DE7416409U - COMPONENT WITH AN ULTRA FILTER LAYER - Google Patents

COMPONENT WITH AN ULTRA FILTER LAYER

Info

Publication number
DE7416409U
DE7416409U DE19747416409U DE7416409U DE7416409U DE 7416409 U DE7416409 U DE 7416409U DE 19747416409 U DE19747416409 U DE 19747416409U DE 7416409 U DE7416409 U DE 7416409U DE 7416409 U DE7416409 U DE 7416409U
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
component according
base layer
metal oxide
tubular
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19747416409U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Union Carbide Corp
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of DE7416409U publication Critical patent/DE7416409U/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/145Ultrafiltration
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23CDAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C9/00Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
    • A23C9/14Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment
    • A23C9/142Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by dialysis, reverse osmosis or ultrafiltration
    • A23C9/1425Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by dialysis, reverse osmosis or ultrafiltration by ultrafiltration, microfiltration or diafiltration of whey, e.g. treatment of the UF permeate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/06Tubular membrane modules
    • B01D63/062Tubular membrane modules with membranes on a surface of a support tube
    • B01D63/063Tubular membrane modules with membranes on a surface of a support tube on the inner surface thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02Inorganic material
    • B01D71/024Oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02Details relating to pores or porosity of the membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02Details relating to pores or porosity of the membranes
    • B01D2325/0283Pore size
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124Water desalination
    • Y02A20/131Reverse-osmosis

Description

DR-ING. GERHARD SCHM ITT-N I LSO N "" " " "ra^GRAMM-AtoRESSE: inveotymonchen MK*£NTANWALTE TELEX 8-29 βββ DR-ING. GERHARD SCHM ITT-N I LSO N """""ra ^ GRAM-AtoRESSE: inveotymonchen MK * £ NTANWALTE TELEX 8-29 βββ

G 74 16 4o9.3 12. August 1977G 74 16 4o9.3 August 12, 1977

Onion Carbide CorporationOnion Carbide Corporation

a.Z.: J 058 Mal (Dr.S/we)a.Z .: J 058 times (Dr.S / we)

" -Bauelement mit einer ültrafilterschicht ""Component with an ultra-filter layer"

Priorität: 10. Mai 1973, Nr. 358 943, V.St.A.Priority: May 10, 1973, No. 358 943, V.St.A.

Die Neuerung bezieht sich auf Bauelement mit einer Ultrafilterschicht zur Behandlung von Flüssigkeiten. Die Neuerung betrifft insbesondere ein solches Bauelement zum Konzentrieren und Senarieren von in Flüssigkeiten enthaltenen Komponenten sowie zum Behandeln von chemisch stabilisierten emulgierten ölen und anderen Flüssigkeiten, welche Moleküle mi*: großem Durchmesser enthalten.The innovation relates to a component with an ultrafilter layer for the treatment of liquids. The innovation relates in particular to such a component for concentrating and senaring of components contained in liquids and for treating chemically stabilized emulsified oils and other liquids, which molecules with a *: large diameter contain.

In letzter Zeit wurde eine Vielzahl von Ultrafiltrierprozessen in der Literatur beschrieben, wobei die meisten Arbeiten aus den Oak Ridge National Labors der Atomenergiekoitimission der Vereinigten Staaten stammen, wo ausführliche Untersuchungen der Ultrafiltration oder der Querstromfiltration, wie sie auch genannt wird, hauptsächlich an Hochdrucksystemen beiA variety of ultrafiltration processes have been used recently described in the literature, with most of the work coming from the Oak Ridge National Laboratories of Atomic Energy Coitimission originated in the United States, where extensive studies of ultrafiltration or cross-flow filtration such as them is also mentioned, mainly in high pressure systems

7416409 08.11777416409 08.1177

Drucken zwischen 35 und 67 at durchgeführt wurden, wobei poröse rohrförmige Trägeraufbauten aus Kohlenstoff oder Alumino-Silikaten oder eine mikroporöse Membran auf einer mit Bohrungen versehenen Büchse aus rostfreiem Stahl verwendet wurden.Pressures between 35 and 67 at have been carried out, using porous tubular support structures made of carbon or Alumino-silicates or a microporous membrane on a with Bored stainless steel liners were used.

Es hat sich gezeigt, daß für einige wässrige Systeme ein Bett aus Teilchen, die auf einem porösen Substrat gleichförmig dispergiert sind, ein wirksames Filtermedium abgibt, welches den Durchgang von Partikeln und Molekülen unterbindet, deren Größe die der Öffnungen zwischen benachbarten Teilchen in dem porösen Bett übersteigt. Man nimmt an, daß die auf der Substratfläche abgeschiedenen Teilchen aus irgendeinem Material bestehen können, welches gegenüber den Lösungen, die in Kontakt mit der Oberfläche kommen, inert ist. So wurde eine Vielzahl von Materialien verwendet, wie Diatomeenerde bzw. Kieselgur, Perlit, Asbestfasern, Zellulosefasern, getrocknetes Silikagel und Kohlenstoff.It has been found that, for some aqueous systems, a bed of particles that are uniform on a porous substrate are dispersed, releases an effective filter medium, which prevents the passage of particles and molecules, their Size exceeds that of the openings between adjacent particles in the porous bed. It is believed that the on the substrate surface deposited particles may consist of any material which is opposed to the solutions that come in contact come with the surface is inert. A large number of materials were used, such as diatomaceous earth or kieselguhr, Perlite, asbestos fibers, cellulose fibers, dried silica gel and carbon.

Weitere Versuche haben gezeigt, daß kolloidale wasserhaltige Oxyde als Durchdringungssperren für die Hyperfiltrierung bei der umgekehrten Osmosebehandlung von Lösungen verwendet werden können, wodurch gelöste Stoffe von noch niedrigerem Molekulargewicht in Wasser konzentriert werden können, vorausgesetzt, daß die wässrige Lösung über die Oberfläche der permeablen Membran unter Hochdruck zwischen 3i5 und 70 at gepumpt wird. In diesem Fall werden die Kolloide au« mehrwertigen Metallsalzen durch Erhitzen einer wässrigen Lösung des Salzes bis zur Erzielung einer trüben bzw. dicken Lösung gebildet. Zur Herstellung der Membran läßt man kleine Konzentrationen der dicken Lösung (größer als Io ppm) über dem Trägeraufbau bei mäßiger Geschwindigkeit und Druck zirkulieren. Diese Verfahrensweise führt zur Bildung einer dünnen Grenzschicht mit einer Stärke bis zu o,o5 mm, die als Zwischenfläche zwischen der ungenutzten Lösung und dem porösen Substrat dient (US=PSn 3 413 219, 3 kk9 245, 3 537 988).Further experiments have shown that colloidal hydrous oxides can be used as penetration barriers for hyperfiltration in the reverse osmosis treatment of solutions, whereby solutes of even lower molecular weight can be concentrated in water, provided that the aqueous solution is below the surface of the permeable membrane High pressure between 3i5 and 70 at is pumped. In this case the colloids are formed from polyvalent metal salts by heating an aqueous solution of the salt until a cloudy or thick solution is obtained. To prepare the membrane, small concentrations of the thick solution (greater than 10 ppm) are circulated over the support structure at moderate speed and pressure. This procedure leads to the formation of a thin boundary layer with a thickness of up to 0.05 mm, which serves as an interface between the unused solution and the porous substrate (US Pat. Nos. 3,413,219 , 3 kk9 245, 3,537,988).

7416409 08.12.777416409 12/08/77

• ·• ·

So ist bekannt, daß aus kolloidalen wasserhaltigen Oxyden gebildete Membranen ihre Abweiseigenschaften für einen Tajr oder langer beibehalten, obwohl die Abweisung allmächlich abnimmt (US-PS 3 klj 219). Die dauernde Anwesenheit eines Additivs in der Lösung verbessert die Abweiseigen?chaften und repariert Defekte, die in der Membran auftreten können. Zusätzlich zu dem Erfordernis des dauernden Vorhandenseins eines Additivs, um die gewünschten Eigenschaften aufrechtzuerhalten, hat es sich gezeigt, daß viele der bekannten Verfahren nur für die Behandlung von bestimmten Arten von Flüssigkeiten einsetzbar sind. So steht bis jetzt kein vollständig zufriedenstellendes Verfahren für die Behandlung von Flüssigkeiten zur Verfügung, üie chemisch stabilisierte emulgierte Öle enthalten. Obwohl also der Stand der Technik eine Vielzahl von ültrafiltrierverfahren beschreibt, ist bis jetzt kein völlig zufriedenstellendes Verfahren bekannt, welches viele der diesen Verfahren innewohnenden Schwierigkeiten vermeidet oder auf ein Minimum reduziert.It is known, for example, that membranes formed from colloidal hydrous oxides retain their repellent properties for a day or longer, although the repellency gradually decreases (US Pat . No. 3 klj 219). The permanent presence of an additive in the solution improves the repellent properties and repairs defects that can occur in the membrane. In addition to the requirement of the permanent presence of an additive in order to maintain the desired properties, it has been found that many of the known processes can only be used for the treatment of certain types of liquids. Thus, until now, there has not been a completely satisfactory method of treating liquids containing chemically stabilized emulsified oils. Thus, although the prior art describes a variety of ultrafiltration processes, no fully satisfactory process has been known to date which avoids or minimizes many of the difficulties inherent in these processes.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Ultrafiltriervorrichtung zu schaffen, die für eine wirtschaftliche kontinuierliche Separierung und Konzentrierung von in Flüssigkeiten enthaltenden Komponenten, wie Abfallflüssigkeiten aus Industrieprozessen, verwendet werden kann. Bei solchen Flüssigkeiten sollen die Moleküle mit relativ großem Durchmesser von denen mit relativ kleinem Durchmesser getrennt werden* So sind beispielsweise groae gelöste Polymerisatmoleküle, wie Proteine, emulgiertes Öl, Schmutz und andere suspendierte Materialien aus Lösungen zu separieren. Lösungen können auch in der Textilfabrikation verwendete Flüssigkeiten sein, aus denen beispielsweise Polyvinylalkohol zu separieren ist. Andere zu separierende Stoffe sind Materialien, wie sie bei der Papierverarbeitung oder bei der Grundierung mit Farben nach elektrischen Verfahren verwendet werden.The object of the invention is therefore to create an ultrafiltration device that is suitable for an economical continuous separation and concentration of components contained in liquids, such as Waste liquids from industrial processes can. In such liquids, the molecules with a relatively large diameter should be separated from those with a relatively small diameter * For example, large ones are dissolved Polymer molecules such as proteins, emulsified oil, dirt and to separate other suspended materials from solutions. Solutions can also be liquids used in textile production, from which, for example, polyvinyl alcohol is to separate. Other substances to be separated are materials such as those used in paper processing or in priming to be used with paints by electrical methods.

7416409 08.12.777416409 12/08/77

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Überziehen der Oberflächen der rohrförmigen Teile, die in dem Ultrafiltrierbauelement enthalten sind. Dabei sollen die Innenflächen oder Außenflächen von Rohren aus Kohlenstoff mit einem vorgeformten Metalloxyd, vorzugsweise mit Zirkondioxyd, beschichtet werden. Schließlich ist noch für die Abdichtung der rohrförmigen Teile in dem Ultrafiltrierbauelement zu sorgen.The invention also provides a method of coating the surfaces of the tubular parts which are in the Ultrafiltration device are included. The inner surfaces or outer surfaces of pipes made of carbon should be included a preformed metal oxide, preferably with zirconium dioxide, coated. Finally, there is also the sealing of the tubular parts in the ultrafiltration component to care.

Zur Lösung dieser Aufgabe hat die Ultrafiltriervorrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten wenigstens ein Bauelement, welches wenigstens eine Eintrittsöffnung, wenigstens eine Auslaßöffnung und eine Zone mit wenigstens einer Auslaßöffnung für das Sammeln des durchgedrungenen Materials aufweist. Das Bauelement hat weiterhin eine Vielzahl von axial fluchtend ausgerichteten hohlen rohrförmigen Teilen, die in der Sammelzone nahe beieinander angeordnet sind. Die Teile haben ein Porenvolumen von wenigstens etwa 0,08 cm /g in der Verteilungsspitze im Pcrsndurchmesserbereich. wobei die Mehrzahl der Poren einen Durchmesser von etwa o,l bis e'.^a 2,ο ^i aufweist. Die Teile sind in der Sammelzone gehaltert und abdichtend angebracht, so daß in das Bauteileintretendes Fluxα mit den Teilen in Kontakt kommt. Die Flur'.dkomponenten, welche die Wände der Teile durchdringen, werden in der Zone für das durchgedrungene Material gesammelt. Auf einer ausgewählten Oberfläche der rohrförmigen Teile ist ein im wesentlichen gleichförmiger, ununterbrochener anhaftender poröser Überzug aus vorgeformten angehäuften Metalloxydteilchen vorgesehen, die eine durchschnittliche mittlere Größe von weniger als etwa 5,0 u haben. Die Stärke des Überzugs beträgt etwa o,ol bis lo,o u, wobei die Teilchen nicht wesentlich in die hohlen Teile eindringen, d. ho nicht mehr als 5,ο u. Die Vorrichtung umfaßt in Kombination mit diesem Bauelement Einrichtungen zum Zuführen einer Beschickungsflüssigkeit zu dem Bauelement, Einrichtungen zum Abziehen einer konzentrierten Flüssigkeit aus dem Bauelement und Einrichtungen zum Abziehen der durchgedrungenen Flüssigkeit aus der Sammelzone für das durchgedrungene Material.To achieve this object, the ultrafiltration device for treating liquids has at least one component which has at least one inlet opening, at least one outlet opening and a zone with at least one outlet opening for collecting the material which has penetrated. The structural element also has a plurality of axially aligned hollow tubular members which are arranged in close proximity to one another in the collection zone. The parts have a pore volume of at least about 0.08 cm / g at the distribution tip in the pore diameter range. wherein the majority of the pores have a diameter of about 0.1 to e '. ^ a 2, o ^ i. The parts are held in the collecting zone and attached in a sealing manner so that Fluxα entering the component comes into contact with the parts. The corridor components which penetrate the walls of the parts are collected in the zone for the penetrated material. Onto a selected surface of the tubular members a substantially uniform, continuous adherent porous coating of preformed accumulated Metalloxydteilchen is provided, which has an average mean size of less than about 5.0 u. The thickness of the coating is about 0.01 to 10.0, the particles not penetrating substantially into the hollow parts; ho no more than 5, ο u. In combination with this component, the device comprises means for supplying a feed liquid to the component, means for drawing off a concentrated liquid from the component and means for drawing off the permeated liquid from the collecting zone for the permeated material.

7416409 08,12.777416409 08.12.77

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die it findung beispielsweise näher erläutert.Using the accompanying drawings, it will be found, for example explained in more detail.

Fig. i zeigt schematisch eine Ultrafiltrieranordnung.Fig. I shows schematically an ultrafiltration arrangement.

Fig. 2 zeigt perspektivisch und teilweise aufgeschnitten das Ultrafiltrierelement mit einer Vielzahl von Rohren.Fig. 2 shows in perspective and partially cut away the ultrafiltration element with a plurality of tubes.

Fig. 3 bis 6 zeigen Einzelheiten des Zusammenbaus des rohrförmigen Ultrafiltrierelementes.3 to 6 show details of the assembly of the tubular Ultrafiltration element.

Fig. 7 zeigt im Längsschnitt eines der hohlen rohrförmigen Teile.Fig. 7 shows in longitudinal section one of the hollow tubular parts.

Fig. 8 zeigt in einer Einzelheit im Schnitt das poröse Substrat und die Metailoxydbeschich+ong eines rohrförmigen Teils.Fig. 8 shows in a detail in section the porous substrate and the Metailoxydbeschich + ong a tubular Part.

Die in Fig. i gezeigte Ultrafiltrieranordnung hat ein Ultrafiltrierelement Io, einen Tank 12, Pumpen Ik und 16 und eine Ventilsteuereinrichtung ίο. Die zu konzentrierende unC- zu separierende Flüssigkeit wird von dem Tank 12 über Leitungen 2o, 22, 2k und 26 in das Ultrafiltrierelement Io gepumpt. Wie aus Fig. 2 zu sehen ist, hat das Bauelement Io eine Vielzahl von eng gepackten Rohren 32, die an jedem Ende durch Rohrbleche J>h und 36 in Lage gehalten sind. Die Rohre sind in dem Bauelement derart angeordnet, daß die über die Leitung 26 in das Bauelement eintretende Flüssigkeit durch die Rohre hindurchgehen muß. Die Flüssigkeit und gelöste Phasen von niedrigem Molekulargewicht, d. h. Moleküle mit kleinem Durchmesser, durchdringen die Wände der Rohre, gelangen in -die Kammer 38 und treten über die Leitung 28 aus. jJie gelösten Phasen von hohem Molekulargewicht, d. h. Molck-ile mit großem Durchmesser, sowie das ganze nicht gelöste Material tritt durch die Leitung 3o aus.The ultrafiltration arrangement shown in Fig. I has an ultrafiltration element Io, a tank 12, pumps Ik and 16 and a valve control device ίο. The liquid to be concentrated and separated is pumped from the tank 12 via lines 2o, 22, 2k and 26 into the ultrafiltration element Io. As can be seen from Fig. 2, the structural element Io has a plurality of closely packed tubes 32 which are held in place by tube sheets J> h and 36 at each end. The tubes are arranged in the component in such a way that the liquid entering the component via line 26 must pass through the tubes. The liquid and dissolved phases of low molecular weight, ie molecules with a small diameter, penetrate the walls of the tubes, enter the chamber 38 and exit via the line 28. The dissolved phases of high molecular weight, ie molasses with a large diameter, as well as all of the undissolved material exits through line 3o.

