elementos estructurales (186) y los extremos del conjunto de membrana.
4. El conjunto (100) de filtración de cerámica como se menciona en las reivindicaciones 1 -3, que comprende además un alojamiento (110), el conjunto (120) de membrana dispuesto dentro del alojamiento (110), teniendo el alojamiento (110) un primer extremo (111) de alojamiento (111) y un segundo extremo (113) de alojamiento y un lado (115) de alojamiento entre ellos, teniendo el alojamiento (110) un diámetro interior, la característica (187) de sellado forma un cierre hermético entre el alojamiento (110) y el dispositivo (180) de sellado.
5. El conjunto (100) de filtración de cerámica según se menciona en la reivindicación 4, en donde la característica (187) de sellado separa el agua de alimentación y el agua de permeado y, opcionalmente
en donde el alojamiento (110) tiene un puerto (132) de alimentación y al menos un puerto (130) de salida de permeado, y opcionalmente
en donde el al menos un puerto (130) de salida de permeado sale del lado de alojamiento.
6. El conjunto (100) de filtración de membrana cerámica como se menciona en las reivindicaciones 4-5, en donde el sellado entre el dispositivo (180) de sellado y el alojamiento (110) se produce fuera de la longitud (126) de conjunto de membrana.
7. El conjunto (100) de filtración de cerámica como se menciona en cualquiera de las reivindicaciones 4, 5, o 6, que comprende además una primera tapa (152) de extremo dispuesta dentro del alojamiento (110) en un primer extremo del alojamiento (111), teniendo la primera tapa (152) de extremo una entrada (152) de agua de alimentación, una segunda tapa (154) de extremo dispuesta dentro del alojamiento en un segundo extremo del alojamiento (113), teniendo la segunda tapa (154) de extremo un puerto (158) de concentrado.
8. El conjunto (100) de filtración de cerámica como se menciona en la reivindicación 4, que comprende además dos dispositivos (181, 183) de sellado, cada dispositivo (181, 183) de sellado dispuesto en cada extremo del alojamiento (111), un puerto (130) de salida de permeado dispuesto entre los dos dispositivos (181, 183) de sellado que separa de manera fluida el permeado del agua de alimentación y las soluciones de concentrado.
9. El conjunto (100) de filtración de membrana cerámica como se menciona en cualquiera de las reivindicaciones 1 -8, en donde el dispositivo (181, 183) de sellado incluye además una parte rebajada dispuesta a lo largo del perímetro exterior.
10. El conjunto (100) de filtración de membrana cerámica como se menciona en la reivindicación 9, que comprende además un elemento de sellado dispuesto dentro de la parte rebajada.
11. El conjunto (100) de filtración de membrana cerámica como se menciona en cualquiera de las reivindicaciones 1 -10, en donde la característica (187) de sellado comprende una junta tórica (185).
12. El conjunto (100) de filtración de membrana cerámica como se menciona en cualquiera de las reivindicaciones 1 -10, en donde la característica (187) de sellado comprende dos juntas tóricas (185).
13. Un método de filtrado de agua con el conjunto (100) de filtración de membrana cerámica como se menciona en cualquiera de las reivindicaciones 1-12, comprendiendo el método:
bombear agua de alimentación a través de la primera tapa (152) de extremo, a través del primer dispositivo de sellado, y hacia los canales (128) del conjunto (120) de membrana; y
liberar permeado a través del puerto (130) de salida de permeado.
14. El método como se menciona en la reivindicación 13, que comprende además interrumpir periódicamente el bombeo con un flujo inverso para limpiar el conjunto (120) de membrana.
15. El método como se menciona en la reivindicación 13, que comprende además liberar concentrado a través de un puerto (158) de concentrado mientras se segrega el agua de alimentación del permeado y el concentrado con el dispositivo de sellado.
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