Elemento de núcleo central para un conjunto separador.

Un elemento de núcleo central (440) para un conjunto separador, que comprende:

al menos dos conductos de escape porosos

(442, 444),

comprendiendo dichos conductos de escape porosos un canal de escape (119) y una o más aberturas (113) que permiten la comunicación de fluido entre una superficie exterior del conducto de escape poroso y el canal de escape;

caracterizado porque:

entre dichos conductos de escape porosos están unos elementos separadores (446, 447) formados en los extremos opuestos de los conductos de escape porosos para, de esta manera, definir una cavidad (450) entre cada uno de dichos conductos de escape porosos;

alojando cada cavidad una primera porción (231) de un conjunto de apilamiento de membrana (120), de forma que la primera porción (231) separe los conductos de escape porosos.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2009/056960.

Solicitante: GENERAL ELECTRIC COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1 RIVER ROAD SCHENECTADY, NY 12345 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: CUEMAN, MICHAEL KENT, ERNO,DANIEL JASON, BEAUCHAMP,PHILIP PAUL, MARSCHKE,DEAN DAVID.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Aparatos en general para los procedimientos de separación... > B01D63/10 (Módulos con membranas enrolladas en espiral)

PDF original: ES-2535013_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Elemento de núcleo central para un conjunto separador Campo técnico

La invención se refiere a formas de realización que, en general, se refiere a un elemento de núcleo central para conjuntos separadores. En diversas formas de realización, la Invención se refiere a elementos de núcleo central para conjuntos separadores de flujo de espiral.

Antecedentes

Los conjuntos separadores convencionales típicamente comprenden un conjunto de membrana multicapa plegada dispuesto alrededor de un conducto de escape poroso. El conjunto de membrana multicapa plegada comprende una capa de soporte de alimentación en contacto de fluido con la superficie activa de una capa de membrana que presenta una superficie activa y una superficie pasiva. El conjunto de membrana multicapa plegada comprende también una capa de soporte de permeado en contacto con la superficie pasiva de la capa de membrana y un conducto de escape poroso. La estructura de capa de membrana plegada asegura el contacto entre la capa de soporte de alimentación y la capa de membrana sin situar en contacto la capa de soporte de alimentación con la capa de soporte de permeado o con el conducto de escape poroso.

Durante su operación, una solución de alimentación que contiene un soluto es situada en contacto con la capa de soporte de alimentación del conjunto de membrana multicapa que transmite la solución de alimentación a la superficie activa de la capa de membrana la cual modifica y transmite una porción de la solución de alimentación como un permeado a la capa de soporte de permeado. La solución de alimentación sirve también para romper la acreción del soluto en la superficie activa de la capa de membrana y transportar hacia fuera el soluto sobrante del conjunto de membrana multicapa. El permeado pasa a través de la capa de soporte de permeado al interior del conducto de escape poroso el cual recoge el permeado. Los conjuntos separadores que comprenden conjuntos de membrana multicapa plegada han sido utilizados en diversos procedimientos de purificación de fluido, incluyendo procedimientos de osmosis Inversa, ultrafiItración y microfiltración.

Los conjuntos de membrana multicapa plegada pueden ser fabricados mediante la puesta en contacto de la superficie activa de la capa de membrana que presenta una superficie activa y una superficie pasiva con ambas superficies de la capa de soporte de alimentación, estando la capa de membrana plegada para crear una estructura en forma de receptáculo que envuelva la capa de soporte de alimentación. La superficie pasiva de la capa de membrana es situada en contacto con una o más capas de soporte de permeado para producir un conjunto de apilamiento de membrana en el que la capa de membrana plegada está dispuesta entre la capa de soporte de alimentación y una o más capas de soporte de permeado.

Una pluralidad de dichos conjuntos de apilamiento de membranas, cada uno en contacto con al menos una capa de soporte de permeado común, es entonces enrollada alrededor de un conducto de escape poroso convencional en contacto con la capa de soporte de permeado común para proporcionar el conjunto separador que comprende el conjunto de membrana multicapa y el conducto de escape poroso. Los bordes de los conjuntos de apilamiento de membrana están adecuadamente sellados para impedir el contacto directo de la solución de alimentación con la capa de soporte de permeado. Un punto débil importante de los conjuntos separadores que comprenden un conjunto de membrana multicapa plegada es que el plegado de la capa de membrana puede provocar la pérdida de la función de la membrana conduciendo al contacto no controlado entre la solución de alimentación y la capa de soporte de permeado.

Así, existe la necesidad de mejoras adicionales tanto en el diseño como en la fabricación de los conjuntos separadores que comprenden uno o más conjuntos de membrana multicapa. Particularmente en el ámbito de la purificación del agua para consumo humano, existe la necesidad perentoria de unos conjuntos separadores más robustos y fiables que sean al mismo tiempo eficientes y rentables.

El documento US 3,397,79 se refiere a un elemento correspondiente al preámbulo de la reivindicación 1 de la presente memoria. El documento US 5,34,126 se refiere a un dispositivo de separación de membrana enrollada de espiral que presenta dos tubos situados en posición central, a saber un tubo de alimentación y un tubo de permeado. El documento US 5,58,452 se refiere a un módulo de membrana para su uso en la separación del permeado respecto de una mezcla de fluido de alimentación. El documento DE 2255511A1 se refiere a un órgano artificial que utiliza una membrana de difusión.