7416409 08.17.777416409 08.17.77

Fig. 3 zeigt eine Einrichtung zum Positionieren der Rohre 32 in dem Mantel 4o des Bauelementes. Das Rohrblech 42 hat eine Vielzahl von Öffnungen 44, deren Durchmesser für die Auinanme der Enden der Kuiae ausi ciüüi · übe** d.i.e Ε*·<Ι«η dsr Rohre sind O-Ringe 46 geführt, über den Rohrenden wird eine Platte 48 angeordnet. An dem Rohrblech 42 wird eine Kappe 5o befestigt, wodurch die O-Ringe zur Bildung einer Dichtung zusammengedrückt werden.Fig. 3 shows a device for positioning the tubes 32 in the jacket 40 of the component. The tube sheet 42 has a multiplicity of openings 44, the diameter of which for the Auinanme of the ends of the Kuiae ausi ciüüi · übe ** d.i.e Ε * · <Ι «η dsr Pipes are guided by O-rings 46, a plate 48 is placed over the pipe ends. On the tube sheet 42 is a cap 5o attached, compressing the O-rings to form a seal.

Fig. 4t 5 und 6 zeigen weitere Verfahren zum Positionieren der Rohre 32 in dem Mantel des Bauelementes. Das Rohrblech 34 hat Öffnungen, durch welche die Rohre 32 eingeführt werden können. Die Außenseite des Rohrbleches hat Öffnungen, deren Durchmesser größer ist als der der Rohre. Dadurch erhält man eine Ausnehmung für eine Dichtung 52, die aus Kautschuk oder einem kautschukartigem Material bestehen kann. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Bauelementerunante1 565 der die Rohre 32 enthält und mit einer Öffnung 54 für die durchgedrungene Flüssigkeit versehen ist, ist ein Teil des Endes 58 weggelassen, so daß man ins Innere sehen kann.Fig. 4 t 5 and 6 show another method of positioning the pipes 32 in the jacket of the device. The tube sheet 34 has openings through which the tubes 3 2 can be inserted. The outside of the tube sheet has openings whose diameter is larger than that of the tubes. This gives a recess for a seal 52, which can consist of rubber or a rubber-like material. In the component runner 565 shown in FIG. 4, which contains the tubes 32 and is provided with an opening 54 for the penetrated liquid, part of the end 58 is omitted so that one can see inside.

Fig. 7 zeigt im Axialschnitt eines der rohrförmigen Teile 32. Die Beschickungsflüssigkeit tritt an der Stelle 60 ein, geht durch das rohrförmige Element 32 bis zur Stelle 62. Die gelösten Phasen von niedrigem Molekulargewicht durchdringen die Wände 64 des rohrförmigen Teils bis zur Zone 66 für das durchgedrungene Material.7 shows one of the tubular parts 32 in axial section. The feed liquid enters at point 60 and exits through the tubular element 32 to the point 62. The loosened Low molecular weight phases penetrate the walls 64 of the tubular member to the zone 66 for the penetrated Material.

Fig. 8 zeigt in einer etwa um den Faktor 2ooo vergrößerten Ansicht einen Teil des rohrförmigen Teils 32, beispielsweise an der Stelle 68. Das rohrförmige Teil 32, welches beispielsweise ein Rohr aus Kohlenstoff ist, ist aus miteinander verbundenen Kohlenstoffteilchen 7o zusammengesetzt und hat eine im wesentlichen durchgehende bzw. ununterbrochene Schichtung aus eng gepackten Metalloxydteilchen 72.. Die Teilchen 72 dringen nur teilweise in die Poren 74 ein, die für dieFig. 8 shows in a view enlarged approximately by a factor of 2ooo a part of the tubular part 32, for example at the point 68. The tubular part 32, which is for example a tube made of carbon, is composed of interconnected carbon particles 7o and has an im substantially continuous or uninterrupted stratification of closely packed metal oxide particles 72 .. The particles 72 penetrate only partially into the pores 74, which are for the

7416409 08.12.777416409 12/08/77

erfindungsgemäßen Kohlenstoffrohre charakteristisch sind. jcarbon tubes according to the invention are characteristic. j

Die angehäuften bzw. eng gepackten Metalloxydteilchen dringen in typischer Weise bis zu einer Tiefe H von nicht mehr alsThe closely packed metal oxide particles typically penetrate to a depth H of no more than etwa 5,ο u ein. Die Poren mit einem Durchmesser von unterabout 5, ο u a. The pores with a diameter of under

ί
etwa 0,05 jn sind im wesentliche» frei von dsm Mctallcxydbe schichtungen. Bei der Benutzung kann sich auf der beschichteten Oberfläche ein Filterkuchen 76 aus gelösten Phasen von höherem Molekulargewicht« d. h. aus Molekülen mit großem Durchmesser oder nicht gelösten Teilchen, bilden.
ί
about 0.05 jn are essentially free of dsm metal oxide coatings . During use, a filter cake 76 of dissolved phases of higher molecular weight, ie of molecules with a large diameter or undissolved particles, can form on the coated surface.

Das Bauelement der Vorrichtung kann so konstruiert und zusammengebaut sein, daß sich die Metalloxydbeschichtung entweder auf der inneren Hohlfläche oder auf der Außenfläche der rohrförmigen Teile befindet. In jedem Fall befindet sich die Beschichtung der Metalioxydteilchen auf der Oberfläche des rohrförmigen Teils, die in direktem Kontakt mit der Beschickungsflüsaigkeit steht, Wenn beispielsweise das Bauelement; wie in Fig. 2 gezeigt, gebaut ist, wo die Beschickungsflüssigkeit durch die Leitung 26 eintritt und durch die Leitung 3o austritt, befindet sich die Metalloxydbeschichtung auf der hohlen Innenfläche der Rohrteile. Wenn sich die Beschichtung auf der äußeren Oberfläche der Rohrteile befindet, würde die Beschickungsflüssigkeit durch die Leitung 28 eintreten, die Außenfläche der Rohrteile kontaktieren und aus dem Bauelement Io über eine in Fig. 2 nicht gezeigte Leitung austreten. Das durchgedrungene Material, welches durch die Wände der rohrförmigen Teile hindurchgegangen ist, kann dann über Uie Leitung 3° abgezogen werden.The component of the device can be so constructed and assembled that the metal oxide coating is either on the inner cavity surface or on the outer surface of the tubular parts is located. In each case the coating of the metal oxide particles is on the surface of the tubular part, which is in direct contact with the charge liquid, if, for example, the structural element; as shown in Fig. 2, where the feed liquid enters through line 26 and exits through line 3o, the metal oxide coating is on the hollow inner surface of the pipe parts. When if the coating is on the outer surface of the pipe sections, the feed liquid would flow through the Line 28 enter, contact the outer surface of the pipe parts and not from the component Io via one in FIG. 2 exit the line shown. The material which has penetrated and which has passed through the walls of the tubular parts can then be drawn off via the pipe 3 °.

Von diesen beiden Bauweisen des Elementes wird die in Fig. gezeigte bevorzugt, da. die hydrodynamischen Eigenschaften verglichen mit der Anordnung, bei welcher die Beschickungsflüssigkeit die Außenfläche der Teile kentaktiert, verbessert sind. Die Beschickungsflüssigkeit geht durch das innere Hohlteil der rohrförmigen Teile hindurch. Das durchgedrungene Material sa&snsit sich in. der Zone für das durchgedrungene Material und kann über die Leitung 28 abgezogen werden.Of these two types of construction of the element, the one shown in FIG. 1 is preferred because. the hydrodynamic properties are improved compared to the arrangement in which the feed liquid contacts the outer surface of the parts. The feed liquid goes through the inside Hollow part of the tubular parts therethrough. The penetrated material sits in the zone for the penetrated Material and can be withdrawn via line 28.

7416409 08.12.777416409 12/08/77

·■■ Q _· ■■ Q _

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für einen Betrieb über langgestreckte Zeiträume geeignet, wobei eine hochgradige Konzentrierung und Separierung der in den Flüssigkeiten enthaltenen Komponente* erreicht wird. Im Gegensatz zu vielen Ultrafiltrieranordnungen,- wie sie gegenwärtig verwendet weiden, hält die erfindungsgemäße Vorrichtung einen hohen Durchsatzwert bei, ohne daß Additive erforderlich werden.The device according to the invention is suitable for operation over extended periods of time, with a high degree of Concentration and separation of the component * contained in the liquids is achieved. Unlike many Ultrafiltration arrangements - as they are currently used, the device according to the invention maintains a high throughput value without the need for additives.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt ein Ultrafiltrierelement zusammen mit Einrichtungen zum Zuführen von Beschickungsflüssigkeit und Einrichtungen zum Sammeln und Abziehen einer Konzentratflüssigkeit und- einer durchgedrungenen Flüssigkeit. Das Bauelement selbst ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung; es umfaßt eine Vielzahl von axial ausgerichteten hohlen rohrförmigen Teilen, die in einer Sammelzone des Bauelementes für die durchgedrungene Flüssigkeit angeordnet sind. Wie aus Fig. zu sehen ist, sind die rohrförmigen Teile 32 parallel ausgerichtet und werden abdichtend durch Rohrbleche 34 und 36 in Lage gehalten. Die Rohrelemente körnen aus einer Vielzahl von Materialien gefertigt werden, bevorzugt wird jedoch, daß das Material in der Zusammensetzung in weitem Rahmen anorganisch ist. Es hat sich gezeigt, daß Rohrteile aus anorganischen Stoffen gegenüber Abrieb bzw. Verschleiß widerstandsfähiger sind und höhere Temperaturen aushalten, als Rohre, die in größerem Rahmen aus organischen Stoffen zusammengesetzt sind. In der Praxis hat sich gezeigt, daß Rohrelemente aus Kohlenstoff, Aluminiumoxid bzw. Tonerde, Alumo-Silikat bzw. Aluminiumsilikat und dergleichen für die Verwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung geeignet sind.The device according to the invention comprises an ultrafiltration element together with means for supplying feed liquid and means for collecting and withdrawing one Concentrate liquid and a permeated liquid. The component itself is also the subject of the invention; it comprises a plurality of axially aligned hollow tubular ones Parts which are arranged in a collecting zone of the component for the penetrated liquid. As shown in Fig. As can be seen, the tubular parts 32 are aligned in parallel and are sealingly held in place by tube sheets 34 and 36. The tubular elements can be made from a variety of Materials are made, but it is preferred that the material in the composition is inorganic to a large extent is. It has been shown that pipe parts made of inorganic substances are more resistant to abrasion or wear and tear and Withstand higher temperatures than pipes that are composed of organic materials on a larger scale. In practice it has it has been shown that tubular elements made of carbon, aluminum oxide or alumina, alumino-silicate or aluminum silicate and the like are suitable for use in the device according to the invention.

Für ein erfolgreiches Arbeiten ist es wesentlich, daß die Rohrteile eine genau definierte Porosität haben. Wenn der Porendurchmesser zu groß ist, erhält man keine selektive Separierung und die inneren Poren können von den Molekülen mit großem Durchmesser blockiert werden. Wenn der Porendurchmesser zu klein ist, wird der Mengenstrom, mit dem FlüssigkeitFor successful work it is essential that the pipe parts have a precisely defined porosity. If the If the pore diameter is too large, no selective separation is obtained and the inner pores can be removed from the molecules be blocked with a large diameter. When the pore diameter is too small, the volume flow with the liquid

7416409 08.12.777416409 12/08/77

zu der Sammelzone für durchgedrungene Flüssigkeit geht, stark reduziert, wodurch der Gesamtwirkungsgrad der Vorrichtung verringert wird.goes to the penetrated liquid collection zone, greatly reduced, thereby reducing the overall efficiency of the device.

Es hat sich gezeigt, daß rohrförmige Teile mit einem Porenvolumen von wenigstens etva c,cS c~ /g ir> r?sr Verteilunqsspitze im Durchmesserbereich mit einer Porengröße,definiert durch einen Durchmesser für die Mehrzahl der Poren zwischen etwa o,l und etwa 2,ο ii, für den Einsatz in der Ultrafiltriervorrichtung besonders geeignet sind. Bevorzugt werden rohrförmige Teile aus Kohlenstoff, bei denen die Mehrzahl der Poren im oben genannten Durchmesserbereich liegt. Porengrößenmessungen an Proben von Rohren aus Kohlenstoff, die bei Bauelementen eingesetzt werden, zeigen, daß eine scharfe Spitze bzw. ein ausgeprägtes Maximum im Bereich von o,lo bis o,5oyu vorhanden ist. Poren in diesem Größenbereich werden für etwa 5o% der Verteilung über dem Rohr gezählt. Die bevorzugten rohrförmigen Teile v/erden nach einem Bindekokungsverfahren hergestellt, auf das eine Wärmebehandlung folgt. Derartige Rohre aus Kohlenstoff sind bekannt und werden beispielsweise für die Herstellung von herkömmlichen, mit ciii^m Kern versehenen Lichtbogenkerzen für Filmprojektionsapparate verwindet, wobei die Kohlenstoffrohre als äußerer Mantel dienen, der mit Graphit und Oxyden seltener Erde zur Erzeugung der gewünschten Lichtintensität gefüllt wird.It has been shown that tubular parts with a pore volume of at least about c, cS c ~ / g ir> r? sr distribution peak in the diameter range with a pore size defined by a diameter for the majority of the pores between approximately 0.1 and approximately 2, ο ii, for use in the ultrafiltration device are particularly suitable. Preferred are tubular parts made of carbon, in which the majority of Pores in the above diameter range. Pore size measurements on samples of carbon pipes used in building elements are used, show that a sharp point or a pronounced maximum in the range from 0.1 to 0.5 yu is available. Pores in this size range are counted for about 50% of the distribution over the pipe. The preferred tubular Parts are manufactured using a binding coking process followed by a heat treatment. Such pipes from Carbon are known and are used, for example, for the Manufacture of conventional ones with a ciii ^ m core Twisted arc candles for film projectors, with the carbon tubes serving as the outer jacket, with the Graphite and rare earth oxides are filled to produce the desired light intensity.

Die Größe der rohrförmigen Teile und das Verhältnis von Länge zu Durchmesser kann in einem weiten Bereich variiert werden. Die gewählte Teilchengröße wird ohne Zweifel von der Gesamtgröße des Bauelementes sowie von der Art der Flüssigkeit und der zu separierenden Komponenten beeinflußt. In der Praxis jedoch hat man rohrförmige Teile zur Erzielung hervorragender Ergebnisse verwendet, die einen Innendurchmesser von etwa ο,25 cm bis etwa 2,5 cm und eine Wandstärke von etwa o,o75 cm bis etwa 0,63 cm und eine Länge von etwa 12o cm haben. Bevorzugt werden rohrförmige Teile mit einem Innendurchmesser von 0,6^ cm, einer Wandstärke von etwa 0,15 mm und einer Länge von etwa I2o cm*The size of the tubular parts and the ratio of length to diameter can vary within a wide range will. The selected particle size will undoubtedly depend on the overall size of the component as well as on the type of liquid and the components to be separated. In practice, however, tubular parts are used to make excellent ones Results used that have an inside diameter of about ο.25 cm to about 2.5 cm and a wall thickness of about 0.075 cm to about 0.63 cm and a length of about 12o cm to have. Tubular parts with an inside diameter of 0.6 cm and a wall thickness of about 0.15 mm are preferred and a length of about I2o cm *

7416409 08.12.777416409 12/08/77

- Io -- Io -

Zusätzlich zu der genau definierten Porosität der rohrförmigen Teile hcf.t es sich gezeigt, daß eine optimale Ultrafixtrierung erreicht werden kann, wenn die Innenfläche der porösen rohrförmigen Teile mit bestimmten, miteinander verbundenen bzw. zusammengebackenen Metalloxydteilchen beschichtet ist, was im folgenden erläutert wird. Die Verwendung eines Metalloxydüberzugs in einem ausgewählten Größenbereich bietet eine beträchtliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik hinsichtlich der Entwicklung von mikroporösen Ultrafiltrierfiltern für die Querstromfiltration. Basierend auf der Verwendung von Kohlenstoff, Aluminiumoxyd oder anderen Substratmaterialien für die porösen rohrförmigen Teile bei Zugabe von eng gepackten bzw. angesammelten Metalloxydteilchen, d. h. zitier mikroporösen Metalloxydbeschichtung, hat sich ergeben, daß mehrere verschiedene Abströme von Industrieprozessen oder Abwässer behandelt werden können, bei welchen Feststoffe, Kolloide, Öle oder Polymerisate mit hohem Molekulargewicht durch Ultrafiltrierung mit Mengenströmen separiert werden, die um mehrere Male größer sind als bei glatten Rohren oder der früher bevorzugten Membran aus wasserhaltigem Zirkonoxyd.In addition to the precisely defined porosity of the tubular parts, it has been shown that an optimal ultrafixation can be achieved if the inner surface of the porous tubular parts with certain interconnected or caked metal oxide particles is coated, which will be explained below. The use of a metal oxide coating in a selected size range offers a considerable improvement over the prior art in terms of the development of microporous ultrafiltration filters for cross-flow filtration. Based on the use of Carbon, alumina or other substrate materials for the porous tubular parts with the addition of tightly packed or accumulated metal oxide particles, d. H. quote microporous Metal oxide coating, it has been found that several different effluents from industrial processes or waste water can be treated in which solids, colloids, oils or polymers with high molecular weight by ultrafiltration be separated with mass flows that are several times greater than with smooth pipes or the previously preferred Membrane made of hydrous zirconium oxide.

