專利名稱：多管道壓力容器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體涉及流體分離，且更具體地說，涉及通過設置
在壓力容器中的多個隔膜濾芯或模塊而進行的流體分離。
背景技術：
各種商業(yè)工藝依賴于使用流體分離技術，以便從混合物中 分離出一種或多種所需的流體成分。具體地說，各種這樣的工藝可涉 及液體混合物的分離、蒸氣或氣體與液體的分離、或互混氣體的分離。例如，在天然氣的生產(chǎn)中，通常需要生產(chǎn)商從天然氣中除 去二氧化碳，以滿足政府規(guī)章要求。在許多化學工藝中通常還需要從 氣態(tài)工藝流中除去和回收氬氣。使用隔膜來分離流體比其它已知的分離技術獲得了更大的 普及。這種隔膜分離通?；诹黧w混合物的各種成分的相對滲透性， 其是由于驅(qū)動力(例如壓力、分壓力、濃度和溫度)的梯度而引起的。 這種選擇性滲透導致了流體混合物分離成例如通常由可緩慢滲透的 成分組成的通常稱為"滲余物"的部分，以及例如通常由較快遷移的成 分組成的"'滲透物"。氣體分離隔膜通常制造成以下兩種形式的其中 一種平板 或空心纖維。平板通常組合成螺旋繞制的元件，而空心纖維通常按照
類似于管殼式熱交換器的方式而捆束在一起。在典型的螺旋繞制的布置中，兩個之間帶有隔離物的隔膜 平板相連接(例如沿著其三側而粘接)，以形成一端打開的包膜，即"葉 "。這些包膜其中許多通過進料隔離物而分隔開，并包繞在心軸上，或 以其它方式包繞在滲透管上，使包膜的開口端面向滲透管。供氣沿著隔膜的一側進入并穿過分隔開包膜的進料隔離物。當氣體在包膜之間 移動時，高滲透性的復合物滲透或遷移到包膜中。這些滲透的復合物 只具有一個可用的出口.'其必須在包膜中移動到滲透管中。用于這種 傳送的驅(qū)動力是低滲透壓力和高進料壓力之間的壓力差。滲透的復合 物例如經(jīng)由穿過管道的孔而進入滲透管中。然后滲透的復合物穿過管 道，以便加入來自其它管道的滲透的復合物中。沒有滲透或遷移到包 膜中的供氣成分通過與進料側相對的 一側而離開元件。在空心纖維元件中，非常精細的空心纖維以高度稠密的才莫 式包繞在中心管道上。在這種包繞才莫式中，纖維的兩端都終止于位于 元件一側的滲透罐處。供氣在纖維上，且在纖維之間流動，并且供氣 的某些成分滲透或遷移到纖維中。然后這種成分在纖維中移動，直到 其到達滲透罐，在滲透罐處，其與來自其它纖維的滲透成分相混合。 滲透罐中收集的成分通過導管或管路而離開該元件。沒有滲透或遷移 到纖維中的進氣成分最終到達該元件的中心管道，其通常是穿孔的， 類似于螺旋繞制的元件中的滲透管。然而，在這種情況下，中心管道 用于殘余物或滲余物的收集，而非滲透物的收集。將了解的是，各種元件類型均具有某些優(yōu)勢。例如，螺旋 繞制的元件通?？商幚磔^高的壓力，更耐結垢，并且在天然氣脫硫中 具有較長的服務壽命。相反，空心纖維元件通常具有較高的組裝密度。 因此，基于空心纖維的裝置通常由于隔膜具有低滲透率而更為有利。在任一情況下，隔膜一旦制入元件中就通常形成為模塊或 濾芯，例如包含多個隔膜分離元件的管道。模塊可單獨使用，或者更 普遍地說以串聯(lián)或并聯(lián)布置或陣列形式互連起來。通常，在陣列中， 該裝置可具有至少兩個至高達幾百個^t塊。各個才莫塊具有輸入流(例如 進料流)、輸出流或殘余物流以及滲透物流，輸出流包含沒有穿過隔膜 分離元件的物質(zhì)，滲透物流包含穿過(例如滲過)隔膜分離元件的物質(zhì)。許多這種分離應用需要相當高的壓力。在許多情形下，這 種工藝中的壓力處于35kg/cn^至210kg/cm2(500psi至3000psi)的范圍內(nèi)。在處理這種壓力時，除了具有足夠的壁厚，還需要具有良好的壓 力封閉。各種過程流動流(例如，進料流、殘余物流和滲透物流)必須 保持^^皮恰當?shù)胤指糸_。這些流的任何相互混合都將降低工藝的效率。當前螺旋繞制的隔膜氣體分離壓力容器構造是反滲透工業(yè) 的一種產(chǎn)品，這種構造已經(jīng)是多年來的標準。這種容器概念被設計為 用于可輕易地結合絲線繞制的塑料管的應用中，例如，當隔膜巻材纏 繞在心軸上時，可輕易地將塑料管的內(nèi)徑制造成精確的尺寸。氣體隔膜工業(yè)需要修改標準的反滲透容器構造來達到或滿