Breve descripción

Un aspecto de la invención proporciona un elemento de núcleo central para un conjunto separador de acuerdo con la reivindicación 1 de la presente memoria.

Estas y otras características, aspectos y ventajas de la presente invención pueden ser comprendidas con mayor facilidad con referencia a la descripción detallada dada a continuación.

Breve descripción de los dibujos

Las diversas características, aspectos y ventajas de la presente invención se comprenderán de forma más acabada cuando se analice la descripción detallada dada a continuación con referencia a los dibujos que se acompañan en los que los mismos caracteres pueden representar las mismas piezas en los dibujos.

La Fig. 1 ilustra los componentes de un conjunto separador convencional y de un procedimiento de su ensamblaje.

La Fig. 2 ilustra un conjunto de apilamiento de membrana dispuesto dentro de un elemento de núcleo central suministrado por la presente invención.

La Fig. 3 ilustra un conjunto separador que comprende un elemento de núcleo central de la presente invención.

La Fig. 4 ilustra un aparato de osmosis inversa de flujo de espiral y un elemento de núcleo central de un componente suministrado por la presente invención.

La Fig. 5 ilustra un procedimiento no reivindicado de utilización de un elemento de núcleo central suministrado por la presente invención para elaborar un conjunto separador.

La Fig. 6 ilustra una carcasa presurizable que puede ser utilizada en combinación con un conjunto separador que comprende un elemento de núcleo central suministrado por la presente invención.

La Fig. 7 ilustra un conducto de escape poroso de acuerdo con una forma de realización de la presente invención.

La Fig. 8 ilustra unos conjuntos de apilamiento de membrana dispuestos dentro de un elemento de núcleo central suministrado por la presente invención.

La Fig. 9 ilustra unos conjuntos de apilamiento de membrana dispuestos dentro de un elemento de núcleo central suministrado por la presente Invención.

La Fig. 1 ilustra un elemento de núcleo central de acuerdo con una forma de realización de la presente invención

La Fig. 11 ilustra un elemento de núcleo central de acuerdo con una forma de realización de la presente invención.

La Fig. 12 ¡lustra un elemento de núcleo central de acuerdo con una forma de realización de la presente invención.

La Fig. 13 ilustra un elemento de núcleo central de acuerdo con una forma de realización de la presente invención.

Descripción detallada

En la memoria descriptiva subsecuente y en las reivindicaciones dadas a continuación, se hará referencia a una pluralidad de términos, que se definirán mediante los significados que siguen.

Las formas singulares "un", "una", y "el", "ella" incluyen los correspondientes plurales a menos que del contexto se derive lo contrario.

"Opcional" u "Opcionalmente" significa que el episodio o circunstancia inscrito posteriormente puede o puede no tener lugar, y que la descripción incluye... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1.- Un elemento de núcleo central (44) para un conjunto separador, que comprende: al menos dos conductos de escape porosos (442, 444),

comprendiendo dichos conductos de escape porosos un canal de escape (119) y una o más aberturas (113) que permiten la comunicación de fluido entre una superficie exterior del conducto de escape poroso y el canal de escape; caracterizado porque:

entre dichos conductos de escape porosos están unos elementos separadores (446, 447) formados en los extremos opuestos de los conductos de escape porosos para, de esta manera, definir una cavidad (45) entre cada uno de dichos conductos de escape porosos;

alojando cada cavidad una primera porción (231) de un conjunto de apilamiento de membrana (12), de forma que la primera porción (231) separe los conductos de escape porosos.

2.- El elemento de núcleo central (44) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que al menos uno de los conductos de escape porosos (442, 444) es un tubo poroso con forma de medio cilindro.

3.- El elemento de núcleo central (44) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que al menos uno de los conductos de escape porosos (442, 444) es seleccionado entre el grupo que consiste en tubos porosos con forma en sección transversal de medio octógono, tubos porosos con forma en sección transversal de medlodecaedro y tubos porosos con forma en sección transversal de tetradecaedro.

4.- El elemento de núcleo central (44) de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que todos dichos conductos de escape porosos (442, 444) presentan formas idénticas.

5.- El elemento de núcleo central (44) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que al menos dos de dichos conductos de escape porosos (442, 444) presentan formas diferentes.

6.- El elemento de núcleo central (44) de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende un conducto poroso (442, 444) que presenta forma de lágrima.

7.- El elemento de núcleo central (44) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende al menos tres conductos de escape porosos.

8.- El elemento de núcleo central (44) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende al menos cuatro conductos de escape porosos

9.- El elemento de núcleo central (44) de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende cuatro conductos de escape porosos.

1.- El elemento de núcleo central (44) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos uno de dichos conductos de escape porosos (442, 444) comprende un elemento de bloqueo (712) configurado para bloquear un canal de escape (119) para definir una cavidad (71) de alimentación en un extremo del conducto de escape.

11.- El elemento de núcleo central (44) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos uno de los conductos de escape porosos (442, 444) comprende un elemento de control del flujo

12.- El elemento de núcleo central (44) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los conductos de escape porosos (442, 444) comprenden uno o más surcos (716) adaptados para fijar una junta tórica.

13.- El elemento de núcleo central (44) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el elemento de núcleo central define al menos dos cavidades configuradas para alojar una primera porción de un primer conjunto de apilamiento de membrana.