Erfindungsgemäß werden als Beschichtung eng gepackte Metalloxydteilchen verwendet, die einen schmalen Größenbereich unter etwa 5 ρ haben und in großer Anzahl zwischen etwa o,l und etwa 2,ο u vorhanden sind. Die eng gepackten Teilchen können weiterhin größenklassifiziert werden als fein, mit weniger als o,l u, als mittel mit o,l bis l,o u und als grob mit l,o u und größer. Bevorzugt werden eng gepackte Metalloxydteilchen, bei welchen ein Größenanteil von wenigstens etwa 5o % eine Größe zwischen etwa o,l und etwa l,o u hat.According to the invention, tightly packed metal oxide particles are used as the coating, which have a narrow size range below about 5 ρ and are present in large numbers between about 0.1 and about 2, ο u. The closely packed particles can further be classified as fine, with less than o, lu, as medium with o, l to l, ou and as coarse with l, ou and larger. Preference is given to tightly packed metal oxide particles in which a proportion of at least about 50 % has a size between about 0.1 and about 1.0.

Obwohl im Handel verfügbare Metalloxydpulver benutzt werden können, erfordern sie in manchen Fällen lange Mahlzeiten, um die Teilchengröße auf den geeigneten Bereich zu reduzieren.Although commercially available metal oxide powders can be used, in some cases they require long meals, to reduce the particle size to the appropriate range.

Bevorzugte Metalloxydpulver, die sich als besonders geeignet für die erfindungsgemäße Verwendung erwiesen haben, sind Pulver, die nach dem sogenannten "Vorstufen Verfahren" (precursor process)Preferred metal oxide powders which have proven particularly suitable for the use according to the invention are powders, according to the so-called "precursor process"

7416409 08.12.777416409 12/08/77

if« 1 ·if «1 ·

hergestellt sind. Bei diesem Verfahren wird zuerst eine Metallverbindung mit einem kohlehydrathaltigen Material in Kontakt gebracht und das Material gezündet, um das kohl hydrathalt ige Material zu zersetzen und zu entfernen, und um eine Umwandlung von im wesentlichen der gesamten Metallverbindung in zerbrechliche Agglomerate des Metalloxyds zu gewährleisten. Daran schließt sich ein Zerkleinern oder Ausmahlen der so gebildeten Agglomerate an, damit man die erfindungsgemäß verwendeten feineren mikroporösen angehäuften Teilchen erhält.are made. In this procedure, a Metal compound brought into contact with a carbohydrate-containing material and the material ignited to keep the carbohydrate to decompose and remove some material, and to convert substantially all of the metal compound to ensure fragile agglomerates of the metal oxide. This is followed by chopping or grinding of the agglomerates thus formed in order to accumulate the finer microporous ones used in the present invention Particle Receives.

So kann beispielsweise eine Charge der Metalloxydpulvermasse, die nach dem Vorstufenverfahren hergestellt ist, beispielsweise Zirkondioxyd, welches etwa 8 bis Io % Yttriumoxyd enthält, in einer Kugelmühle gemahlen werden, wobei 15oo g in einen Behälter mit e- em Fassungsvermögen von etwa k 1 eingebracht und Zirkondioxydkugeln zugegeben werden. Der Behälter wird dann auf etwa 3/4 mit entionisiertera Wasser gefüllt und mit Essigsäure angesäuert, bis ein pH-Wert von k erreicht ist. Dann wird der Inhalt etwa l8 h lang gemahlen.For example, a batch of the metal oxide powder mass produced by the preliminary process, for example zirconium dioxide, which contains about 8 to 10 % yttrium oxide, can be ground in a ball mill, with 1500 g placed in a container with a capacity of about k 1 and Zirconia balls are added. The container is then filled to about 3/4 with deionized water and acidified with acetic acid until a pH of k is reached. Then the contents are ground for about 18 hours.

Die durch das Vorstufenverfahren hergestellten Teilchen sind so klein, daß die Absetzgeschwindigkeiten gering sind. Somit können Massen, die während des Naßmahlens durch die Kugeln nicht vollständig zerschlagen sind, von der dispersen Suspension der freigesetzten Teilchen durch Sedimentation, Zentrifugieren oder anderen Trennverfahren getrennt werden, die auf der Teilchengröße oder der Masse basieren. So kann beispielsweise eine Größenklassierung durch Zentrifugieren aus einem breiten Verteilungsspektrum von Teilchengrößen bewirkt werden, um enggepackte Metalloxydteilchen zu erhalten, die in großer Anzahl innerhalb des gewünschten Bereichs liegen. Wenn die Trennung durchgeführt ist, können die freigesetzten Teilchen, die in Suspension verbleiben, in geeigneter Weise durch Sehandlungen gesammelt werden, welche die Oberflächenladung verringern und die kolloidale Suspension instabil machen. The particles produced by the precursor process are so small that the settling rates are slow. Therewith masses that are not completely crushed by the balls during the wet milling can be removed from the disperse suspension the released particles can be separated by sedimentation, centrifugation or other separation processes based on based on particle size or mass. For example, a size classification by centrifugation from a wide distribution of particle sizes are effected in order to obtain closely packed metal oxide particles, which in large Number are within the desired range. When the separation is carried out, the released particles, which remain in suspension, suitably by treatment which reduce the surface charge and make the colloidal suspension unstable.

7416409 08.11777416409 08.1177

• 4• 4

Typische Behandlungen sind d±3 Zugabe einer Säure, um den pH-Wert der Suspension abzusenken, oder die Zugabe von Salz, welches ein mehrwertiges Anion hat. Die auf diese Weise behandelten Suspensionen kehren in einen Ausflockungszustand zurück* In dieser Form kann das Pulver von der Masse des suspendierten Mediums durch Filtrieren oder durch Sedimentation abgetrennt werden.Typical treatments are d ± 3 adding an acid to the Lowering the pH of the suspension, or adding salt, which has a polyvalent anion. Treated in this way Suspensions return to a state of flocculation * In this form the powder can be removed from the bulk of the suspended The medium can be separated by filtration or sedimentation.

Es hat sich gezeigt, daß die mittlere Größe der einzelnen Teilchen, auu denen die Massen mit den bevorzugten Größen von o,i bi3 i,o u. erhalten werden, unter l.o u und gewöhnlich unter o,l u liegt. Die einzelnen Teilchen werden bei einer llooo-fachen Vergrößerung nicht aufgelöst. Sine Röntgenstrahlenbeugun.ojsanalyse des Pulvers trägt eine Endteilchengrößj im Bereich von etwa o,ol bis etwa o,l u.It has been shown that the mean size of the individual particles, including the masses with the preferred sizes from o, i bi3 i, o u., under l.o u and usually is below o, l u. The individual particles are not resolved at a magnification of 1000 times. Sine X-ray diffraction of the powder has a final particle size in the range of about 0.1 to about 0.1.

Als E'^schichtung gemäß der Erfindung kann eine Vielfalt von Metalloxydteilchen verwendet werden. Das Metall der Metalloxyde kann für : ich oder in Mischungen Beryllium, Magnesium, Calcium, Aluminium, Titan, Strontium. Yttrium, Lanthan, Zirkon,ifefnium, Thorium. Eisen, Mangan, Silicium und dergleichen sein«A variety of metal oxide particles can be used as the coating according to the invention. The metal of the metal oxides can be used for : I or in mixtures beryllium, magnesium, calcium, aluminum, titanium, strontium. Yttrium, lanthanum, zircon, ifefnium, thorium. Be iron, manganese, silicon and the like "

Wenn das verwendete Metalloxydpulver Zirkondioxyd ist, stellt man in manchen Fällen bevorzugt das Zirkondioxydpulver in einer stabilisierten Form her. Deshalb kann eine Yttrium-, Calcium-, Magnesium-, seltene Erdmetall- oder eine andere bekannte Metallverbindung, welche ein Stabilisierungsoxyd bildet, zusammen mit der Zirkondioxyd enthaltenden Verbindung bei der Herstellung des Belagmaterials verwendet werden. Die Anteile der Zirkondioxydverbindung und der Verbindung des Stabilisierungsmetalls werden so gewählt, daß die gewünschte Art des stabilisierten Zirkondioxyds erzeugt wird.If the metal oxide powder used is zirconium dioxide, in some cases the zirconium dioxide powder is preferably used a stabilized form. Therefore it can be a yttrium, calcium, magnesium, rare earth metal or another known metal compound, which is a stabilizing oxide forms, can be used together with the zirconium dioxide-containing compound in the manufacture of the covering material. the Proportions of the zirconium dioxide compound and the compound of the stabilizing metal are chosen so that the desired Type of stabilized zirconium dioxide is generated.

7416409 08.12.777416409 12/08/77

Weitere Einzelheiten des Vorstufenverfahrens zur Hesstellung von Metalloxydpulvern sind im Stand der Technik vrläutert (Belgische PS 766 962).Further details of the preliminary stage procedure for esteem of metal oxide powders are explained in the prior art (Belgian PS 766 962).

Die Metalloxydbeschichtung wird in der Praxis auf die rohrförmigen Teile dadurch aufgebracht, daß man eine wässrige Suspension der angesammelten Teilchen durch die Rohre bei linearen Strömungsgeschwindigkeiten von etwa o,15 m/s bisThe metal oxide coating is in practice on the tubular Parts applied by passing an aqueous suspension of the accumulated particles through the tubes linear flow velocities of about 0.15 m / s to

22

etwa 12,2 m/s und bei Drucken von 2,1 kp/cm bis 35 kp/cm zirkulieren läßt. Die konzentration der angehäuften Teilchen in der Suspension liegt in einem Bereich von etwa Io bis etwa loo mg/1. Die Suspension wird im allgemeinen auf einen pH-Wert gehalten, der für die Auf brecht erhaltung einer stabilen Suspension der Zuschlagsstoffe ausreicht. Da Wasser durch die Poren der Rohre filtert, werden die Teilchen herausgefiltert und bedecken die Porenöffnung das Substrates mit einer sehr feinporigen Schicht. Durch diese gleichföx ige ununterbrochene in hohem Maße poröse, jedoch sehr feinporige Struktur erhält man den höheren Durchsatz und den verbesserten Widerstand gegenüber einem Verschmutzen bzw. Zusetzen, verglichen mit bloßen Rohren oder Rohren, die mit weniger porösen Stoffen beschichtet sind. Für einen optimalen Wirkungsgrad und einen optimalen Durchsatz muß die Beschichtung eine Stärke zwischen etwa o,öl bis etwa Io u haben, ohne daß ein wesentliches Eindringen in das rohrförmige Teil von mehr als etwa 5»° u vorliegt. Als eventuelle Maßnahme, die jedoch nicht zwingend ist, können die rohrförmigen Teile bei Drucken, die wenigstens gleich dem Betriebsdruck des Bauelementes sind,und bei Strömungsdurchsätzen., die nicht größer als die des Betriebszustandes des Bauelementes sind, überzogen werden.about 12.2 m / s and at pressures from 2.1 kp / cm to 35 kp / cm. The concentration of the accumulated particles in the suspension is in a range from about 10 to about 100 mg / l. The suspension is generally kept at a pH which is sufficient to maintain a stable suspension of the additives. Since water filters through the pores of the pipes, the particles are filtered out and cover the pore opening of the substrate with a very fine-pored layer. This uniform, uninterrupted, highly porous, but very fine-pored structure results in a higher throughput and improved resistance to soiling or clogging compared with bare pipes or pipes that are coated with less porous substances. For optimum efficiency and optimum throughput, the coating must have a thickness of between about o, have oil to about Io u without substantial penetration into the tubular portion of greater than about 5 »u ° is present. As a possible measure, but not mandatory, the tubular parts can be coated at pressures that are at least equal to the operating pressure of the component and at flow rates that are not greater than that of the operating state of the component.

Für die meisten Anwendungszwecke sind die rohrförmigen T»ile mit den eng gepackten Metalloxydteilchen beschichtet. ro daß man eine mittlere Beschichtung von etwa 1,3?· mg/cm der Oberfläche des rohrförmigen Teiles erhält. Für bestimmte Verwendungsswecke kann eine zweite Beschichtung auf der OberueiteFor most purposes the tubular parts are coated with the closely packed metal oxide particles. ro that one average coating of about 1.3 mg / cm of the surface of the tubular part receives. For certain purposes, a second coating can be applied to the top

7416409 08.12.777416409 12/08/77

der ersten Beschichtung dar Teilchen mit geringer Größe zusätzlich aufgebracht werden.the first coating of the small size particles in addition be applied.

Für die Mehrzahl der Anwendungen hat es sich gezeigt, daß ein 's'srt votl et-'" O; 15 mZ eng gepackter Metalloxydteilch^n proFor the majority of applications it has been shown that a 's'srt votl et-'"0; 15 m Z of closely packed metal oxide particles per

2
cm Oberfläche die minimale Menge ist, die verwendet werden soll.
2
cm of surface area is the minimum amount to be used.

Höhere Mengen geben höhere und stabilere Flußwerte. Während beispielsweise eine mittlere Metalloxydbeschichtung vonHigher amounts give higher and more stable flow values. For example, while a medium metal oxide coating of

2
1,32 mg/cm nützlich ist, kann eine Beschichtung von beispiels-
2
1.32 mg / cm is useful, a coating of for example

2
weise 4,6 mg/cm erwünscht sein.
2
4.6 mg / cm would be desirable.

Das Beschichten der rohrförmigen Teile mit den Metalloxyden (!."folgt vorzugsweise innerhalb eines gewählten pH-Bereichs. Der spezielle gewählte pH-Bereich ist der Bereich, in welchem die Metalloxydteilchen in Suspension bleiben. Wenn beispielsweise die rohrförmigen Teile mit Zirkondioxydteilchen beschichtet werden, liegt der bevorzugte pH-Bereich zwischen 1 und etwa 5 und vorzugsweise zwischen etwa 2 und etwa 3,5· uas Einstellen des pH-wertes kann durch Zugabe sii»sr Säure, beispielsweise Essigsäure, Oxalsäure, Salzsäure und dergleichen, bewirkt werden. In der Praxis bevorzugt man Oxalsäure oder Salzsäure, da sie dazu neigen, alles eventuell vorhandene Eisen in Lösung zu halten.The coating of the tubular parts with the metal oxides (!. ") Is preferably carried out within a selected pH range. The particular pH range chosen is the range in which the metal oxide particles remain in suspension. For example, when the tubular parts are coated with zirconia particles the preferred pH range is between 1 and about 5 and preferably between about 2 and about 3.5 uas adjustment the pH value can be adjusted by adding acidic, for example Acetic acid, oxalic acid, hydrochloric acid and the like. In practice, oxalic acid or hydrochloric acid is preferred, as they tend to keep any iron in solution.

Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren ist es bei der Erfindung nicht erforderlich, vor dem Abscheiden des Metalloxyds auf der Oberfläche des rohrförmigen Teils ein Kolloid zu bilden, wie dies beispielsweise für wasserhaltiges Zirkondioxydgei besehrieben ist (US-PS 3 413 219). Die Metalloxydmassen werden vorher hergestellt und in geeignete Teilchengrößenbereiche vor dem Beschichten getrennt. Die Beschichtung ist hauptsächlich eine mechanische Maßnahme, bei welcher die Metalloxydanhaufungen bis zu einem bestimmten Grad in die Poren der rohrförmigen Teilchen eindringen und die gewünschte Beschichtung auf der Oberfläche bilden. Die eng gepackten Metalloxydteilchen "füllen" die Poren der rohrförmigen Teile nicht in dem Sinne, daß sieIn contrast to the known processes, it is not necessary in the invention to form a colloid on the surface of the tubular part before the metal oxide is deposited, as is described, for example, for water-containing zirconium dioxide (US Pat. No. 3,413,219). The metal oxide compositions are prepared beforehand and separated into suitable particle size ranges before coating. The coating is mainly a mechanical measure in which the metal oxide agglomerations penetrate to a certain degree into the pores of the tubular particles and form the desired coating on the surface. The closely packed metal oxide particles do not "fill" the pores of the tubular members in the sense that they

7416409 08.12.777416409 12/08/77

verrtopft werden, sondern "überbrücken11 die Poren, so daß Moleküle des Besehickungsstroms von kleinerem Durchmesser durch sie hindurch mit einer hohen Geschwindigkeit gehen können.become clogged, but "bridge 11 the pores, so that molecules of the feed stream of smaller diameter can pass through them at a high speed.