足其獨特的工藝要求。例如，可將較大的滲透管路或?qū)Ч芙Y合到某些 容器構造中，以便更好地處理可能更大的滲透物流。此外，為了滿足 與氣體處理工業(yè)相關聯(lián)的典型的高壓操作要求以及針對多個模塊的 高效組裝所需要的緊密圓度和直徑規(guī)格，已經(jīng)采用了鋼管，其中鋼管
的內(nèi)徑^皮研磨成適當高的表面光潔度，例如125RMS或更小。另外，在氣體隔膜分離應用中通常還利用例如用于反滲透 處理中的端部抽吸構造。這種端部抽吸構造通常導致滲透物集管從壓 力管的端部延伸出來。因而，這種構造通常導致隔膜滑道(skid)比以其 它方式所需的長度制得更長，或者導致其中使用的隔膜管道的長度減 少，其中單元的容量相應減少。建造這種隔膜滑道的困難之一是需要確保滲透物集管與隔 膜壓力管端部處的凸緣連^f妾完全對直。增加裝置中的才莫塊數(shù)量增加了 必須與滲透物集管正確對準的凸緣連接的數(shù)量，從而增加了將單獨的 模塊互連起來的困難。另外，與使用螺旋繞制的隔膜相關聯(lián)的一個常見問題是各 個包含隔膜的模塊通常需要機加工至精密的公差，以便保證良好的壓 力封閉。結果可能顯著地增加了各個才莫塊的成本?？紤]到對產(chǎn)品氣體(例如脫磁^后的天然氣和凈化后的氣體， 諸如氫氣和二氧化,灰)的日益增加的需求，當前用于氣體分離隔膜系統(tǒng) 的市場已經(jīng)移向更大的裝置。滿足這種增加的需求的一種解決方案是并入具有增加的直徑以適應更高的流體流率的隔膜模塊?；蛘?，這種 更大的裝置可在每滑道中并入更多的隔膜模塊以滿足操作規(guī)格。然 而，裝載到單獨滑道上的隔膜才莫塊的數(shù)量受到安裝現(xiàn)場的高度和空間 限制以及單獨滑道和滑道基座的結構和重量限制的控制。此外，裝載到單獨滑道上的各個隔膜才莫塊需要某些物理分 隔，以適應單獨的隔膜模塊的安裝。通常，隔膜分離裝置利用許多隔 膜分離模塊來構成，這些模塊豎直地堆疊起來以形成滑道，并產(chǎn)生所 需要的隔膜區(qū)域以處理流體。這種設計需要大量的外部連接，以便為 各個單獨的隔膜才莫塊進給原料，并除去處理后的流體。結果，這種大 的系統(tǒng)的組裝可能由于需要適應各個模塊的輸入端口 、輸出端口和滲 透端口而存在問題。此外，這種單獨滑道利用結構鋼構成，以支承各組隔膜模 塊。然而，這種結構鋼支承件增加了整個隔膜系統(tǒng)的重量，并增加了 安裝各個單獨滑道所需要的面積。因而，這種較大的系統(tǒng)由于生產(chǎn)結
構鋼支承件以及用于各個模塊的單獨管道所需要的材料量而顯得更 為沉重，且制造更為昂貴。這種較大的系統(tǒng)還由于隔膜模塊和公共集 管之間的連接(用于傳送流體和從滑道中除去流體)數(shù)量的增加而更為 復雜。因而，存在對于在給定的區(qū)域并入更多數(shù)量的隔膜濾芯或 模塊的分離系統(tǒng)的需要和需求。具體地說，存在對于將多個隔膜濾芯 并入到單個壓力容器中的分離系統(tǒng)的需要和需求。還存在對于具有簡化的工藝流體流連接的分離系統(tǒng)的需要 和需求。進一步舉例來說，存在對于允許在更少數(shù)量的位置處將進料 流傳送到大量的隔膜濾芯上，從大量的隔膜濾芯上除去殘余物流及除 去滲透物流的分離系統(tǒng)的需要和需求。還存在對于生產(chǎn)較為廉價的分離系統(tǒng)的需要和需求。
發(fā)明概述
本發(fā)明的總體目的是提供具有減小的滑道覆蓋面、減少的 重量和簡化的工藝連接其中之一或多項的分離系統(tǒng)。本發(fā)明的更具體的目的是克服上述問題中的一個或多個問題。本發(fā)明的總體目的可至少部分地通過用于經(jīng)由設置在壓力 容器中的多個隔膜濾芯來分離流體進料的分離系統(tǒng)來實現(xiàn)。根據(jù)一個 實施例，這種分離系統(tǒng)包括具有進料流入口、殘余物流出口和至少一 個滲透物流出口的伸長的壓力容器。設置在壓力容器中的有限定了 第一滲透物儲槽的第一管板組件，設置在第一管板組件和壓力容器的 第一端之間的第一流體儲槽，以及在壓力容器的第一端和壓力容器的 第二端之間延伸的多個隔膜濾芯組件。第 一管板組件包括第 一對管
