[發(fā)明專利]改進(jìn)的接觸器、筒、組件、系統(tǒng)和相關(guān)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280044060.2
• 申請(qǐng)日: 2012-09-12
• 公開（公告）號(hào): CN103826729B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 加雷思·P·泰勒;埃爾默·韋恩·小鮑爾丁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 3M創(chuàng)新有限公司
• 主分類號(hào): B01D63/00
• 分類號(hào): B01D63/00;B01D35/30;B01D53/22;B01D27/08;B01D61/00
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;顧欣

本申請(qǐng)涉及高壓螺旋形中空纖維薄膜纖維容納模塊或接觸器，包括：高壓模塊容器或外殼；一對(duì)端蓋；液體端口和至少一個(gè)氣體端口；以及至少一個(gè)薄膜筒，其中，在薄膜筒外側(cè)、在模塊罩內(nèi)側(cè)、在薄膜筒外側(cè)和模塊罩內(nèi)側(cè)、和/或在殼與罩之間，每個(gè)所述模塊或接觸器具有一個(gè)或多個(gè)襯墊、墊片、突出物，和/或類似物。

相關(guān)申請(qǐng)案

本申請(qǐng)要求2011年9月12日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序號(hào)61/533,434的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，所述申請(qǐng)以引用的方式全部并入本文。

發(fā)明領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及新的或改進(jìn)的薄膜接觸器、模塊、筒、組件(包括殼體、外殼、襯墊、墊片等等)、系統(tǒng)、其制造和/或使用方法，和/或增強(qiáng)此等薄膜接觸器、筒、組件和系統(tǒng)的穩(wěn)健性、操作壓力、循環(huán)壽命等等的手段和/或方法。在至少選定實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及新的或改進(jìn)的高壓液體脫氣薄膜接觸器、筒、組件、系統(tǒng)，和/或其制造和/或使用方法，和/或增強(qiáng)此等薄膜接觸器、筒、組件和系統(tǒng)的穩(wěn)健性、操作壓力、循環(huán)壽命等等的手段和/或方法。在至少某些實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及用新的或改進(jìn)的中空纖維薄膜接觸器、筒、組件和/或系統(tǒng)將具有夾帶或溶解氣體的高壓液體脫氣的新的或改進(jìn)的裝置和/或方法。在至少特別可能的優(yōu)選實(shí)施方案中，新的或改進(jìn)的接觸器具有高壓容器或外殼，高壓容器或外殼包圍至少一個(gè)新的或改進(jìn)的薄膜筒，所述薄膜筒包括開孔芯部、多個(gè)中空纖維薄膜、固定中空纖維的每個(gè)端部的管板、殼體或罩殼，和在殼體上、在外殼上、在殼體和外殼上和/或在殼體與外殼之間的一個(gè)或多個(gè)襯墊、墊片、突出物等等。

發(fā)明背景

薄膜接觸器或模塊可以用于多種目的，這些目的包括但不限于從液體中除去夾帶氣體、將液體去氣泡、過(guò)濾液體，和/或?qū)怏w添加到液體中。薄膜接觸器已知用在多種不同的應(yīng)用中，例如，薄膜接觸器可以用來(lái)從印刷用油墨中除去夾帶氣體。

薄膜接觸器也可以提供完成流體分離，例如，氣體/氣體、氣體/液體和液體/液體(其可以包含液體/溶解固體)分離的手段。薄膜接觸器通常用來(lái)使兩種不混溶的流體相(例如，第一液體和第二液體，或氣體和液體)彼此接觸，以實(shí)現(xiàn)來(lái)自一種流體的一種或多種成分與另一種流體的分離，和/或來(lái)自一種流體的一種或多種成分到另一種流體的轉(zhuǎn)移。

中空纖維薄膜接觸器通常包括微孔中空纖維束，和包圍纖維束的剛性殼體或外殼。殼體可以設(shè)有四個(gè)流體端口：用來(lái)引入第一流體的進(jìn)口、用來(lái)排出第一流體的出口、用來(lái)引入第二流體的進(jìn)口，以及用來(lái)排出第二流體的出口。中空纖維可以在兩個(gè)端部都被裝在外殼內(nèi)，以形成聚合物管板，這些聚合物管板具有纖維孔，這些纖維孔在每個(gè)端部上通到殼體的公共第一和第二端蓋部分中。在“管側(cè)”或“孔腔側(cè)”接觸器中，第一端蓋可以包含用于第一流體的進(jìn)口，第一流體指定為“管側(cè)”或“孔腔側(cè)”流體，因?yàn)槠涫谴┻^(guò)纖維的內(nèi)部孔腔的流體。第二端蓋可以包含用來(lái)排出孔腔側(cè)流體的出口。第二流體(指定為“殼體側(cè)”流體)通常通過(guò)進(jìn)口和出口端口進(jìn)入和離開外殼，這些進(jìn)口和出口端口布置在管板之間，借此殼體側(cè)流體接觸纖維的外表面，流過(guò)在纖維束的纖維之間的空隙，并且可以定向成與纖維長(zhǎng)度平行或垂直的流動(dòng)。作為實(shí)例，Prasad等人的美國(guó)專利號(hào)5,352,361可以幫助在殼體內(nèi)跨過(guò)中空纖維薄膜的流體接觸的背景理解，所述專利以引用的方式整體并入本文。

在“殼體側(cè)”接觸器中，接觸器可以包括中央芯部，中央芯部穿過(guò)端蓋并且具有第一端部，第一端部充當(dāng)?shù)谝涣黧w的進(jìn)口，第一流體指定為“殼體側(cè)”流體，因?yàn)槠涫窃竭^(guò)中空纖維的外部或殼體的流體。第一端蓋可以包含用于第二流體的進(jìn)口，第二流體指定為“管側(cè)”或“孔腔側(cè)”流體，因?yàn)槠涫谴┻^(guò)纖維的內(nèi)部孔腔的流體。第二端蓋可以包含用于排出孔腔側(cè)流體的出口。第一流體(指定為“殼體側(cè)”流體)通常通過(guò)開孔芯部的進(jìn)口和出口端口(敞開端部)進(jìn)入和離開外殼，并且通常離開和重新進(jìn)入在管板之間的芯部中的開孔，借此殼體側(cè)流體接觸纖維的外表面。殼體側(cè)流體流過(guò)在纖維束的纖維之間的空隙，并且可以定向成與纖維長(zhǎng)度平行或垂直的流動(dòng)。