Die Ultrat'iitiervorrichtung gemäß uöi? Erfindung kann, vic bereits erwähnt, wirksam bei Drucken von etwa 35 kp/cm und niedriger arbeiten. Verschiedene Faktoren, wie die Temperatur, der Druck und die Strömungsgeschwindigkeiten, ändern sich abhängig von dem jeweiligen Beschickungsstrom. Zusätzlich ist die tatsächliche geometrische Ausgestaltung des Inneren des rohrförmigen Teils ebenfalls ein Faktor. So braucht beispielsweise das Innere der Teile nicht zylindrisch zu sein, sondern kann sternförmig, sechseckig, achteckig, sägezahnartig oder dergleichen ausgebildet sein.The Ultrat'iitiervorrichtung according to uöi? Invention can, vic previously mentioned, work effectively at pressures of about 35 kgf / cm and lower. Various factors, such as temperature, the pressure and the flow rates vary depending on the particular feed stream. Additionally is the actual geometrical configuration of the interior of the tubular part is also a factor. For example, the interior of the parts does not need to be cylindrical, but rather can be star-shaped, hexagonal, octagonal, sawtooth-like or the like.

Es hat sich gezeigt, daß man bei der Konzentration und der Separ-ieirüftg von bestimmten gelösten Phasen optimale Ergebnisse erhielt, wenn die hohlen rohrförmigen Teile, welche die Metalloxydbeschichtung enthalten, mit einer zusätzlichen Beschichtung bedeckt sind, beispielsweise mit einem Metalloxydpulver feiner Qualität (< o,l 11) oder einem wasserhaltigen Zirkondioxydgel. Ein Verfahren zum Aufbringen eines wässrigen Zirkondioxydgels als Beschichtung ist bekannt (US-PS 3 537 988).It has been shown that the concentration and separation of certain dissolved phases give optimum results received when the hollow tubular parts containing the metal oxide coating with an additional coating are covered, for example with a metal oxide powder of fine quality (<o, l 11) or a water-containing zirconium dioxide gel. A method of applying an aqueous zirconium dioxide gel as a coating is known (US Pat. No. 3,537,988).

Derartige Beschichtungen erfolgen zusätzlich zu der Metalloxydbeschichtung. Der versuchte Einsatz von wasserhaltigen Zirkonoxydgelen allein auf den rohrförmigen Teilen erlauben die hochgradige Konzentratiort und Separation gemäß der Erfindung nicht. Die später angeführten Beispiele k und 5 sind auf die Verwendung der Ultrafiltriervorrichtung für die Konzentration von Polyvinylalkohol in Textilflüssigkeiten gerichtet. Wie in Tablelle V von Beispiel 5 ausgeführt ist, führen das metalloxydbeschichtete Kohlenstoffrohr und die Rohre, welche ein zusätzliches wasserhaltiges Metalloxyd enthalten, gegenüber nicht beschichteten Kohlenstoffrohreu zu merklich verbesserten Ergebnisse,Such coatings are in addition to the metal oxide coating. The attempted use of water-containing zirconium oxide gels alone on the tubular parts do not allow the high degree of concentration and separation according to the invention. Examples k and 5 given later are directed to the use of the ultrafiltration device for the concentration of polyvinyl alcohol in textile liquids. As set out in Table V of Example 5, the metal oxide-coated carbon tube and the tubes which contain an additional hydrous metal oxide lead to noticeably improved results compared to uncoated carbon tubes,

7416409 08.12.777416409 12/08/77

* ■* ■

- 16 -- 16 -

Wie in Fig. 8 gezeigt ist, bildet sich in Betrieb anfänglich auf den beschichteten Rohrteilen ein Filterkuchen, der sich aus Molekülen größeren Durchmessers sowie aus Feststoffen oder suspendiertem Material in der Beschickungsflüssigkeit zusammensetzt. Wenn die Ultraliltriervorrichtung arbeitet, wird der oeschickungaaticm, beispielsweise sine wässrige Ql emulsion. unter Druck über die Filteroberfläche mit Geschwindigkeiten geführt, die groß genug sind, den größten Teil der angesammelten gefilterten Substanzen abzuscheren. Da diese Strömung senkrecht zur Strömungsrichtung der gefilterten Flüsigkeit durch die Filterfläche ist, wird der Ausdruck "Querstrom"-Filtrierung verwendet. Wesentlich ist, daß der Menganstrom durch die rohrförmigen Teile so groß ist, daß man turbulente Zustände erreicht· Die Flüssigkeit soll durch die rohrförmigen Teile mit einer Geschwindigkeit von wenigstens o,3 geradlinige Meter pro Sekunde und bei einer Reynolds Zahl von wenigstens etwa 2ooo gehen.As shown in FIG. 8, a filter cake initially forms on the coated pipe parts during operation Molecules of larger diameter and composed of solids or suspended matter in the feed liquid. When the ultra-filtration device is working, the oeschickungaaticm, for example an aqueous Ql emulsion. passed under pressure across the filter surface at speeds great enough to cover most of the accumulated Shear off filtered substances. Since this flow is perpendicular to the direction of flow of the filtered liquid through the Filtering area is called "cross-flow" filtration used. It is essential that the Menganstrom through the tubular Parts is so large that one reaches turbulent states · The liquid should pass through the tubular parts with one velocity of at least 0.3 linear meters per second and a Reynolds number of at least about 2,000.

Beispielsweise kann eiii'i Ultrafiltriervorrichtung mit einem einzigen Bauelement, das annähernd 15ί rohrförmige Teile mit einem Innendurchmesser von 0,63 cm ;.;.<..i einer Länge von 122 cm aufweist, pro Tag bei einem Druck von 7 kp/cm und einer Temperatur des Beschickungsstromes von etwa 22 C über l2ooo 1 verarbeiten.For example, eiii'i ultrafiltration device with a single component that has approximately 15ί tubular parts an inner diameter of 0.63 cm;.;. <.. i a length of 122 cm has, per day at a pressure of 7 kp / cm and a temperature of the feed stream of about 22 C above Process l2ooo 1.

Wenn zwei oder mehrere Bauelemente in der gleichen Vorrichtung verwendet werden oder wenn die Anzahl der rohrförmigen Teile erhöht wird, können pro Tag das Mehrfache von 4o 000 1 wirksam verarbeitet werden.When two or more components are used in the same device or when the number of tubular parts is increased, multiples of 4o,000 liters can be effectively processed per day.

Bei der herkömmlichen Filtrierung würde das gefilterte Material sich zu einem dicken Filterkuchen entwickeln, der die Filtrationsgeschwindigkeit stark verringert. Abhängig von der Geometrie des Systems und der Art des zu filternden Materials reichen die Geschwindigkeiten parallel zu der Filtrieroberfläche von etwa 0,15 m/s bis zu etwa 12 m/s. Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist, daß die Filterzwischenfläche derart beschaffen ist. daß gelöste, kolloidale oderWith conventional filtration, the filtered material would develop into a thick filter cake which would greatly reduce the rate of filtration. Depending on the geometry of the system and the type of material to be filtered, the speeds parallel to the filtering surface range from about 0.15 m / s to about 12 m / s. It is essential for the method according to the invention that the filter interface is designed in such a way. that dissolved, colloidal or

suspendierte Teilchen der Beschickungsflüssigkeit in dem Größenbereich von Io u und größer bis herunter zu o,oo2 u bei Filtrierdurchsätzen durch die Fläche entfernt werden können, die das Mehrfache von ^oocl pro m und Tag bei einem Druck von 7 kp/cm und weniger betragen.suspended particles of the feed liquid in the Size range from Io u and larger down to o, oo2 u can be removed with filter throughputs through the area can that multiples of ^ oocl per m and day for a Pressure of 7 kp / cm and less.

Obwohl man die Ultrafiltrierung für das Entfernen von Suspensionen, Kolloiden und Materialien von hohem Molekulargewicht, die in wässrigen Lösungen gelöst sind, bereits verwendet hat, kommt die Feststellung, daß Öleraulsionen durch Ultrafiltrierung d'urch beschichtete feinporige Rohre von der Masse der wässrigen Phase aus konzentriert und separiert werden können, völlig überraschend. Solche vJlemulsionen werden beispielsweise bei der Herstellung von Stahl, als Kühlmittel bei Walzwerken und als Schmiermittel oder zum Schneiden, Ziehen, Stanzen oder anderen Metallverarbeitungsvorgängen benutzt. Zusätzlich können auch die Arten von aus Öl, Wasser, Schmutz und Metallspänen bestehenden Emulsionen, die man beim Waschen von fertiggestellten Metallteilen und dergleichen mit chemischen Reinigungsmitteln erhält, zu einer Öl, Schmu+z ur»d Teilchen zurückhaltenden Lösung, sauberem Wasser und einer lösbaren Reinigungsmittelfiltratphase konzentriert werden.Although ultrafiltration is used to remove suspensions, Has used colloids and high molecular weight materials dissolved in aqueous solutions, comes the finding that oil emulsions by ultrafiltration d by coated fine-pored pipes from the bulk of the aqueous Phase can be concentrated and separated from, completely surprising. Such emulsions are for example at the production of steel, as a coolant in rolling mills and as a lubricant or for cutting, drawing, punching or used in other metalworking operations. In addition, it can also include the types of oil, water, dirt and metal filings existing emulsions that can be used when washing finished Metal parts and the like with chemical cleaning agents receives, to an oil, dirt + to the particles withholding Solution, clean water, and a dissolvable detergent filtrate phase.

Gegenwärtig werden Ansammlungen von. Öl, Schmutz und verschiedenen anderen suspendierten Teilchen in einem wässrigen System durch Zugabe von Säure und/oder anderen Chemikalien bei relativ hohen Temperaturen entfernt, um die Emulsion aufzubrechen und das Ol von der Suspension zu trennen. Das Wasser läßt man darin in großen Speichertanks absetzen, um das teilchenförmige Material zu entfernen. Die verbleibenden lösbaren Komponenten werden entweder neutralisiert oder auf andere Weise durch Zugabe von Säure oder Lauge auf andere Weise chemisch behandelt und dann zu einer Abführungseinrichtung gebracht oder zu einer geeigneten Ablade- oder Aufbereitungsstelle transportiert. Der Transport ist relativ kostspielig. In keinem FallCurrently, collections of. Oil, dirt and various other suspended particles in an aqueous system by adding acid and / or other chemicals at relative removed at high temperatures to break the emulsion and separate the oil from the suspension. The water is left in it to settle the particulate matter in large storage tanks to remove. The remaining soluble components are either neutralized or otherwise through Addition of acid or alkali treated chemically in another way and then brought to a discharge device or transported to a suitable unloading or processing point. Transportation is relatively expensive. In no case

werden wasserlösliche Kompnenten des Abwassers sauber für die Rückführung in den Kreislauf separiert. Außerdem sind die Kosten für die Behandlung mit Chemikalien erheblich sowohl hinsichtlich der Materialien und der Arbeit als auch hinsichtlich der Behandlungsanlagen. Die Abwasserabführungsgebühren für mit Chemikalien versetzte Wasserphasen sind oft sehr hoch. Bei einer zunehmenden Anzahl von Gemeinden wird das Abladen du-ch Umweltschutzgesetze verboten. Dies führt dazu, daß eine weitere Behandlung der wässrigen Phase erforderlich ist, ehe das Wasser selbst abgegeben werden kann.are water-soluble components of the wastewater clean for the return to the cycle is separated. Besides, they are Chemical treatment costs significant both in terms of materials and labor and in terms of of the treatment facilities. The wastewater discharge charges for water phases that have been mixed with chemicals are often very high. Environmental protection laws prohibit dumping in an increasing number of communities. This leads to a further treatment of the aqueous phase is required before the water itself can be released.

Das Ultrafiltrierverfahren gemäß der Erfindung kann das Volumen der Öl-Schmutz-Wasser-Phase um einen Faktor 5 bis 3° oder höher reduzieren, was von dem Ölgehalt des Ausgangsmaterials abhängt. Dadurch wird das Volumen des Materials, welches für die Abführung weiterbehandelt werden muß, sehr stark reduziert. Da der Olpegel in dieser Konzentratphase gewöhnlich auf 2o bis ko % gebracht werden kann, was für die Aufrechterhaltung einer Verbrennung ohne zusätzliche Zugabe '/on Brennstoff ausreichend hoch ist, kann das Abführungsproblem durch Verbrennen stark vereinfacht werden. Dadurch wird auch der größte Teil der Wärmeenergie des Öls zurückgewonnen.The ultrafiltration process according to the invention can reduce the volume of the oil-dirt-water phase by a factor of 5 to 3 ° or higher, which depends on the oil content of the starting material. As a result, the volume of the material, which has to be treated further for the discharge, is very much reduced. Since the oil level in this concentrate phase can usually be brought to 20 to ko% , which is sufficiently high to maintain combustion without additional addition of fuel, the problem of removal by burning can be greatly simplified. This also recovers most of the oil's thermal energy.

Die ölfreie wässrige Phase kann in einen Abwasserkanal abgegeben oder in den Kreislauf zurückgeführt werden. Die Wiederverwendung des Wassers begünstigt einen geschlossenen Kreislauf, was vom Standpunkt der Wassererhaltung in höchstem Maße erwünscht ist. Wenn wertvolle wasserlösliche Substanzen vorhanden sind, beispielsweise Detergentien, die zusammen mit dem Filtrat hindurchgehen, wird zusätzlich die Wirtschaftlichkeit des Betriebs dadurch realisiert, daß der Verlust dieser Materialien mit dem Abwasserstrom vermieden wird.The oil-free aqueous phase can be discharged into a sewer or returned to the cycle. Reuse of the water favors a closed cycle, which is highly desirable from the point of view of water conservation is. If valuable water-soluble substances are present, for example detergents, together with the filtrate go through it, the profitability of the operation is also increased realized by avoiding the loss of these materials with the wastewater stream.

Ein weiterer großer Vorteil, der sich durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur kontinuierlichen Entfernung des Schmutzes und des Öls aus einer Metallwascheinrichtung, Another great advantage that results from the use of the method according to the invention for the continuous removal of dirt and oil from a metal washing device,

7416409 08.12.777416409 12/08/77

beispielsweise eine Färbe- bzw. Lackierungsstrecke, ergibt, besteht darin, daß die reinigende Waschflüssigkeit die Sauberkeit der folgenden Spülung und andere gewöhnlich verwende . Vorfärbungsbäder verbessert. Dies führt dazu, daß die Qualität des Färb- bzw. Lacküberzugs auf dem Metallteil beträchtlich verbessert werden kann.for example a dyeing or painting line, results in is that the detergent washing liquid usually uses the cleanliness of the following rinse and others. Pre-staining baths improved. As a result, the quality of the paint or lacquer coating on the metal part can be improved considerably.

Die Erfindung richtet sich auch auf das Ultrafiltrierelement selbst und auf Verfahren, die rohrförmigen Teile zu m&rvtieren. Obwohl auch ein einziges rohrförmiges Element eine Konzentrierung und Separierung bewirken kann, ist es natürlich praktisch, ein Bauelement mit einer Vielzahl von Rohren zu konstruieren. Die Anzahl der verwendeten rohrförmigen Teile kann sich abhängig von einer Vielzahl von Faktoren ändern. Bauelemente mit 25 oder weniger oder bis zu tausend oder mehr rohrförmigen Teilen wurden bereit- konstruiert.The invention is also directed to the ultrafiltration element itself and to methods of marring the tubular members. Although a single tubular element can cause concentration and separation, it is of course convenient to construct a structural element with a plurality of tubes. The number of tubular members used can vary depending on a variety of factors. Components with 25 or less or up to a thousand or more tubular Parts were constructed ready-made.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die rohrförmigen Teile fluchtend parallel und in unmittelbarer Nähe nebeneinander ausgerichtet. Jedes rohrformige Teil ist durch die Rohrbleche Jk und 36 an Ort und Steile gehalten. Die Rohrbleche selbst sind in dem Bauelement so angeordnet, daß sie eine Zone 38 für die durchgedrungene Flüssigkeit bilden, die gegenüber dem Bes chi-ckungs fluid abgedichtet ist, welches durch die Eintrittsöffnung über die Leitung 26 eintritt. Die einzige Flüssigkeit, die in die Zone für die durchgedrungene Flüssigkeit eindringen kann, ist die Flüssigkeit, welche durch die Wände der rohrförmigen Teile gefiltert wird.As shown in Fig. 2, the tubular parts are aligned in parallel and in close proximity to one another. Each tubular part is held in place by the tubular sheets Jk and 36. The tube sheets themselves are arranged in the component in such a way that they form a zone 38 for the liquid which has penetrated and which is sealed against the packing fluid which enters through the inlet opening via the line 26. The only liquid which can penetrate into the penetrated liquid zone is the liquid which is filtered through the walls of the tubular parts.

Der Außenmantel des Bauelementes und die Rohrbleche können aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, beispielsweise aus einer weiten Vielfalt von Kunststoffen, wie Polyvinylchlorid und dergleichen, oder aus Metallen, wie rostfreiem Stahl. Infolge der breiten Vielfalt von Flüssigkeiten, die behandelt werden, und der Temperaturänderungen der Beechickungsströme, wird das Bauelement vorzugsweise ausThe outer shell of the component and the tube sheets can be made from a variety of materials, for example from a wide variety of plastics, such as Polyvinyl chloride and the like, or of metals such as stainless steel. Due to the wide variety of liquids, which are treated, and the temperature changes of the feed streams, the component is preferably made of

rostfreiem Stahl oder aus einem anderen Material gebaut, das mit der BeschicKungsflüssigkeit und den Betriebsbedingungen verträglich ist.Stainless steel or any other material that is compatible with the feed liquid and the operating conditions is tolerable.