板，它們在其之間限定了第一滲透物儲槽，并且包括設置在第一對管 板之間的多個第一套管。第一滲透物儲槽與至少一個滲透物出口流處 于流體連通。隔膜濾芯組件中的至少 一個包括隔膜濾芯和連接在隔膜 濾芯的第一端上的第一滲透物轉(zhuǎn)接器。第一滲透物轉(zhuǎn)接器設置在第一 套管中的一個內(nèi)，并且與第一流體儲槽和第一滲透物儲槽處于流體連 通?，F(xiàn)有技術大體未能提供具有充分地減小的滑道覆蓋面 (footprint)和/或在每個給定的區(qū)域并入了合乎需要地增加了數(shù)量的隔 膜濾芯或模塊的分離系統(tǒng)。此外，現(xiàn)有技術大體未能提供具有充分地 減少了數(shù)量的工藝流體流連接的分離系統(tǒng)。此外，現(xiàn)有技術大體未能 提供具有充分地提高了的工藝容量的過濾系統(tǒng)，其合乎需要地不太麻 煩和/或制造成本低廉。本發(fā)明還包含一種包括伸長的殼體的壓力容器，所述殼體 包含鄰近殼體第 一端的第一流體儲槽、鄰近殼體第二端的第二流體儲 槽、鄰近第一流體儲槽并由第一管板組件限定的第一滲透物儲槽、鄰 近第二流體儲槽并由第二管板組件限定的第二滲透物儲槽、以及設置
在笫 一滲透物儲槽和第二滲透物儲槽之間的濾芯室。該壓力容器還包括進料流入口、殘余物流出口、與第一滲透物儲槽處于流體連通的至
少一個第一滲透物流出口 、以及與第二滲透物儲槽處于流體連通的至 少 一個第二滲透物流出口 。第 一管板組件包括第 一管板、第二管板和設置在其之間的 多個第一套管。第二管板組件包括第三管板、第四管板和設置在其之 間的多個第二套管。所述多個第二套管與所述多個第 一套管相對應。該壓力容器還包含設置在伸長的殼體中并在第一流體儲槽 和第二流體儲槽之間延伸的多個隔膜濾芯組件。各個隔膜濾芯組件包
括第 一滲透物轉(zhuǎn)接器、設置在隔膜壓力管中的隔膜濾芯以及第二滲透 物轉(zhuǎn)接器。第一滲透物轉(zhuǎn)接器連接到隔膜濾芯的第一端上，并設置在 第一套管其中之一中。第一滲透物轉(zhuǎn)接器與隔膜濾芯的第一端、第一 流體儲槽及第一滲透物儲槽處于流體連通。第二滲透物轉(zhuǎn)接器連接到 隔膜濾芯的第二端上，并設置在對應的第二套管中。第二滲透物轉(zhuǎn)接 器與隔膜濾芯的第二端、第二流體儲槽及第二滲透物儲槽處于流體連 通。本發(fā)明還包含一種分離系統(tǒng)，其包括具有進料流入口、殘 余物流出口和至少兩個滲透物流出口的壓力容器。該壓力容器包含與 進料流入口處于流體連通的進料儲槽、由第 一管板組件限定并與至少 一個第一滲透物流出口處于流體連通的第一滲透物儲槽、濾芯室、由 第二管板組件限定并與至少一個第二滲透物流出口處于流體連通的 第二滲透物儲槽、以及與殘余物流出口處于流體連通的殘余物儲槽。第一管板組件包括第一管板、第二管板和設置在其之間的 多個第一套管。第二管板組件包括第三管板、第四管板和設置在其之 間的多個第二套管。所述多個第二套管與所述多個第 一套管相對應。該分離系統(tǒng)還包含設置在壓力容器中，并在第一流體儲槽 和第二流體儲槽之間延伸的多個隔膜濾芯組件。各個隔膜濾芯組件包
括第一滲透物轉(zhuǎn)接器、第二滲透物轉(zhuǎn)接器和隔膜濾芯，第一滲透物轉(zhuǎn) 接器包括與第一滲透物儲槽處于流體連通的多個第一滲透物排放口 ，第二滲透物轉(zhuǎn)接器包括與第二滲透物儲槽處于流體連通的多個第二 滲透物排放口 ，并且隔膜濾芯包括從隔膜濾芯的第一端延伸至第二端 的滲透物通道管。第 一滲透物轉(zhuǎn)接器設置在第 一套管其中之一中，并與進料 儲槽處于流體連通。第一滲透物轉(zhuǎn)接器連接在隔膜濾芯的第一端上， 并進一步連接在滲透物通道管的第一端上。第二滲透物轉(zhuǎn)接器設置在 對應的第二套管中，并與殘余物儲槽處于流體連通。第二滲透物轉(zhuǎn)接 器連接在隔膜濾芯的第二端上，并進一步連接在滲透物通道管的第二 端上。本發(fā)明還包含用于壓力容器中使用的滲透物轉(zhuǎn)接器。滲透 物轉(zhuǎn)接器包括前部、后部和在前面部分與后部之間延伸的主體部分。 主體部分限定了用于接收隔膜濾芯的滲透物通道管端部的中心盲孔、 沿徑向從中心盲孔延伸至主體部分的外表面上的多個滲透物排放口 、 以及與中心盲孔平行地從滲透物轉(zhuǎn)接器的前部延伸至后部的多個流 體端口 。流體端口設置在相鄰的滲透物排放口之間。本文所用的用語"中心盲孑L"或"盲孔"指從物體的第一端朝 向第二端部分地而非完全穿過該物體而形成的通道。物體的第二端形