Die Figuren 3 und k zeigen zwei Arten von Verfahren des Zusammenbaus der rohrförmigen Teile in den Rohrblechen, so daß eine flüssigkeitsdichte Abdichtung erzielt wird. In beiden Fällen sind die Enden der ro3irförmigen Teile abgedichtet und durch eine Kautschuk- oder kautschukartige Dichtung gedämpft. Im Gegensatz zn einer geklebten oder auf andere Weise befestigten Audiel'tongseinrichtung, sorgt die erfindungsgemäße Installierung für eine "frei bewegliche Dichtung", so daß spröde, rohrförmige Teile, beispielsweise aus Kohlenstoff bestehende Teile, einer bestimmten Stoßbelastung widerstehen können.Figures 3 and k show two types of methods of assembling the tubular parts in the tube sheets so that a liquid-tight seal is achieved. In both cases the ends of the tubular parts are sealed and dampened by a rubber or rubber-like seal. In contrast to a glued or otherwise attached audio sound device, the installation according to the invention provides a "freely movable seal" so that brittle, tubular parts, for example parts made of carbon, can withstand a certain shock load.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Anordnung werden O-Ringe 46 verwende". , die über die Enden der rohrförmigen Teile gepaßt sind. Die Platte 48 wird dann über den Rohrenden und O-Ringen angeordnet. Wenn dit Kappe 5o an dem Endblech 42 befestigt ist, werden die O-Ringe zusammengedrückt und dichten und sichern die rohrförmigen Teile in ihrer Lage.In the arrangement shown in Figure 3, O-rings 46 are used. fitted over the ends of the tubular members. The plate 48 is then placed over the pipe ends and O-rings. When the cap 5o is attached to the end plate 42, the O-rings are compressed and seal and secure the tubular parts in place.

Fig. 4 bis 6 zeigen eine bevorzugte Montage der rohrförmigen Teile in dem Ultrafi\trierelement. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, hut das Endblech 34 Öffnungen mit einem ausreichenden Durchmesser für die Zuführung der rohrförmigen Teile. Die Oberfläche des Endbleches gegenüber der Zone für die durchgedrungene Flüssigkeit ist mit Ausnehmungen versehen, damit, eine Dichtung 52 über dem Ende des Rohres angebracht und in die Ausnehmungsflache gedrückt werden kann. Dies dichtet und sichert die rohrförmigen Teile in ihrer Lage. Ein Vorteil dieses Zusammenbaus gegenüber dem vorher beschriebenen ergibt sich dadurch, daß die rohrförmigen Teile fluchtend sehr nahe beieinander angeordnet werden können. Für bestimmte Verwendungszwecke und infolge v, . Raumerfordernissen kann es vorteilhaft sein, ein relativ kompaktes bzw. platzsparendes Bauelement herzustellen, ohne daß die gewünschte Anzahl von rohrförmigen Teilen aufgegeben werden muß.FIGS. 4 to 6 show a preferred assembly of the tubular parts in the ultrafiltration element. As shown in Fig. 6, the end plate 34 has openings with a sufficient diameter for feeding the tubular parts. The surface of the end plate opposite the zone for the penetrated Liquid is provided with recesses so that a seal 52 is placed over the end of the tube and in the recess surface can be pressed. This poems and secures the tubular parts in their position. There is an advantage to this assembly over that previously described in that the tubular parts can be arranged in alignment very close to one another. For specific uses and as a result of v,. Space requirements, it can be advantageous to have a relatively compact or space-saving component without having to give up the desired number of tubular parts.

7416409 08.12.777416409 12/08/77

Bei einer äußerst wirksamen Verwendung der Ultrafiltriervorrichtung gemäß der Erfindung benutzt man häufig ein System mit einer geschlossenen Schleife, d. h. der Beschickungsstrom wird nach dem Durchgang durch das Bauelement, in welchem eine etwas höhere Konzentration von Molekülen mit größerem Molekulargewicht erreicht wird, zurück zu dem Bauelement geführt. Wenn die Flüssigkeit auf eine ausreichende Konzentration gebracht worden ist, kann sie aus diesem System abgezogen werden-Es kann eine Vielfalt von automatischen Steuereinrichtungen zum Entfernen des Konzentrates sowie für die Umwälzung des Beschickungsstroms benutzt werden.With extremely effective use of the ultrafiltration device in accordance with the invention one often uses a closed loop system, i. H. the feed stream becomes after passing through the component in which a slightly higher concentration of molecules with larger molecular weight is achieved, led back to the component. When the liquid is brought to a sufficient concentration it can be withdrawn from this system - a variety of automatic controls can be used can be used to remove the concentrate and to circulate the feed stream.

Obwohl bei der in Fiy. 1 gezeigten Ultrafiltriervorrichtung nur ein einziges Bauelement Io verwendet wird, kann es für bestimmte Verwendungszwecke erwünscht sein, zwei oder mehrere Bauelemente in der gleichen Vorrichtung einzusetzen. In diesen Fällen können die Bauelemente in Rei? ^ angeordnet werden, d. h. das Konzentrat von einen ersten Bauelement dient als Beschikkungsstrom für ein zweites Bauelement usw.. Es kann auch eine Parallelanordnung getroffen werden, bei welcher der gleiche Beschickungsstrom gleichzeitig in alle Bauelemente eintritt. Die Anordnung wird durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflußt, die die Konzentration und Trennung der Komponenten füi eine bestimmte Anwendung optimieren.Although in Fiy. 1 shown ultrafiltration device only a single component Io is used, it can be used for certain For purposes of use, it may be desirable to use two or more components in the same device. In these Cases can the components in Rei? ^ be arranged, d. H. the concentrate from a first component serves as a feed stream for a second component, etc. A parallel arrangement can also be made in which the same Feed stream enters all components at the same time. The arrangement is affected by a variety of factors including the concentration and separation of the components for a optimize specific application.

Infolge der hervorragenden Eigenschaften der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist sie besonders für die Trennung und Konzentration von Komponenten geeignet, die in einer weiten Vielfnlt von Flüssigkeiten enthalten sind. Eine besonders günstige Anwendung der Ultrafiltriervorrichtung besteht ir.i der Konzentriexung und Trennung von Öl-Wasser-Emulsionen, was bereits erwähnt wurde. Diese Emulsionen treten in einer breiten Vielfalt bei der Metallverarbeitung und bei der Reinigung von Metall juf. Ein Zufriedenstellendiis Verfaliren zum wirksamen Konzentrieinn solcher Flüssigkeiten, um die zu beseitigenden Abfallstoffe auf ein Minimum au reduzieren und um viele der nützlichen Komponenten in den Flüssigkeiten wiederzugewinnen, war bisherAs a result of the excellent properties of the invention The device is particularly suitable for the separation and concentration of components in a wide variety of Liquids are included. A particularly favorable application of the ultrafiltration device consists in concentrating and Separation of oil-water emulsions, which has already been mentioned. These emulsions appear in a wide variety in metal processing and metal cleaning. A Satisfactory process of effective concentration such liquids to reduce the waste to be disposed of to a minimum and to avoid many of the useful Recovering components in the fluids was heretofore

7416409 08.12.777416409 12/08/77

nicht bekannt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist jedoch äußerst erfolgreich bezüglich der Behandlung einer breiten Vielfalt von Flüssigkeiten, welche emulgiertes und/oder chemisch stabilisiertes Ol enthalten·not known. However, the device according to the invention is extremely successful in treating a wide variety of liquids which may be emulsified and / or contain chemically stabilized oil

Wie in den nachstehenden Beispielen noch gezeigt wird, kann die Ultrafiltriervorrichtung auch für das Konzentrieren und Separieren von Lösungen der textilverarbeitenden Industrie verwendet werden. Beispielsweise kann Polyvinylalkohol leicht aus bei der Textilverarbeitung eingesetzten Schlichtelösungen mit einem hohen Wirkungsgrad konzentriert und separiert werden.As will be shown in the examples below, the ultrafiltration device can also be used for concentrating and Separating solutions from the textile processing industry can be used. For example, polyvinyl alcohol can easily can be concentrated and separated from sizing solutions used in textile processing with a high degree of efficiency.

Die Vorrichtung 3iger*t sich auch für die Wiedergewinnung und Rückführung von Reagenzien aus einer Vielzahl von Waschwassern, beispielsweise von Autowäschereien, Reinigungsanstalten und dergleichen.The device 3iger * t is also suitable for the recovery and Return of reagents from a large number of wash waters, for example from car washes, cleaning companies and like that.

Die Ultrafiltriervorrichtung ist auch bei der elektrophoretischei Beschichtung einsetzbar. Nachdem beispielsweise ein bemalter Gegenstand aus einem Elektrofärbebad entfernt worden ist, wird er in vielen Fällen mit Wasser besprüht, um den überschüssigen Abzug aus dem Bad zu entfernen. Beim Durchführen dieses Farbe enthaltenden Waschwassers durch die erfindungsgemäße Vorrichtung können die Farbfeststoffe konzentriert in das Färbebad zurückgeführt werden. Die Vorrichtung eignet sich auch für das Entfernen von überschüssigem Wasser, lösbaren Salzen oder überschüssigen Lösungsvermittlern aus d.;sm Färbebad. Wie in Beispiel 6 gezeigt wird, kann die Abweisung aer Pigmentphase 99,95 % betragen. Im Gegensatz zu bekannten Verfahren (US-PS 3 663 399) sind die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielten Durchdringungsgeschwindigkeiten bzw. Durchdringungsdurchsätze erheb3.ich größer.The ultrafiltration device can also be used for electrophoretic coating. For example, after a painted object has been removed from an electric dye bath, in many cases it is sprayed with water to remove the excess print from the bath. When this color-containing washing water is passed through the device according to the invention, the color solids can be returned in concentrated form to the dyebath. The device is also suitable for removing excess water, soluble salts or excess solubilizers from d. ; sm dye bath. As shown in Example 6, the pigment phase rejection can be 99.95 % . In contrast to known processes (US Pat. No. 3,663,399), the penetration speeds or penetration throughputs achieved with the device according to the invention are considerably greater.

Zusätzlich wurde gefunden, daß die Vorrichtung sich für die Behandlung einer Vielzahl von Nahrungsmitteln und Getränkeprodukten eignet. So kann die Vorrichtung beispielsweise zurIn addition, the apparatus has been found to be useful in handling a variety of food and beverage products suitable. For example, the device can be used for

7416409 08.12.777416409 12/08/77

Konzentrierung und Separierung von verbrauchten Getreideflüssigkeiten bei der Herstellung von Bier und Ale,zum Konzentrieren von Proteinen aus Käsemolke, zur Klärung von Essig und dergleichen verwendet werden. Bei der Meerwasserentsalzung kann, die erfindungsgemäße Ültrafiltriervorrichtung als erste Stufe zur Reinigung des Vassex* vor- dcääcü Durchführung durch eine Einheit mit umgekehrter Osmose benutzt werden. Schließlich bleibt als Anwendungsgebiet der ültrafiltriervorrichtung noch die Konzentrierung und Separierung von Rindblutserum, Eiweiß, Enzymen und dergleichen zu nennen.Concentration and separation of spent grain liquids in the production of beer and ale, for Concentrating proteins from cheese whey, clarifying vinegar and the like can be used. In seawater desalination, the ultrafiltration device according to the invention can be used as the first stage for cleaning the Vassex * vor- dcääcü Performed by a reverse osmosis unit. After all, the area of application remains the ültrafiltriervorrichtung nor the concentration and separation of bovine blood serum, protein, enzymes and the like to call.

Anhand der nachstehenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail with the aid of the following examples.

Beispiel 1example 1 Eine wässrige Lösung, die Lösung A, weiche annäherndAn aqueous solution, solution A, is approximately soft

2 Geifi-^ metallische Fremdkörper und lösliche Öle mit etwa2 Geifi- ^ metallic foreign bodies and soluble oils with about

3 Gew.-Ji löslichen industriellen Detergentien und Natriumhydroxyd enthält, wird durch ein Ultrafiltrierungselement bei verschiedenen Drucken und Strömungsgeschwindigkeiten zirkulieren gelassen. Das Abfallprodukt selbst kommt von dem Speichertank für eine industrielle Waschanlage, die dazu verwendet wird, Schmutz, Metallspäne und Ölrest von Metallteilen nach ihrer Fertigstellung zu entfernen. An den fertiggestellten Teilen befinden sich verschiedene Öle, nämlich Schmieröle für das Ziehen, lösliche Öle von der Formung und verschiedene Schneidöle von der spanabhebenden Bearbeitung. Die Konzentration des Gesamtöls in dem Beschickungsmaterial wird durch Zugabe von Schwefelsäure und anschließende Separierung bestimmt. In der nachstehenden Tabelle I sind die Betriebsbedingungen und die erzielten Ergebnisse zusammengefaßt.Containing 3% by weight of soluble industrial detergents and sodium hydroxide is passed through an ultrafiltration element circulated at different pressures and flow rates. The waste product itself comes from that Storage tank for an industrial washing system, which is used to remove dirt, metal chips and oil residue from metal parts remove upon completion. There are various oils on the finished parts, namely lubricating oils for drawing, soluble oils from forming, and various cutting oils from machining. the Concentration of the total oil in the feed is controlled by adding sulfuric acid and then separating it definitely. The operating conditions and the results obtained are summarized in Table I below.

7416409 08.12.777416409 12/08/77

- hi ι: t ■ t ι ·> ·- hi ι: t ■ t ι ·> ·

Tabelle ITable I.

Betriebsbedingungen des Ultrafiltriersystems für die Behandlung der Öl-Wasser-Detergens-Lösung A :Operating conditions of the ultrafiltration system for the treatment of the oil-water-detergent solution A:

Betriebsdruck 7 kp/cs^Operating pressure 7 kp / cs ^ Zirkulationsgeschwindigkeit 5|5 m/sCirculation speed 5 | 5 m / s Filtratstrom 37oo l/m TagFiltrate flow 37oo l / m day Betriebstemperatur 6o°COperating temperature 6o ° C

gesamte Betriebszeit 3o htotal operating time 3o h

Eigenschaften der Beschickung, des Filtrates und des Konzentrates :Characteristics of the feed, the filtrate and the Concentrates:

Beschickung Filtrat KonzentratFeeding the filtrate concentrate

pH-WertPH value 12,12, VJi IVJi I 1212th 33 ,5, 5 12,12, 55 ÖlgehaltOil content 22 %% <loo<loo ppmppm 1616 ϊίϊί Deterr ensgehaltDetergent content 33 %% %% 33 %%

Aus Tabelle I sieht man, daß die beschickung die achtfache Konzentration hatte. Das Filtrat hat weniger als loo ppm Öl, hat jedoch noch die gleiche Detergenskonzent.ration wie die Beschickung, so daß es für die Wiederverwendung geeignet ist.From Table I it can be seen that the charge is eight times as high Had concentration. The filtrate has less than 100 ppm oil, however, it still has the same detergent concentration as the feed, making it suitable for reuse.

Beispiel 2Example 2

Es wird eine zweite Öl-Wasser-Detergenslösung, die Lösung B, untersucht, in der der hauptsächliche Ölbestandteil aus lösbarem Öl besteht, das bei einem Metallstanzvorgang verwendet wird (die Detergensphase ist Amchem lool). In diesem Fall enthält der Beschickungsstrom etwa ot4 Vol-% Öl, was durch ..Schwefelsäureseparierung festgestellt wird. Die Betriebseigenschaften und die Eigenschaften der Beschickung, desA second oil-water detergent solution, Solution B, is examined in which the major oil component is soluble oil used in a metal stamping operation (the detergent phase is Amchem lool). In this case the feed stream contains from about o t 4% by volume of oil, which is detected by ..Schwefelsäureseparierung. The operational characteristics and the characteristics of the feed, des

.j Filtrates und des Konzentrates sind in Tabelle II zusammen-.j The filtrate and the concentrate are summarized in Table II.

'{ gestellt* Es wurden Flußwerte von mehr als dloo l/m pro Tag'{set * There were flow values of more than dloo l / m per day

H über Betriebsperioden von mehr als 3o Tagen bei verschiedenen H over operating periods of more than 30 days with different

7416409 08.12.777416409 12/08/77

« ■ ««kl«■« «kl

Ölkonzentrationen festgestellt. Man erreicht eine 55-fache Konzentration.Oil concentrations detected. One reaches a 55-fold Concentration.

Tabelle IITable II

Eigenschaften des Ultrafiltriersystems für die Behandlung der Öl-Wasser-Detergens-Lösung B :Properties of the ultrafiltration system for the treatment of the oil-water-detergent solution B:

2 Betriebsdruck 7 kp/ctn2 operating pressure 7 kp / ctn

Zirkulationsgeschwindigkeit 4,6 m/sCirculation speed 4.6 m / s

Betriebstemperatur 66 COperating temperature 66 C

Filtratstrom 466o l/m TagFiltrate flow 4660 l / m day

■gesamte Betriebszeit 72o h■ total operating time 72o h

Eigenschaften der Beschickung, des Filtrates und des Konzentrates :Characteristics of the feed, the filtrate and the Concentrates:

]] pH-WertPH value 3eSchickung3e dispatch 55 ; Filtrat; Filtrate Konzentratconcentrate ÖlgehaltOil content 9,9, kk 9,59.5 9,59.5 DetergensgehaltDetergent content o,O, %% \loo ppm\ loo ppm 22 % 22 % Beispiel 3Example 3 33 3 % 3 % 3 % 3 %

Bei dem dritten Versuch wird ein lösliches 01 (Texaco Soluble Oil C) in einem einzigen Rohrsystem mit einer Beschickungskonzentration von etwa 5 % verwendet. Die Daten von Tabelle III zeigen die Betriebseigenschaften für einen 3o h-Versuch. Während dieser Zeit wird die Ölkonzentration von 5 % auf 2o % erhöht.The third attempt uses a soluble oil (Texaco Soluble Oil C) in a single pipe system with a feed concentration of about 5 % . The data in Table III shows the operating characteristics for a 30 hour trial. During this time the oil concentration is increased from 5 % to 2o % .

7416409 08.12.777416409 12/08/77

. 26 - .:-■ ·..·■■■' * : . 26 -.: - ■ · .. · ■■■ '* :

Tabelle IIITable III

Betriebsbedingungen des Ultrafiltriersystems für die Behandlung einer Öl-Wasser-Emulsion :Operating conditions of the ultrafiltration system for the treatment of an oil-water emulsion:

Betriebsdruck 7 kp/cmOperating pressure 7 kp / cm

Zirkulationsgeschwindigkeit 6,7 m/sCirculation speed 6.7 m / s

ο mittlerer Filtratf-luß 564o l/m Tagο mean filtrate flow 5640 l / m day

mittlere Betriebstemperatur 54 Cmean operating temperature 54 C

gesamte Betriebszeit 24 htotal operating time 24 hours

Eigenschaften der Beschickung, des Filtrates und des Konzentrates :Characteristics of the feed, the filtrate and the concentrate:

Beschickung Filtrat Konzentrat Ölgehalt 5 % { loo ppm 29 % Feed filtrate concentrate oil content 5 % { loo ppm 29 %

Beispiel 4Example 4

Zur Veranschaulichung der vielseitigen Anwendung des Ultrafiltriersystems für verschiedene andere Industrieabfallprodukte werden Versuche an Proben von Polyvinylalkohol-Wasserlösungen bei Konzentrationen von l,o bis 4,ο % durchgeführt. Die Daten von Tabelle IV zeigen die Betriebseigenschaften de3 Systems und die Eigenschaften der Beschickung, des Filtrates und des Konzentrate«. Der Polyvinylalkohol liegt innerhalb eines molekularen Größenbereichs von 5o ooo bis loo ooo, wie er in Schlichtebädern der Textilverarbeitung verwendet wird. In diesem Fall ist ein Überzug aus Zirkondioxyd als teilchenförmiges Bett mit einem zweiten Überzug eines wässrigen Zirkondioxydgels beschichtet. Das wässrige Zirkondioxyd wiri durch Sieden einer o,25 molaren ZrOCl -Lösung über 30 η zur Hydrolysierung des Oxychlorids hergestellt. Bei einem 9^ cm langen Rohr mit einem Innendurchmesser von 6,4 mm werdsii 12,5 ml dieser Lösung 3 1 distillierten Wassers zugesetzt, um die Beschickung herzustellen,To illustrate the versatile application of the ultrafiltration system for various other industrial waste products, tests are carried out on samples of polyvinyl alcohol-water solutions at concentrations of 1.0 to 4.0% . The data in Table IV shows the operating characteristics of the system and the characteristics of the feed, filtrate and concentrate. The polyvinyl alcohol is within a molecular size range of 50,000 to 1,000,000, as used in sizing baths in textile processing. In this case a coating of zirconia is coated as a particulate bed with a second coating of an aqueous zirconia gel. The aqueous zirconium dioxide is produced by boiling an 0.25 molar ZrOCl solution over 30 η to hydrolyze the oxychloride. In the case of a 9 ^ cm long tube with an internal diameter of 6.4 mm, 12.5 ml of this solution are added to 3 liters of distilled water to make the charge.

7416409 08.12.777416409 12/08/77

2
die durch das Rohr bei 7 kp/cm etwa 1 h lang geführt wird.
2
which is passed through the pipe at 7 kgf / cm for about 1 hour.

Die durchgedrungene Flüssigkeit wird in den Speicher zurückgeführt, um das wasserhaltige Zirkondioxydgel auf der Oberseite der vorhergehenden Schicht abzuscheiden. Die Vorrichtung sorgt für eine Abweisung von mehr als 97 % Polyvinylalkohol. 'The permeated liquid is returned to the reservoir in order to deposit the hydrous zirconium dioxide gel on top of the previous layer. The device ensures a rejection of more than 97 % polyvinyl alcohol. '

Tabelle IVTable IV

Betriebsbedingungen des Ultrafiltriersystems mit einer PoIyvinylalkohollösung :Operating conditions of the ultrafiltration system with a polyvinyl alcohol solution :

2 Betriebsdruck (Überdruck) 7 kp/cm2 Operating pressure (overpressure) 7 kp / cm

Zirkulationsgeschwindigkeit 6,1 m/sCirculation speed 6.1 m / s

mittlerer Filtratfluß 2 mean filtrate flow 2

bei 1 % Konzentration 286o l/m Tagat 1 % concentration 286o l / m day

2 bei 4 % Konzentration 86o l/m Tag2 at 4 % concentration 86o l / m day

mittlere Betriebstemperatur 82 Caverage operating temperature 82 C

gesamte Betriebszeit 112 htotal operating time 112 h

Eigenschaften der Beschickung, des Filtrates und des Konzentrates :Characteristics of the feed, the filtrate and the concentrate:

Beschickung Filtrat KonzentratFeeding the filtrate concentrate

pH-Wert 6,8 6,8 6,8pH 6.8 6.8 6.8

Polyvinylalkohol i % o,o3 % 4 % Polyvinyl alcohol i % o, o3 % 4 %

'Beispiel 5'Example 5

Es werden Vergleichsversuche für die Konzentration des Polyvinylalkohole mit nicht beschichteten Kohlenstoffrohren durchgeführt, mit Kohlenstoffrohren, die mit einem teilchenförmigen Bett beschichtet sind und mit Kohlenstoffrohren, die mit einem teilchenförmigen Bett plus dem wasserhaltigen ZirkondioxydThere are comparative tests for the concentration of polyvinyl alcohols performed with uncoated carbon tubes, with carbon tubes made with a particulate Coated and made with carbon tubes that come with a bed particulate bed plus the hydrous zirconia

beschichtet sind. Alle Messungen werden bei 7 kp/cm Einlaßdruck und einer Strömungsgeschwindigkeit in der Nähe von 6,1 m/sare coated. All measurements are made at 7 kp / cm inlet pressure and a flow velocity in the vicinity of 6.1 m / s

7416409 08.11777416409 08.1177

,, ·a ι ι :"· J J ,, · a ι ι: "· JJ

ausgeführt. Die Daten von Tabelle V zeigen im Vergleich die Abweisung und die Plußeigenschaften der drei Versuche, woraus sich ein stark verbesserter Fluß infolge der Zirkondioxydteilchen und die verbesserte Abweisung mit einem aufrechterhaltenen hohen Fluß ergibt, wenn die wasserhaltige Zirkondioxydgelschicht zugefügt wird.executed. The data in Table V shows a comparison of the repellency and plus properties of the three trials, which shows a much improved flow due to the zirconia particles and the improved repellency with a sustained high flux when the hydrous zirconia gel layer is added.

Tabelle VTable V

Vergleich der Abweisung und der Flußeigenschaften für eine Durchdringungsvorrichtung, bestehend aus einem Kohlenstoffrohr, aus einem Kohlenstoffrohr mit Teilchenbett und aus einem Kohlenstoffrohr mit Teilchenbett und wasserhaltigem Metalloxyd, wobei eine 1 Ji-Polyvinylalkohol-Lösung als Beschi kung verwendet wird.Comparison of rejection and flow properties for a Penetration device consisting of a carbon tube, from a carbon tube with a particle bed and from a carbon tube with a particle bed and hydrous Metal oxide, with a 1 Ji-polyvinyl alcohol solution as Beschi kung is used.

Fluß 2
in l/m
Ta«
River 2
in l / m
Ta «
Abweisung
in %
Rejection
in %
Temperatur
ln°C
temperature
ln ° C
Kohlenstoffrohr
allein
Carbon tube
alone
6 Λ6 Λ ο bis 5οο to 5ο 5656
Kohlenstoffrohr-
Teilchen
Carbon tube
Particle
4o9o4o9o 63 bis 6663 to 66 8787
Kohlenstoffrohr-
T«silchen-
wasserhaltiges
Metalloxyd
Carbon tube
T «silchen-
hydrous
Metal oxide
4o9o4o9o 97 bis 9997 to 99 8o8o
Beispiel 6Example 6

Die Ultrafiltriervorrichtung wird für die Konzentrierung einer Grundierungsfarbe aus einem Elektroabscheidungssystem verwendet. Ein poröses Kohlenstoffrohr mit einem Porenvolumen von etwa o,2 g/cm , wobei die Mehrzahl der Poren in dem Durchmesserbereich vo.i o,l bis l,o u liegt, was durchThe ultrafiltration device is used for the concentration of a primer paint from an electrodeposition system used. A porous carbon tube with a pore volume of about 0.2 g / cm, with the majority of the pores being in the diameter range vo.i o, l to l, o u, which is through

2 Hg-Porositätsmessung festgestellt wird, wird mit 6 mg/cm2 Hg porosity measurement is determined, is 6 mg / cm

von Vorstufen-ZrO_-Teilchen beschichtet, die durch Zentrifugieren für einen Größenbereich von o,l bis l,c ucoated by precursor ZrO_ particles obtained by centrifugation for a size range from o, l to l, c u

7416409 08.12.777416409 12/08/77

klassifiziert wurden. Die Beschichtung wird dadurch ausgeführt, daß dem ZrO0 etwa 3 1 angesäuertes Wasser zugegeben werden undhave been classified. The coating is carried out in that about 3 liters of acidified water are added to the ZrO 0 and

2 daß das Wasser durch das Innere des Rohres bei 7 kp/cm eine Stunde lang umlaufen gelassen wird, während das durch die Rohrwand hindurchdringende Wasser der zirkulierenden Beschickung zugeführt wird. Das Rohr wird dann in ein Zirkulationssysteni eingesetzt, dem eine 7»5 % Feststofflösung einer elektroabscheidbaren Farbe (Forbes 2ooo) bei 7 kp/cm und 27°C durch das Rohr bei einer linearen Strömungsgeschwindigkeit von 4,6 bis 7»6 m/s zugeführt wird. Über einen Zeitraum von 214 h wird der Durchdringungsmengenstrom zwischen 348o und 4o9o l/m Tag gehalten. Bei anderen Versuchen mit dieser Farbe und diesem Fohr, die sich über 412 weitere Stunden erstrecken, wird der Fluß2 That the water is circulated through the inside of the pipe at 7 kgf / cm for one hour while the water penetrating through the pipe wall is supplied to the circulating feed. The pipe is then inserted into a circulation system, which a 7 »5 % solids solution of an electrodepositable paint (Forbes 2ooo) at 7 kp / cm and 27 ° C through the pipe at a linear flow rate of 4.6 to 7» 6 m / s is fed. Over a period of 214 h, the permeation flow rate is maintained between 3480 and 4090 l / m day. In other experiments with this color and shape, extending over 412 more hours, the flow becomes

ο
zwischen 2o5o und 265o l/m Tag gehalten. Die Abweisung der Pigmentphase beträgt 99»95 % und der ionischen Bestandteile 48,8 %, Typische Durchdringungsraten für Filra-Ultrafiltriersysteme dieser Art von Farbe sind 'ilo bis I230 l/m Tag.
ο
Maintained between 2o5o and 265o l / m day. The rejection of the pigment phase is 99 »95 % and the ionic constituents 48.8 %. Typical penetration rates for Filra ultrafiltration systems of this type of color are 150 to 130 l / m day.

Beispiel 7Example 7

Es wird ein anderes hochproöses Pulver für einen hohen Oberflächenbereich als Vorbeschichtung verwendet, nämlich eine Aufschlämmung von V -Tonerde, die auf annähernd den gleichen Größenbereich wie das Vorstufenzirkondioxyd gemahlen ist, d. h.Another high porosity powder for high surface area is used as the precoat, namely a slurry of V ™ alumina ground to approximately the same size range as the precursor zirconia, ie

auf o,l bis l,o u. Das Kohlenstoffrohr hat die gleiche Bauweiseon o, l to l, o u. The carbon tube has the same construction

- 2 wie bai dem vorhergehenden Beispiel. Der Fluß bei ? kp/cm mit reinem Wasser beträgt bei 43 C über l64oo l/m Tag. Mit der Vorbeschichtung fällt er bsi einer Betriebstemperatur von- 2 as in the previous example. The river at? kp / cm with pure water at 43 C amounts to over 1,6400 l / m day. With the Pre-coating falls to an operating temperature of

7I0C auf Il45o l/ma Tag. Dieses Rohr wird für die Behandlung einer Probe der schwarzen Lauge bzw. Ablauge aus der Holzbreidigerierung verwandet. Man erhält Flüsse in der Größenordnung von 2860 bis 3270 l/m Tag mit einer Farbabweisung von mehr &ls 90 % 7I 0 C to Il45o l / m a day. This tube is used for the treatment of a sample of the black liquor or waste liquor from wood pulp digestion. You get flows in the order of magnitude of 2860 to 3270 l / m day with a color repellency of more than & ls 90 %

und einer Jo % Abweisung der ionischen Bestandteileand a Jo% rejection of the ionic constituents

7416408 08.12.777416408 12/08/77

C ·C ·

• · t• · t

- 3ο -- 3ο -

Beispiel 8Example 8

Der Versuch wird mit schwarzer Lauge bzw. Ablaufe bei der Papierverarbeitung durchgeführt. Ein Kohlenstoffrohr, wie es vorstehend beschrieben ist, wixd iuerat mit isileheniörn-iges» J-jr und dann mit wasserhaltigem Zirkondioxyd aus der ZrOCl„-Lösung gemäß Beispiel k beschichtet. Nachdem der Versuch mit der schwarzen Lauge über Nacht bei 7kp/cm und 60 C durchgeführt wurde, beträgt die Durchdringungsrate 327o l/m" Tag, wobei die Abweisung der Farbe mehr als 9o % beträgt. Die Beschickung hat eine Leitfähigkeit von 32ooo mhos, während die durchgedrungene Flüssigkeit eine Leitfähigkeit von etwa 17000 mhos hat, wobei eine ionische Abweisung in der Größenordnung von k7 % angezeigt wird.The experiment is carried out with black liquor or drains when processing paper. A carbon tube, as described above, is coated with isilehenin-iges »J-jr and then with hydrous zirconium dioxide from the ZrOCl„ solution according to Example k . After the test with the black liquor was carried out overnight at 7 kp / cm and 60 ° C., the penetration rate is 327o l / m "day, the repellency of the paint being more than 90 % . The charge has a conductivity of 32,000 mhos the permeated liquid has a conductivity of about 17000 mhos, with an ionic rejection of the order of k7% being indicated.

Beispiel 9Example 9

Es wird ein Vergleich bei einer Anzahl von Kohlenstoffrohren und Tonerderohren durchgeführt, um die weite Vielfalt der Eigenschaften zu zeigen, die sich auf den Porendurchmesser, das Porenvolumen und die Luft- und Wasser-Permeabilität beziehen. Wie vorstehend ausgeführt wurde, hat es sich gezeigt, daß rohrförinige Teile mit einem Porendurchmesser von etwa o,l bis etwa 2, ο ii, wie die Proben 1 bis 7 von Tabelle VI, für eine optimale Konzentrierung und Separierung der Komponenten aus Flüssigkeiten sorgen.It becomes a comparison on a number of carbon tubes and alumina tubes carried out to the wide variety of To show properties that relate to pore diameter, pore volume, and air and water permeability relate. As stated above, it has been found that tubular parts with a pore diameter of about o, l to about 2, ο ii, like samples 1 to 7 of Table VI, ensure optimal concentration and separation of the components from liquids.