成或用作蓋帽或密封件，其有效地封閉了通道的一端，并杜絕了流體 進入或離開物體的第二端。本發(fā)明還包含一種分離系統(tǒng)，其包括伸長的壓力容器、設 置在壓力容器中并從壓力容器的第一端延伸到第二端的多個隔膜濾 芯組件、以及垂直于多個隔膜濾芯而延伸穿過壓力容器的多個滲透物 集管。壓力容器包括進料流入口 、殘余物流出口和多個滲透物流出口。 隔膜濾芯組件中的至少 一個包括第 一滲透物轉(zhuǎn)接器和隔膜濾芯，第一 滲透物轉(zhuǎn)接器連接在隔膜濾芯的第 一端上。各個滲透物集管與第 一滲 透物流出口 、第二滲透物流出口以及至少一個隔膜濾芯組件處于流體 連通。滲透物集管可包括多個轉(zhuǎn)接器凹槽，其用于接收一個或多個對 應的第一滲透物轉(zhuǎn)接器。滲透物集管還可包括設置在壓力容器中的內(nèi)部集管部分，其可釋放地附連在第一滲透物流出口和第二滲透物流出 口上。
所做的詳細說明中明白其它目的和優(yōu)勢。 附圖簡要說明

圖1是根據(jù)一個實施例的分離系統(tǒng)的透視圖。
圖2是圖1中所示的分離系統(tǒng)的截面?zhèn)纫晥D。
圖3是圖2中所示的截面3的詳圖。
圖4是圖1中所示的分離系統(tǒng)的截面端視圖。
圖5是用于圖3中所示的管板組件中的套管的透視圖。
圖6是用于圖1中所示的分離系統(tǒng)中的隔膜濾芯組件的截 面圖。圖7是根據(jù)一個實施例的滲透物轉(zhuǎn)接器的正面透視圖。
圖8是圖7中所示的滲透物轉(zhuǎn)接器跨過線8—8得到的截面圖。圖9是圖7中所示的滲透物轉(zhuǎn)接器的后視圖。
圖10是根據(jù)另 一 實施例的分離系統(tǒng)的截面?zhèn)纫晥D。
圖11是根據(jù)又一實施例的分離系統(tǒng)的端視圖。
圖12是根據(jù)另 一 實施例的分離系統(tǒng)的端視圖。
詳細描述本發(fā)明提供了 一種用于通過設置在壓力容器中的多個隔膜 濾芯或模塊來分離流體進料的分離系統(tǒng)。如以下更詳細所述，本發(fā)明 提供了一種具有改善的組裝和減少的空間要求的分離系統(tǒng)。此外，根 據(jù)某些實施例，本發(fā)明提供了一種較輕且制造成本更為低廉的分離系 統(tǒng)。此外，根據(jù)某些實施例，本發(fā)明提供了一種具有簡化的和/或減少 了數(shù)量的工藝流連接的分離系統(tǒng)。
受到本文所提供的教導指？ 1的本領域中的技術人員將了解 的是，可在具有各種不同特定結構的分離系統(tǒng)中或利用這種系統(tǒng)來實 現(xiàn)或?qū)嵤┍景l(fā)明。作為典型，圖1顯示了根據(jù)一個實施例的分離系統(tǒng)， 其大體由參考標號10表示。雖然根據(jù)本發(fā)明的分離系統(tǒng)可找到各種 用途，但認為本發(fā)明對于從氣體混合物中分離 一種或多種氣體的用途 具有特殊的實用性。然而，應該懂得本發(fā)明更廣泛的實踐并不一定局 限于用于從氣體混合物中分離氣體。如果需要還可利用根椐本發(fā)明的 分離系統(tǒng)來實踐其它流體分離，例如，諸如通過反滲透處理來分離液 體。返回到圖1,分離系統(tǒng)10包括壓力容器12。壓力容器12 適合于采用伸長的殼體形式，其具有大致圓柱形或管狀的圓柱形中央 區(qū)段14。壓力容器12的中央?yún)^(qū)段14通?？蓸嬙斐删哂羞m于容納所需 的多個隔膜濾芯組件的任何尺寸。受到本文所提供的教導指引的本領 域中的技術人員將了解，可調(diào)整根據(jù)本發(fā)明的壓力容器的內(nèi)徑以適應 各種操作和工藝條件，從而取得每個隔膜濾芯組件的合乎需要的流 量，并滿足所需的產(chǎn)品規(guī)格。根據(jù)一個實施例，壓力容器12的中央?yún)^(qū)段14可具有 0.6m(2ft)至6.1m(20ft)的內(nèi)徑。根據(jù)另一實施例，壓力容器12的中央 區(qū)段14可具有1.8m(6ft)至6.1m(20ft)的內(nèi)徑。在又一實施例中，壓力 容器12的中央?yún)^(qū)段14可具有1.8m(6ft)至4.3cm(14ft)的內(nèi)徑。壓力容器12的第一端16和/或笫二端18均可分別利用半球 形或半半J求形頭部20和21來終止。頭部20和/或頭部21可分別包括 入孔22和23，以便提供通向壓力容器12內(nèi)部的通路?；蛘撸谝欢?16或第二端18的其中一端分別可例如通過盲板凸緣(未顯示)相對大 氣進行封閉，該盲板凸緣分別在壓力容器12的第一端16或第二端18 其中之一處形成實心端蓋。受到本文所提供的教導指引的本領域中的技術人員將了 解，根據(jù)本發(fā)明的壓力容器可由各種合適的材料構成，例如各種金屬或金屬合金，其相對于流過它的流體流材料合乎需要地至少是比較不