Diese rohrförmigen Elemente haben Porendurchmesser, die in allgemeinen größer als etwa 2,ο u (Probe 8 bis 15) sind, neigen jedoch zum Verstopfen der Poren in der Tiefe mit den Metalloxydteilchen und den ultrafiltrierten. Materialien in dem zurückgehaltenen Material, so daß man unerwünscht niedrige Durchdringungsraten erhält. Wenn die Hauptmasse des Porenvolumens Porendurchmesser von weniger als etwa ο, 1 11 hat, ist außerdem der Wasserdurchsatz beim nicht beschichteten Rohr so niedrig, so daß die Durchdringungsrate einen nichtThese tubular elements have pore diameters that are in are generally greater than about 2, ο u (sample 8 to 15), however, the deep pores tend to be clogged with the metal oxide particles and the ultrafiltered ones. Materials in the retained material so that undesirably low penetration rates are obtained. When the bulk of the The pore volume has pore diameters of less than about 0.111, the water throughput is also the uncoated Pipe so low that the rate of penetration doesn’t get one

7416409 08.12.777416409 12/08/77

akzeptablen niedrigen Wert hat. Im Gegensatz dazu haben die Proben entsprechend den Nummern 1 bis 7 ein Porenvolumen inhas an acceptable low value. In contrast, the samples corresponding to numbers 1 to 7 have a pore volume in

der Verteilungsspitze von etwa 0,08 cm /g oder größer, wobeithe distribution peak of about 0.08 cm / g or greater, where

der Porendurchmesserbereich hauptsächlich zwischen etwa O1I ,the pore diameter range mainly between about O 1 I,

und e*"~. ?.rs !j lier-t. wodurch man hervorragende Ergebnisseand e * "~.? .rs! j lier-t. which gives you excellent results

erhält. Solche Kohlenstoff rohre unterscheiden sich auch da- ;jreceives. Such carbon tubes also differ there-; j

durch, daß sie eine Fülldichte von weniger als etwa 1,6 g/cm haben· Die Probe Nr. 7 betrifft ein rohrförmiges Teil aus Aluminiumoxyd bzw. Tonerde, während die anderen Rohre aus Kohlenstoff bestehen. Alle Messungen werden unter Normbedingungen für die Feststellung des Porenvolumens, des Porendurchmessers, der Luft- und Wasserdurchsätze und der Fülldichte gemacht.by having a bulk density of less than about 1.6 g / cm · The sample no. 7 concerns a tubular part made of aluminum oxide or alumina, while the other tubes are made of Consist of carbon. All measurements are made under standard conditions to determine the pore volume, the pore diameter, the air and water throughputs and the filling density.

7416409 08.12.777416409 12/08/77

Pro-
Nr.
Per-
No.
. · TAEiELLETABLES VIVI Porendurch
messer in u
(Spitze)
von bis
Pore through
knife in u
(Top)
from ... to
O.39O.39 Poren-Volumen
o,l bis
o,5 u £ Iji
cnr/g cm" /g
Pore volume
o, l to
o, 5 u £ Iji
cnr / g cm "/ g
0,0360.036 Luft-
durch-
lässig-
keit bei
o,7 atü
in, 2
cm /min cm
Air-
through-
casual-
at
o, 7 atü
in 2
cm / min cm
Te :llenTe: llen 2222nd 7oo7oo Füll
dichte
in
g/cm-*
Fill
density
in
g / cm- *
UlUl ** • *• *
11 Gesam
tes
Poren
volumen
in ,
cnr/g
Total
tes
Pores
volume
in ,
cnr / g
0,180.18 o,44o, 44 0,160.16 o,o31o, o31 1313th Wasserstrom b«i
7 kp/cm 2 111
l/m Tag
1 min 5 in:Ln
Water flow b «i
7 kg / cm 2 111
l / m day
1 min 5 in: Ln
...... 1,391.39 toto
II.
,2, 2 o,2oo, 2o Porositätseijcenschaften von nicht beschichteten rohrförmiKenPorosity properties of uncoated tubular shapes o,19o, 19 o,5o, 5 0,160.16 0,0380.038 1313th 22 50022 500 1,391.39 33 o,2oo, 2o Spitze
des
Poren
volumens
in
cnr/g
top
of
Pores
volume
in
cnr / g
o,2o, 2 0,80.8 o,l4o, l4 o,olo, ol -- -- --
CDCD 44th o,19o, 19 0,160.16 o,2o, 2 o,5o, 5 o,lio, li 0, <>40, <> 4 -- -- 99 82o82o 1,531.53 55 o,13o, 13 0,160.16 o,2o, 2 o,5o, 5 0,060.06 0,050.05 66th -- 1313th ■!l2o■! L2o 1,511.51 -- CDCD 66th o,13o, 13 o,15o, 15 o,3o, 3 1,81.8 o,o5o, o5 0,050.05 1111th 13 08013 080 ...... l,5ol, 5o 5 » 77th o,12o, 12 o,l3o, l3 o,7o, 7 8888 0, ool0, ool 0,110.11 179179 18 4oo 18 4oo 88th 794794 2,552.55 12.12th 88th o,l4o, l4 o,o9o, o9 7,17.1 1212th o,oo4o, oo4 0,130.13 1313th -- 88th S7OS 7 O 1,661.66 -»a- »a 99 o,15o, 15 0,080.08 2,22.2 1212th o,oo4o, oo4 0,110.11 3o3o 28 630 28 630 55 730730 1,61
1,65
1.61
1.65
IoIo o,135o, 135 0,110.11 2,42.4 1212th 0,0050.005 0,110.11 85 89o85 89o 88th 330330 1,631.63 1111th o,135o, 135 0,060.06 3,13.1 1212th 0,0030.003 0,110.11 3434 77 30077 300 1313th 74o74o 1,641.64 1212th 0,130.13 0, Io0, Io 7,47.4 1212th 0, öl0, oil 0, Io0, Io 4747 57 260 57 260 2o2o <i5o<i5o 1,671.67 1313th o,125o, 125 0, Io0, Io 2,92.9 1212th 0,0030.003 0, Io0, Io 2525th 94 o7o94 o7o 55 235235 1,661.66 1414th o,12o, 12 0, Io0, Io 8,88.8 1212th 0, ool0, ool 0, o40, o4 2222nd 49 08049 080 2222nd 490490 1,671.67 1515th o,llo, ll 0,080.08 11 0, oo20, oo2 2525th 32 4oo 32 4oo 0,070.07 o,o7o, o7 81 80081 800 0,070.07 o,o4o, o4

- 33 Beispiel Io - 33 Example Io

Die Ultrafiltriervorrichtung wird für die Konzentrierung und Separierung der Proteinfraktion von Quarkmolke aus der Masse aus Wasser, Lactose und gelösten Salzen verwendet. £? tiSirdoi: poröse Koiilftnstoffrohre mit Porenvolumen in den genannten bevorzugten Bereich verwendet, die mit einem •:Vorstufen'''-Magnesium-Aluniinium-Spinnel gemäß Beispiel 6 beschichtet sind. Eine Beschickungslösung mit 9o % extrahierter flüssiger Phase wird durch die Vorrichtung 2o h lang bei einer Temperatur von k*)°C geschickt, wobei im wesentlichen das ganze Protein in dem Konzentrat gehalten wird. Die Durchdringungsrate am Ende des Versuchs beträgt 2^5o l/m Tag. Die Rohre werden anschließend mit destilliertem Wasser gereinigt, dann wird durch die Vorrichtung neue Beschickungslösung geschickt. Nach 6,5 h Betriebszeit fällt die Durchdringungsrate von 2o8o auf 135o l/m Tag ab. Nach dem Auswaschen mit einem Waschmittel (Tergitol I5-S-5) wird wieder eine Durchdringungsrate der Beschickungslcsung von 2330 l/m Tag erreicht. Die rohrförmigen Teile werden dann mit dem Reinigungsmittel gereinigt und mit Dampf von 0,6 atü zur Sterilisierung der Rohre und zum Entfernen von teilchenförmiger Materie gereinigt.The ultrafiltration device is used for the concentration and separation of the protein fraction of curd whey from the mass of water, lactose and dissolved salts. £? tiSirdoi: porous Koiilftnstoffrohre with pore volume in the said preferred range used, which are coated with a •: precursor '''- magnesium aluminum spinneret according to Example 6. A feed solution containing 90 % extracted liquid phase is passed through the device for 20 hours at a temperature of k *) ° C , with substantially all of the protein being kept in the concentrate. The penetration rate at the end of the experiment is 2 ^ 50 l / m day. The tubes are then cleaned with distilled water, then new feed solution is passed through the device. After 6.5 hours of operation, the penetration rate drops from 2o8o to 135o l / m day. After washing with a detergent (Tergitol I5-S-5), a penetration rate of the charging solution of 2330 l / m day is achieved again. The tubular parts are then cleaned with the detergent and cleaned with 0.6 atmospheric steam to sterilize the tubes and remove particulate matter.

Die Vorrichtung wird dann erneut mit Beschickungslösung beschickt, wobei die anfängliche Duichdringungsrate 2580 l/m Tag beträgt. Nach 2 h kontinuierlichen Betriebs liegt die Durchdringungsrate bei 2o9o, nach 24 h beiThe device is then reloaded with feed solution, the initial penetration rate is 2580 l / m day. After 2 hours of continuous operation the penetration rate is 2o9o, after 24 h

2
ΙΛ70 l/m Tag. Daraus sieht man, daß das rohrförmige Teil und die Metalloxydbeschichtung mit Dampf gereinigt und sterilisiert werden können, so daß man wieder zu der hohen Leistung zurückkehren kann.
2
ΙΛ70 l / m day. From this it can be seen that the tubular part and the metal oxide coating can be cleaned with steam and sterilized, so that one can return to the high performance.

7416409 oa.12.777416409 or 12.77

t * (!ti · · It * (! ti · · I

« · t Cf t · · I I«· T Cf t · · I I

- 34 -- 34 -

Die Erfindung bezieht sich jedoch nicht nur auf eine Ultrafiltriervorrichtung, auf ein Bauelement zur Verwendung insbesondere in einer erfindungsgemäßen Ultrafiltriervorrichtung, auf ein Verfahren zum abdichtenden Befestigen und Halten der Rohrelemente in dem erfindungsgemäßen .Bauelement, sowie auf ein Verfahren zum Beschichten der rohrförmigen Teile des erfindungsgemäßen Bauelementes.However, the invention not only relates to an ultrafiltration device, to a component for use in particular in an ultrafiltration device according to the invention, to a method for sealingly securing and holding the tubular elements in the .Bauelement according to the invention, as well as a method for coating the tubular parts of the component according to the invention.

Die Erfindung bezieht sich im wesentlichen vielmehr auch ausdrücklich auf alle Verfahren zum Konzentrieren und Separieren von Öl aus öl enthaltenden Flüssigkeiten, bei denen die erfindungsgemäße Ultrafiltriervorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Bauelement verwendet v/erden.Rather, the invention also relates essentially expressly to all processes for concentrating and separating oil from oil-containing liquids, in which the inventive The ultrafiltration device or the component according to the invention is used.

So bezieht sich die Erfindung im speziellen ausdrücklich auch auf ein Verfahren zum Konzentrieren und Separieren von öl aus öl enthaltenden Flüssigkeiten, bei dem die das öl enthaltende Flüssigkeit einer erfindungsgemäßen Ultrafiltriervorrichtung zugeführt und eine mit öl angereicherte Flüssigkeit von der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgezogen wird. Weiterhin bezieht sich die Erfindung ausdrücklich auch auf ein Verfahren zum Konzentrieren und Separieren von öl aus öl und Detergentien enthaltenden Flüssigkeit, bei dem die das öl und die Detergentien enthaltende Flüssigkeit einer erfindungsgemäßen Ultrafiltriervorrichtung zugeführt und eine mit öl angereicherte Flüssigkeit aus der Vorrichtung abgezogen wird.In particular, the invention also expressly relates to a method for concentrating and separating oil from oil-containing liquids, in which the oil-containing Liquid of an ultrafiltration device according to the invention supplied and a liquid enriched with oil is withdrawn from the device according to the invention. Furthermore, the invention also expressly relates to a method for concentrating and separating oil from liquid containing oil and detergents, in which the liquid containing the oil and detergents is a ultrafiltration device according to the invention and a liquid enriched with oil from the device is deducted.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auch auf ein Verfahren zum Konzentrieren und Separieren von emulgiertem öl aus Flüssigkeiten, welche emulgiertes öl enthalten, wobei diese Flüssigkeiten einer erfindungsgemäßen Ultre?iltriervorrichtung zugeführt und eine mit öl angereicherte Flüssigkeit aus der Vorrichtung abgezogen wird.The invention also relates to a method for concentrating and separating emulsified oil from Liquids which contain emulsified oil, these liquids being an ultrafiltration device according to the invention fed and a liquid enriched with oil is withdrawn from the device.

7416409 08.12.777416409 12/08/77

• * » f III · I *· · » t · * » «14• * »f III · I * · · »T · *» «14

• I »·§.*. Il * IMl• I »· §. *. Il * IMl

• •tit » i• • tit »i

• M || «trri · I• M || «Trri · I

- 35 -- 35 -

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auch auf ein Verfahren zum Konzentrieren und Separieren von Polyvinylalkohol aus Flüssigkeiten der Textilindustrie, welche Polyvinylalkohol enthalten, wobei die Polyvinylalkohol enthaltende Flüssigkeit einer erfindungsgemäßen Ultrafiltriervorrichtung zugeführt wird und eine mit Polyvinylalkohol angereicherte Flüssigkeit aus derFurthermore, the invention also relates to a method for concentrating and separating polyvinyl alcohol from Liquids of the textile industry which contain polyvinyl alcohol, the liquid containing polyvinyl alcohol being a Ultrafiltration device according to the invention is supplied and a liquid enriched with polyvinyl alcohol from the

Vorrichtung abgezogen wird. ....... . ... Device is withdrawn. ........ ...

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zum Separieren und Konzentrieren eines Farbstoffpigmentes aus Elektrof3rbebadflUssigkeiten, die Farbpigment enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbpigment enthaltende Flüssigkeit einer erfindungsgemäßen Ultrafiltriervorrichtung zugeführt und eine mit Farbpigment angereicherte Flüssigkeit aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgezogen wird.The invention further relates to a method for Separation and concentration of a dye pigment from electro-dye bath fluids that contain color pigment characterized in that the liquid containing the color pigment is fed to an ultrafiltration device according to the invention and a liquid enriched with color pigment is withdrawn from the device according to the invention.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auch auf ein Verfahren zum Konzentrieren und Separieren von Pulpe aus Flüssigkeiten, welche Pulpe enthalten, wobei diese Flüssigkeiten der erfindungsgemäßen Ultrafiltriervorrichtung zugeführt werden und eine mit Papierpulpe angereicherte Flüssigkeit aus der Vorrichtung abgezogen wird.Furthermore, the invention also relates to a method for concentrating and separating pulp from liquids, which Contain pulp, these liquids being fed to the ultrafiltration device according to the invention and one with paper pulp enriched liquid is withdrawn from the device.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Konzentrieren und Separieren von gebrauchten Getreideflüssigkeiten aus Flüssigkeiten, die verbrauchte Getreideflüssigkeiten enthalten, wobei diese Flüssigkeiten einer erfindungsgemäßen Ultrafiltriervorrichtung zugeführt werden und eine Flüssigkeit aus der Vorrichtung abgezogen wire1, die mit verbrauchten Getreideflüssigkeiten angereichert ist.The invention also relates to a method for concentrating and separating used grain liquids from liquids containing used grain liquids, these liquids being fed to an ultrafiltration device according to the invention and a liquid being drawn off from the device 1 which is enriched with used grain liquids.

Überdies bezieht sich die Erfindung ausdrücklich auch auf ein Verfahren zum Konzentrieren und Separieren von Eiweißfraktionen von Quarkkäsemolke aus der Hauptmasse der Flüssigkeit, die Wasser, Lactose und gelöste Salze enthält, wobei die das Protein enthaltende Flüssigkeit der erfindungsgemäßen ultrafiltriervorrichtung zugeführt wird und eine Flüssigkeit aus der VorrichtungThe invention also expressly relates to a Process for concentrating and separating protein fractions of curd cheese whey from the bulk of the liquid, which is water, Contains lactose and dissolved salts, the liquid containing the protein of the ultrafiltration device according to the invention is supplied and a liquid from the device

7416409 08.12.777416409 12/08/77

··■ »(til · · 1·· ■ »(til · · 1

- 36 -- 36 -

abgezogen wird, die mit dem Proteinanteil angereichert ißt.is withdrawn, which eats enriched with the protein portion.