活潑的。例如，呈具有5至15.25cm(2至6英寸)厚度的板狀形式的不 銹鋼可經(jīng)滾軋或以其它方式用于形成根據(jù)一個實施例的壓力容器12。 或者，根據(jù)本發(fā)明的壓力容器可由其它金屬材料(諸如，例如鋁、碳素 鋼和/或不銹鋼)構成。根據(jù)某些實施例，壓力容器12可承受高達 15.2MPa(2200psi)的壓力。壓力容器12包括鄰近或靠近壓力容器第一端16的進料流 入口或端口 24，以及鄰近壓力容器第二端18的殘余物流出口或端口 26。圖1描繪了進料流入口 24和殘余物流出口 26兩者是豎直地定向 的。然而，受到本文所提供的教導指引的本領域中的技術人員將懂得 和理解，可恰當?shù)貙⑦M料流入口 24和/或殘余物流出口 26設置在繞著 壓力容器12周邊、臨近相應的合乎需要的壓力容器第一端16和/或壓 力容器第二端18的任何位置。在另一實施例中，進料流入口 24和殘余物流出口 26兩者 可鄰近壓力容器第一端16或壓力容器第二端18。在又一實施例中， 壓力容器12可包括繞壓力容器的周邊、鄰近壓力容器第一端16和/ 或壓力容器第二端18而定位的多個進料流入口和/或殘余物流出口。壓力容器12還包括鄰近或靠近壓力容器第一端16的至少 一個第一滲透物流出口或端口 28。例如，參看圖1,壓力容器12分 別包括四個第一滲透物流出口 25,27,28和29。另外或作為備選，壓力 容器12可包括鄰近或靠近壓力容器第二端18的至少一個第二滲透物 流出口或端口 30。例如，圖1中所示的壓力容器12還包括四個第二 滲透物流出口，其中三個可見，分別為30,31和33。第二滲透物流出 口分別按照與第一滲透物流出口 25,27,28和29相似的方式來布置。 受到本文所提供的教導指引的本領域中的技術人員將懂得并理解，第 一和/或第二滲透物流出口 28和30的數(shù)量分別可取決于特定的應用和 /或工藝規(guī)格而改變。受到本文所提供的教導指引的本領域中的技術人員將進一步懂得并理解，第一和/或第二滲透物流出口 28和30分別可合乎需要 地設置在繞壓力容器12的周邊并且沿徑向自其延伸的適當?shù)倪x定位 置處，例如圖1中所示。具體地說，圖1顯示了自壓力容器12垂直 于進料流入口 24和殘余物流出口 26而延伸的第一滲透物流出口 28 和第二滲透物流出口 30。轉(zhuǎn)到圖2，分離系統(tǒng)IO還包括鄰近壓力容器第一端16而設 置在壓力容器12中的第一管板組件32。第一管板組件限定了設置在 壓力容器第一端16和第一管板組件32之間的第一流體儲槽34,以及 第一滲透物儲槽36。第一流體儲槽34與進料流入口端口 24處于流體 連通，并且第一滲透物儲槽36與至少一個滲透物流出口 28處于流體 連通。在一個實施例中，第一流體儲槽34可以是進料儲槽，而第 二流體儲槽46可以是殘余物儲槽?；蛘?，第一流體儲槽34可以是殘 余物儲槽，并且第二流體儲槽46可以是進料儲槽。如圖3中詳細地顯示的，第一管板組件32包括第一對管板 38,其包括第一管板40和第二管板42，第一管板40和第二管板42 在其之間限定了第一滲透物儲槽36。第一管板組件32還包括設置在 第一管板40和第二管板42之間的多個第一套管50。第一管板40具 有穿過其而形成的多個第一開口 54，并且第二管板42具有穿過其而 形成的多個對應的第二開口 58。各個第一套管50具有設置在第一管板40中的其中一個第 一開口 54中并穿過它而延伸的第一端52，以及設置在笫二管板42中 的對應的第二開口 58中并穿過它而延伸的第二端56，其形成了穿過 第一管板組件32而延伸的多個第一通路60。第一開口 54和對應的第二開口 58可設置成任何合適的型 式、陣列或布局。例如，如圖4中所示，管斧反40中的第一開口 54可 形成蜂巢狀型式。因此，第二管板42將具有相對應的第二開口 58的 蜂巢狀型式。根據(jù)某些實施例，第一開口 54和第二開口 58分別可設置成使得第一套管50按照與熱交換器相似的方式進行布置。第一管板40和第二管板42分別通過第一套管50而保持就 位，并且處于離彼此恰當或合乎需要的距離上。例如，根據(jù)一個實施 例，第一套管50可構造成以便在第一管板40和第二管板42之間保 持10.2cm(4英寸)至91.4cm(36英寸)的距離。根據(jù)另一實施例，第一 套管50可構造成以便在第一管板40和第二管板42之間保持15.2cm(6 英寸)至45.7cm(18英寸)的距離。根據(jù)又一實施例，第一套管50可構 造成以便在第一管板40和第二管板42之間保持17.8cm(7英寸)的距 離。如圖3中所示，第一套管50適當?shù)睾附踊蛞云渌绞接谰?地連接在第一管板40和第二管板42上，例如通過一種結構性的密封 接頭61。第一套管50通常產(chǎn)生分別反作用于第一管板40和第二管板 42上的載荷的結構支承系統(tǒng)，所述載荷由壓力容器12中的壓力差產(chǎn) 生。根據(jù)某些實施例，第一管板40和第二管板42分別可由金 屬材料(諸如，例如鋁、碳素鋼、不銹鋼或其組合)構成或制成。類似 地，第一套管50可由金屬材料(諸如，例如鋁、碳素鋼、不銹鋼或其 組合)構成或制成。第 一管板組件32還可包括在第 一管板40和第二管板42之 間延伸并設置在相鄰套管50之間、周圍或附近的結構支承部件(未顯 示)，以便為第一管板組件32提供額外的結構穩(wěn)定性。這種結構支承 部件可由例如具有5cm(2英寸)直徑的Schedule 80石友素鋼管構成。根據(jù)某些實施例，壓力容器12還可包括鄰近壓力容器第二 端18而設置在壓力容器12中的第二管板組件44。第二管板組件44 限定了設置在第二管板組件44和壓力容器第二端18之間的第二流體 儲槽46，以及第二滲透物儲槽48。第二流體儲槽46與殘余物流出口 26處于流體連通，并且第二滲透物儲槽48與至少一個第二滲透物流 出口 30處于流體連通。
受到本文所提供的教導指引的本領域中的技術人員將懂得并理解，第二管板組件44可按照與第一管板組件32相似的方式構成，如圖2和3中所示。具體地說，如圖2中所示，第二管板組件44可包括第二對管板，其包括第三管板62和第四管板64，第三管板62和第四管板64在其之間限定了第二滲透物儲槽48。第二管板組件44還包括設置在第三管板62和第四管板64之間的多個第二套管66。第三管板62具有穿過其而形成的多個第三開口，并且第四管板64具有穿過其而形成的多個對應的第四開口。各個第二套管66具有設置在第三管板62中的其中一個第三開口中并穿過它而延伸的第一端，以及設置在第四管板64中的對應的第四開口中并穿過它而延伸的第二端，其形成了穿過第二管板組件44而延伸的多個第二通路68。如圖2中所示，多個第一通路60大體與多個第二通路68相對應。圖5更詳細地顯示了根據(jù)一個優(yōu)選實施例的套管110,并如此處進一步所述，其有利地允許或以其它方式容許滲透物材料;故攜帶至相關聯(lián)的滲透物儲槽中。套管110包括第一端112、第二端114和在第一端112與第二端114之間延伸的主體部分116。主體部分116適合采用管道或其它空心結構的形式，例如形成穿過第 一管板組件32而延伸的第 一通路60其中之一或穿過第二管板組件44而延伸的第二通路68其中之一，如圖2中所示。套管110的主體部分116包括至少一個穿過其而形成的滲透物排出開口 118，以允許滲透物材料^皮攜帶至相關聯(lián)的滲透物儲槽中。例如，如圖5中所示，套管110可包括三個穿過主體部分116而形成的滲透物排出開口 118。然而，受到本文所提供的教導指引的本領域中的技術人員將懂得并理解，套管110可包括兩個、三個、四個或更多個滲透物排出開口 118，以適應所需的工藝規(guī)格。套管110的主體部分116還包括設置在第一端112和至少一個滲透物排出開口 118之間的第一密封區(qū)域113,和/或設置在第二端114和至少一個滲透物排出開口 118之間的第二密封區(qū)域115,以
便將相關聯(lián)的滲透物轉(zhuǎn)接器限制或保持在套管中。第一密封區(qū)域113可包括形成于或切入到套管內(nèi)表面111中的保持夾槽120,其將相關聯(lián)的滲透物轉(zhuǎn)接器限制或保持在套管中。第二密封區(qū)域115可包括形成于或切入到轉(zhuǎn)接器套管的內(nèi)表面111中的保持夾槽121，其將相關聯(lián)的滲透物轉(zhuǎn)接器限制或保持在套管110中。作為備選或作為附加，套管110的主體部分116可包括形成于或切入套管110的主體部分116中的至少一個孔、孔口或開口(未顯示)，其大體分別與第一和/或第二密封區(qū)域113和115相關聯(lián)，以便接收將相關聯(lián)的滲透物轉(zhuǎn)接器限制或保持在套管110中的銷。