AnsprücheExpectations

7416409 08.12.777416409 12/08/77

Claims (1)

Union Carbide CorporationUnion Carbide Corporation u.Z.: J 058 Mal (Dr.S/k/we)u.z .: J 058 times (Dr.S / k / we) SchutzansprücheProtection claims 1. Bauelement mit einer Ultrafilterschicht zum Konzentrieren und Separieren von Komponenten in Flüssigkeiten, bestehend aus einer mikroporösen Basisschicht mit einer mikroporösen. Metalloxide enthaltenden Beschichtung auf der der zu filtrierenden Flüssigkeit zugewandten Seite, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht (32) ein Porenvolumen von wenigstens etwa 0,08 cnr/g im verteiiungsmaximum des Porendurehmesserbereiehes hat, in dem der größte Teil der Poren mit einem Durchmesser zwischen etwa 0,1 ,u und etwa 2,0.a liegt, und daß die Metalloxidteilchen (72) der Beschichtung mit einer durchschnittlichen mittleren Größe von weniger als etwa 5,0,u vorgeformt sind und in enger Packung mit einer angehäuften Beschichtungsstärke von etwa 0,01 -u bis etwa 1OyU auf der Basisschicht haften, ohne in diese wesentlich einzudringen .1. Component with an ultrafilter layer for concentrating and separating components in liquids, consisting of a microporous base layer with a microporous. Metal oxides containing coating on the to be filtered Side facing the liquid, characterized in that the base layer (32) has a pore volume of at least approximately 0.08 cnr / g in the maximum distribution of the pore diameter knife range, in which most of the pores with a diameter between about 0.1, u and about 2.0.a, and that the metal oxide particles (72) of the coating having an average median size of less than about 5.0 µ are preformed and in close pack with an accumulated coverage of about 0.01 -u to about 1OyU adhere to the base layer without significantly penetrating into it . 2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens 50 % der Poren (. ., der Basisschicht (32) einen2. Component according to claim 1, characterized in that at least 50% of the pores (.., The base layer (32) a 7416409 08.11777416409 08.1177 nil r · · · · ·nil r · · · · · Mittleren Porendurchmesser innerhalb eines Bereiches von etwa o,1 μ bis etwa o,5 u haben.Average pore diameter within a range of about 0.1μ to about 0.5μ. 3-. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloxidteilchen (72) eine durchschnittliche mittlere Größe zwischen etwa o,1 u und etwa 1,o u haben.3-. Component according to Claim 1 or 2, characterized in that the metal oxide particles (72) have an average mean size between approximately 0.1 u and approximately 1.0 u. 4. -,. Bauelement nach Anspruch 3; gekennzeichnet durch eine überbeschichtung durch Metalloxidteilchen (72) mit einer durchs dinittlichen mittleren Teilchengröße von weniger als etwa o,1 μ.4. - ,. Component according to claim 3; marked by an overcoat of metal oxide particles (72) having an average particle size of less than about o, 1 µ. 5. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überbeschichtung aus wasserhaltigem Zirkondioxid besteht.5. The component according to claim 4, characterized in that the overcoating of hydrous zirconium dioxide consists. 6. Bauelement nach sinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloxidteilchen (72) aus Zirkonäioxid bestehen.6. Component according to sinem of claims 1 to 5, characterized characterized in that the metal oxide particles (72) are zirconia. 7. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloxidteilchen (72) aus7. Component according to one of claims 1 to 5, characterized in that the metal oxide particles (72) from y-Aluminiumoxid bestehen. y aluminum oxide. 8. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloxidteilchen (72) aus8. Component according to one of claims 1 to 5, characterized in that the metal oxide particles (72) from 7416409 08.12.777416409 12/08/77 ■ — 1' — ' ' *■ - 1 '-' '* Magnesium—Aluminiumoxid-Spinell bestehen.Made of magnesium — aluminum oxide spinel. S- -BaueleTielrt. nach einem der Ansprüche 1 bis 8, daS- components according to one of claims 1 to 8, there durch gekennzeichnet, daß die Basisschicht (32) aus Kohlenstoffcharacterized in that the base layer (32) is made of carbon Gesteht. ' "Confess. '" 10. ' Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8,10. 'Component according to one of claims 1 to 8, (... dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht (32) aus Aluminiumoxid besteht.(... characterized in that the base layer (32) consists of aluminum oxide. 11. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht (32) aus Alumo-Silikat besteht.11. Component according to one of claims 1 to 8, characterized in that the base layer (32) consists of aluminosilicate. 12. . Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Easisschicht (32) rohrförmig12.. Component according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the base layer (32) is tubular <- ausgebildet und die Beschichtung an der inneren ynd/oder äußeren Mantelfläche der Basisschicht vorgesehen ist. <- and the coating is provided on the inner and / or outer jacket surface of the base layer. 13. Bauelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Länge zu Durchmesser des gebildeten rohrförmigen Teils wenigstens etwa 2o : 1 beträgt.13. The component according to claim 12, characterized in that the ratio of length to diameter of the formed tubular portion is at least about 2o: 1. 14. Bauelement. nacn Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch einen Innendurchmesser von etwa o,25 bis etwa 2,5 cm des rohrförmigen Teils.14. Component. According to claim 12 or 13, characterized by an inner diameter of about 0.25 to about 2.5 cm of the tubular part. 7416409 08.T2.777416409 08.T2.77 4( ' «»ti4 ('«» ti < erf . < » ■ · * t<req. <»■ · * t 15. Bauelement nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei rohrförmige Teile , hintereinander angeordnet sind. [ 15. Component according to one of claims 12 to 14, characterized in that at least two tubular parts are arranged one behind the other. [ 16. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Beschichtung versehene Seite der Basisschicht (32) an eine die zu filtrierende Flüssigkeit tangential zuführende Eingangskammer und die andere Seite der Basisschicht an eine Sammelkamraer zur Aufnahme der durch die Ultrafilterschicht hindurchgedrungenen Flüssigkeit anschließt.16. Component according to one of claims 1 to 15, characterized in that the provided with the coating Side of the base layer (32) to an inlet chamber that tangentially supplies the liquid to be filtered and the other side the base layer is connected to a collecting chamber for receiving the liquid that has penetrated through the ultrafilter layer. 17. Bauelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet; daß der Ausgang der Eingangskammer wieder mit deren Eingang verbunden ist (22,24,26,30).17. Component according to claim 16, characterized in that; that the exit of the entrance chamber again with its entrance connected (22,24,26,30). 18. Bauelement nach Anspruch 17, gekennzeichnet drrch eine mit der Eingangskammer verbundene Abzapfleitung (bei 18).18. The component according to claim 17, characterized by drrch a bleed line connected to the inlet chamber (at 18). 19. Bauelement nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht von einem eng benachbarten Rohrbündel gebildet ist, dessen Rohre (32) abgedichtet zwischen Rohrböden (34,36) gehalten sind.19. Component according to one of claims 12 to 18, characterized in that the base layer is formed by a closely adjacent tube bundle, the tubes (32) of which are held in a sealed manner between tube sheets (34, 36). 20. Bauelement nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,20. Component according to claim 19, characterized in that 7416409 08.12.777416409 12/08/77 daß die Rohrböden (34,36) öffnungen aufweisen, durch welche die rohrförmigen Teile (32) mit radialem Abstand hindurchragen, und daß der radiale Abstand durch dehnbare Ringdichtungen (44;52) ausgefüllt ist, die in der jeweiligen öffnung im Rohrboden komprimiert sind und deren normaler Innendurchmesser gegenüber dem Außendurchmesser des zugehörigen rohrförmigen Teils Untermaß hat.that the tube sheets (34,36) have openings through which the tubular parts (32) protrude at a radial distance, and that the radial distance through expandable ring seals (44; 52) is filled, which are compressed in the respective opening in the tube sheet and their normal inner diameter compared to the Outside diameter of the associated tubular part is undersized. 21. Bauelement nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abstand der öffnungen im Rohrboden (34,36) von einer stirnseitigen Ringausnehmung der jeweiligen öffnung gebildet ist und die Ringdichtung (52) in der Ringausnehmung angeordnet21. The component according to claim 2o, characterized in that the radial distance between the openings in the tube sheet (34,36) of an end-face annular recess of the respective opening and the ring seal (52) is arranged in the ring recess ist (Fig. 5,6).is (Fig. 5,6). 22. Bauelement nach Ansprnrr 2o oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (44;52) aus Gummi besteht.22. Component according to Ansprnrr 2o or 21, characterized in that the ring seal (44; 52) consists of rubber. 23. Bauelement nach Anspruch 2o oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (44;52) aus einem synthetischen, kautschukartigen Material besteht.23. Component according to claim 2o or 21, characterized in that the ring seal (44; 52) consists of a synthetic, rubber-like material. 24. Baue leinen tjnach Anspruch 2o oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (44;52) aus Metall besteht.24. Construction lines tjnach claim 2o or 21, characterized in that the ring seal (44; 52) consists of metal. 7416409 08.12.777416409 12/08/77
DE19747416409U 1973-05-10 1974-05-10 COMPONENT WITH AN ULTRA FILTER LAYER Expired DE7416409U (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US35894373A 1973-05-10 1973-05-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE7416409U true DE7416409U (en) 1977-12-08

Family

ID=23411667

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19747416409U Expired DE7416409U (en) 1973-05-10 1974-05-10 COMPONENT WITH AN ULTRA FILTER LAYER
DE19742422777 Granted DE2422777B2 (en) 1973-05-10 1974-05-10 ULTRAFILTER LAYER FOR LIQUIDS, RELATED MANUFACTURING PROCESS AND USE

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19742422777 Granted DE2422777B2 (en) 1973-05-10 1974-05-10 ULTRAFILTER LAYER FOR LIQUIDS, RELATED MANUFACTURING PROCESS AND USE

Country Status (14)

Country Link
JP (1) JPS548471B2 (en)
AT (1) AT342084B (en)
BE (1) BE814799A (en)
CA (1) CA1067416A (en)
DE (2) DE7416409U (en)
DK (1) DK144084C (en)
FR (1) FR2228518B1 (en)
GB (1) GB1468928A (en)
IE (1) IE40234B1 (en)
IL (1) IL44796A (en)
IT (1) IT1014152B (en)
LU (1) LU70031A1 (en)
NL (2) NL179546B (en)
NO (1) NO138509C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2658092A1 (en) * 1990-02-13 1991-08-16 Atochem PROCESS FOR THE PURIFICATION OF POLYORGANOPHOSPHAZENE SOLUTIONS BY MEMBRANES

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS548472B2 (en) * 1974-06-20 1979-04-16
DE2527853B2 (en) * 1975-06-23 1981-04-09 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Process for improving the water balance in the phosphating of metals
DE2613052B2 (en) * 1976-03-26 1981-07-23 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Implantable carbon electrode
DE2613072B2 (en) * 1976-03-26 1981-07-16 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Implantable electrode
US4078112A (en) * 1976-07-12 1978-03-07 Union Carbide Corporation Coating modification process for ultrafiltration systems
FR2408378A1 (en) * 1977-11-09 1979-06-08 Polaroid Corp Filtering solid-liq. dispersions, esp. photographic dyes - using a porous tubular filter and maintaining dispersion at a specified flux rate
DE2801018A1 (en) * 1978-01-11 1979-07-19 Jenaer Glaswerk Schott & Gen HIGH PRESSURE ULTRAFILTRATION SYSTEM
DE2808022C3 (en) * 1978-02-24 1982-02-04 Heinrich Frings Gmbh & Co Kg, 5300 Bonn Device for the continuous ultrafiltration of a liquid
DE3040631A1 (en) * 1980-10-29 1982-05-27 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt METHOD FOR SEPARATING METAL CATALYSTS AND USE OF MEMBRANE SEPARATING DEVICES
GB2117267B (en) * 1982-02-24 1985-09-25 John Gilmour Manuel Ultrafiltration of fermentation effluent
FR2525913B1 (en) * 1982-04-28 1987-02-27 Ceraver
JPS59206059A (en) * 1983-05-09 1984-11-21 Kuraray Co Ltd Process and apparatus for washing fine particle
FR2548167A1 (en) * 1983-06-20 1985-01-04 Meridional Oenologie Centre Process and device for the treatment of aqueous liquids, industrial and agri-foodstuff effluents, for the production of sterile or drinking water and their reuse or recycling
FR2552419B1 (en) * 1983-09-23 1985-12-13 Framatome Sa METHOD FOR ULTRAFILTRATION OF THE COOLING WATER OF A NUCLEAR PRESSURE WATER REACTOR AND CORRESPONDING ULTRRAFILTRATION DEVICE
US4603109A (en) * 1984-06-01 1986-07-29 Norton Company Method and apparatus for contacting reactants in chemical and biological reactions
FR2566282B1 (en) * 1984-06-20 1989-07-28 Ceraver DEVICE FOR ASSEMBLING A TUBULAR FILTERING ELEMENT IN AN ENCLOSURE
JPS61238304A (en) * 1985-04-17 1986-10-23 Ngk Insulators Ltd Ceramic filter and its preparation
FR2582536B1 (en) * 1985-05-29 1987-08-21 Framatome Sa DEVICE FOR ULTRAFILTRATION OF A HIGH-TEMPERATURE PRESSURE LIQUID
FR2582956B1 (en) * 1985-06-10 1987-07-31 Lorraine Carbone MINERAL MEMBRANE SUPPORT FOR SEPARATE TECHNIQUES AND METHODS OF MANUFACTURE THEREOF
GB2176715A (en) * 1985-06-27 1987-01-07 Apv Int Ltd Beer filtration
FR2584272B1 (en) * 1985-07-03 1990-03-30 Soy PROCESS FOR TREATING AQUEOUS SOYBEAN EXTRACTS
FR2587629B1 (en) * 1985-09-25 1993-07-16 Raffinage Cie Francaise PROCESS FOR SEPARATION OF FINE CATALYST PARTICLES FROM A HYDROCARBON CHARGE, BY FILTRATION THROUGH MINERAL BARRIERS AND FILTRATION LOOP
GB8524972D0 (en) * 1985-10-10 1985-11-13 Atomic Energy Authority Uk Liquid treatment
GB8620468D0 (en) * 1986-08-22 1986-10-01 Atomic Energy Authority Uk Liquid treatment apparatus
SE457607B (en) * 1987-02-26 1989-01-16 Asea Atom Ab DYNAMIC MEMBRANE FOR SEPARATION OF A LIQUID, AATMINSTONE MAINLY IN THE WATER EXISTING MEDIUM
EP0332788B1 (en) * 1988-03-17 1992-07-22 Societe Des Ceramiques Techniques Process for treating polluted oil-in-water emulsions or microemulsions
FR2628749B1 (en) * 1988-03-17 1993-10-22 Cgee Alsthom PROCESS FOR THE TREATMENT OF POLLUTED WATER EMULSIONS OR MICROEMULSIONS
GB2223690B (en) * 1988-10-17 1991-05-01 Roger Stanley White Filtration systems
US6875459B2 (en) * 2001-09-10 2005-04-05 Henry B. Kopf Method and apparatus for separation of milk, colostrum, and whey
US8007671B2 (en) 2005-08-15 2011-08-30 Streamline Capital, Inc. Microfiltration devices
ITMN20130004A1 (en) * 2013-04-15 2014-10-16 Euro Mec S R L PLANT AND PROCESS FOR THE RECOVERY OF POLI VINIL ALCOOL FROM THE WASHING BATHROOM IN THE TEXTILE INDUSTRY.
FR3036628B1 (en) * 2015-05-29 2019-12-20 Technologies Avancees Et Membranes Industrielles MONOBLOCK COLUMN STRUCTURE FOR SEPARATING A FLUID MEDIUM

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2658092A1 (en) * 1990-02-13 1991-08-16 Atochem PROCESS FOR THE PURIFICATION OF POLYORGANOPHOSPHAZENE SOLUTIONS BY MEMBRANES
EP0442785A1 (en) * 1990-02-13 1991-08-21 Elf Atochem S.A. Process for purification of polyorganophosphazene solutions or suspensions by means of membranes

Also Published As

Publication number Publication date
IL44796A (en) 1976-08-31
ATA390474A (en) 1977-07-15
BE814799A (en) 1974-11-12
CA1067416A (en) 1979-12-04
IE40234B1 (en) 1979-04-11
NL7406269A (en) 1974-11-12
IL44796A0 (en) 1974-07-31
DE2422777A1 (en) 1974-11-21
FR2228518A1 (en) 1974-12-06
LU70031A1 (en) 1974-11-28
AT342084B (en) 1978-03-10
DE2422777B2 (en) 1976-08-19
GB1468928A (en) 1977-03-30
NL179546B (en) 1986-05-01
NL179546C (en)
NO741681L (en) 1974-11-12
JPS548471B2 (en) 1979-04-16
DK144084C (en) 1982-05-17
JPS5015788A (en) 1975-02-19
FR2228518B1 (en) 1983-10-07
IE40234L (en) 1974-11-10
AU6784274A (en) 1975-10-16
NO138509B (en) 1978-06-12
NO138509C (en) 1978-09-20
DK144084B (en) 1981-12-07
IT1014152B (en) 1977-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE7416409U (en) COMPONENT WITH AN ULTRA FILTER LAYER
US3977967A (en) Ultrafiltration apparatus and process for the treatment of liquids
EP0460499B1 (en) Method for the filtration of beverages and of chemical, pharmaceutical and similar liquids
DE3803067C2 (en) Filter device and method
DE10000196B4 (en) Improved crossflow filtration unit
DE3423594C2 (en)
DE4332175C2 (en) Process and device for cross-flow filtration of liquids using CMF modules
DE2408637B2 (en) Process for processing coolants
DE4204708A1 (en) FILTRATION SYSTEM
DE2410216A1 (en) METHOD OF TREATMENT OF CUTTING OIL INFECTED WITH MICROORGANISMS
DE2610016B2 (en) Process for the removal of an oily sewage emulsion
EP0307737A2 (en) Process for the separation of a biotechnologically produced agent from a fermenter broth by cross-flow micro and/or ultrafiltration
DE60034572T2 (en) Filter aid for beer filtration
DE3533306A1 (en) Process for separating and clear filtration of suspensions and apparatus therefor
WO1997049639A1 (en) Process for water treatment in a closed circuit with a reactor
DE69909077T2 (en) MEMBRANE FILTRATION
DE2254860A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE FILTRATION OF LIQUIDS CONTAINING MICRO-ORGANISMS, MACROMOLECULES OR FINE-PARTICLE SOLIDS
DE2940510A1 (en) METHOD FOR REPROCESSING WATER-SOLUBLE CUTTING AGENTS
DE2443502A1 (en) MECHANICAL SELF-SUPPORTING CANDLE FOR THE ENZYMATIC TREATMENT OF LIQUID SUBSTRATES AND THE PROCESS FOR THEIR PRODUCTION
DE102007038828A1 (en) Mixture of filter aids for use in precoat filtration and precoat filtration of liquids
EP0435892A1 (en) A process for disposing of used oil/water emulsions
DE60317652T2 (en) Process for the purification of polyether polyols
DD296262A5 (en) METHOD AND DEVICE FOR TREATING A FILTRATE
AT353808B (en) ULTRAFILTRATION DEVICE
DE19625428C2 (en) Method and device for solid-liquid separation