返回圖2,分離系統(tǒng)IO還包括設置在壓力容器12中并在壓力容器第一端16和壓力容器第二端18之間延伸的多個隔膜濾芯組件70。根據(jù)某些實施例，隔膜濾芯組件70的至少一部分設置在設于第一管板組件32和第二管板組件44之間的濾芯室72中。如圖2中所示，分離系統(tǒng)10通常^皮稱為或稱作單通系統(tǒng)。在實踐中，流體通過進料流入口 24而供應至第一流體儲槽34。流體傳送到隔膜濾芯組件70中，其中流體的選定成分滲過包含在隔膜濾芯組件70中的隔膜分離元件，并收集在第一滲透物儲槽36和/或第二滲透物儲槽48中，并通過至少一個第一滲透物流出口 28和/或至少一個第二滲透物流出口 30而從分離系統(tǒng)中除去。未滲透或殘余的流體成分離開隔膜濾芯組件70，并被收集在第二流體儲槽46中。未滲透或殘余的流體通過殘余物流出口 26而從分離系統(tǒng)中除去。圖6更詳細地顯示了根據(jù)某些實施例的隔膜濾芯組件210。隔膜濾芯組件210包括隔膜濾芯212,其可包含一個或多個隔膜分離元件222。例如，圖6中所示的隔膜濾芯212包括五個順序地或串聯(lián)地連接的隔膜分離元件222。受到本文所提供的教導指引的本領域中的技術人員將懂得并理解，特定隔膜濾芯組件210中所采用的隔膜分200 離元件222的數(shù)量通常取決于應用。單獨的隔膜分離元件222可通過例如由參考標號224指定的夾具或其它選定的連接器或聯(lián)接器進行互連。例如，在共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請5，851,267中公開了 一種用于所單獨的隔膜分離元件222互連的合適的連接器或聯(lián)接器224。各個隔膜分離元件222包括中心滲透管226,其在隔膜分離元件222互連時至少部分地形成大致居中設置的滲透物通道管228，滲透物通道管228穿過隔膜濾芯212從第一端216延伸至第二端220。中心滲透管226包括多個穿孔230，以便接收滲過隔膜分離元件222的流體。才艮據(jù)某些優(yōu)選的實施例，隔膜濾芯212可有利地包括隔膜壓力管232,其為隔膜濾芯組件210提供支承，并防止隔膜濾芯212下垂。另外，隔膜壓力管232大體使隔膜分離元件222的進料側相對于隔膜分離元件222的殘余物側密封。隔膜壓力管232可采用容納或包含隔膜分離元件222的圓柱管道的形式。隔膜壓力管232可由各種金屬材料(諸如，例如鋁、碳素鋼和/或不銹鋼)或非金屬材料(諸如，例如碳纖維增強的聚合物材料)構成。根據(jù)某些實施例，隔膜壓力管232由輕質(zhì)材料構成，并且可承受3.5至7.0kg/cm2(50至100psi)的壓力。隔膜濾芯組件210包括連接在隔膜濾芯212的第一端216上的第一滲透物轉(zhuǎn)接器214。第一滲透物轉(zhuǎn)接器可進一步連接在滲透物通道管228的第一端234上。根據(jù)某些實施例，隔膜濾芯組件210還可包括連接在隔膜濾芯212的第二端220上的第二滲透物轉(zhuǎn)接器218。第二滲透物轉(zhuǎn)接器218可進一步連接在滲透物通道管228的第二端238上。根據(jù)某些實施例，如圖2中所示，濾芯室72可包括多個支架或中間支承件73，以便為隔膜濾芯組件70提供支承。這種支架防止設置在濾芯室72中的隔膜濾芯組件70的部分下垂，其減輕或消除了隔膜濾芯70和相關聯(lián)的第一和/或第二滲透物轉(zhuǎn)接器之間的聯(lián)接器上的應力。才艮據(jù)某些利用隔膜濾芯組件210的其它實施例，如圖6中所示，隔膜壓力管232防止濾芯室中的隔膜濾芯組件210的部分下垂，其減輕或消除了在隔膜濾芯212和第一和/或第二滲透物轉(zhuǎn)接器214和218(分另'j)之間的聯(lián)接器上的應力。在這種實施例中，可選地可除去支架或中間支承件。支架73可間隔地定位在濾芯室72中，并可水平地越過濾芯室72的寬度而延伸。例如，支架可由具有方形或圓形截面的管道或由以1.2至1.8米(4至6英尺)間隔越過濾芯室寬度而設置的角鐵構成?；蛘?，支架可向下延伸濾芯室72的長度(未顯示)。例如，支架可由具有半圓形或三角形截面的半管道構成，該半管道從濾芯室的第一端延伸至第二端，例如，從第一管板組件32延伸至第二管板組件44，如圖2中所示。圖7-9更詳細地顯示了根據(jù)一個優(yōu)選實施例的套管110，并如此處進一步所述，其有利地允許或以其它方式容許滲透物材料從隔膜濾芯攜帶至相關聯(lián)的滲透物儲槽中。滲透物轉(zhuǎn)接器310具有或包括前部312、相對地設置的后部314以及在前部312和后部314之間延伸的主體部分316。主體部分限定了中心盲孔318,其用于接收相關聯(lián)的滲透物通道管的相應的端部，諸如，例如滲透物通道管228的第一端234或第二端238，如圖6中所示。如可能從圖7和圖9中最佳地看出的，后部314形成了密封或封蓋，使得中心盲孔318并不完全延伸穿過滲透物轉(zhuǎn)接器310。滲透物轉(zhuǎn)接器310的主體部分316還包括設置在其中并沿徑向從中心盲孔318延伸至主體部分316的外表面322的至少一個滲透物排放口 320。例如，如圖8中所示，滲透物轉(zhuǎn)接器310可包括設置在中心盲孔318周圍并沿徑向自該中心盲孔318延伸的三個滲透物排放口 320。受到本文所提供的教導指引的本領域中的技術人員將懂
得并理解，取決于轉(zhuǎn)接器的大小和/或其中采用滲透物轉(zhuǎn)接器310的工藝，滲透物轉(zhuǎn)接器310可包括少于或多于三個滲透物排放口 320。返回到圖7,滲透物轉(zhuǎn)接器310的主體部分316還包括中央?yún)^(qū)段324,其^皮切入而形成用于接收來自滲透物排放口 320的滲透物材料的滲透物環(huán)狀空間326。滲透物轉(zhuǎn)接器310的主體部分316恰當?shù)匕ㄠ徑安?12的第一密封槽328和鄰近后部314的笫二密封槽330，第一密封槽328包含第一 0形環(huán)且第二密封槽330包含第二 0形環(huán)。 一旦將滲透物轉(zhuǎn)接器310設置在相關聯(lián)的套管中，諸如，例如笫一套管50其中之一或第二套管66其中之一中時，如圖2中所示，設置在第一密封槽328中的第一 0形環(huán)就在滲透物轉(zhuǎn)接器310和相關聯(lián)的套管之間形成密封，由此使?jié)B透物轉(zhuǎn)接器310的中央?yún)^(qū)段324與相關聯(lián)的濾芯室(諸如，例如圖2中所示的濾芯室72)隔離開。另外，一旦將滲透物轉(zhuǎn)接器310設置在相關聯(lián)的套管中，設置在第二密封槽330中的笫二 0形環(huán)就在滲透物轉(zhuǎn)接器310和相關聯(lián)的套管之間形成密封，由此將滲透物轉(zhuǎn)接器310的中央?yún)^(qū)段324與相關聯(lián)的流體儲槽(諸如，例如圖2中所示的第一流體儲槽34或第二流體儲槽46)隔離開。此外， 一旦將滲透物轉(zhuǎn)接器310設置在相關聯(lián)的套管(諸如，例如圖5中所示的套管IIO)中，滲透物轉(zhuǎn)接器310的滲透物排放開口320就至少部分地與相關聯(lián)的套管110的滲透物排出開口 118對準。在實踐中， 一旦連接到相關聯(lián)的滲透物通道管的相應端部上，滲透物轉(zhuǎn)接器310就將相關聯(lián)的隔膜濾芯(諸如，例如圖6中所示的隔膜濾芯212)布置成通過中心盲孔318、滲透物排放口 320和滲透物環(huán)狀空間326而與相關聯(lián)的滲透物儲槽處于流體連通。此外，滲透物轉(zhuǎn)接器310的后部314布置成與相關聯(lián)的流體儲槽(諸如，例如圖2中所示的第 一流體儲槽34或笫二流體儲槽46)處于流體連通，并且滲透物轉(zhuǎn)接器310的前部312布置成與相關聯(lián)的隔膜濾芯的端部(諸如，例如隔膜濾芯212的第一端216或第二端220)處于流體連通，如圖6中所示。返回圖7，滲透物轉(zhuǎn)接器310還包括至少一個流體端口 332， 其平行于中心盲孔318從滲透物轉(zhuǎn)接器310的前部312延伸至后部 314,并設置在相鄰的滲透物排放口 320之間。例如，如圖8中所示， 滲透物轉(zhuǎn)接器310可包括三個流體端口 332。受到本文所提供的教導 指引的本領域中的技術人員將懂得并理解，取決于轉(zhuǎn)接器的大小和/ 或其中釆用滲透物轉(zhuǎn)接器310的工藝，滲透物轉(zhuǎn)接器310可包括少于 或多于三個流體端口 332。在實踐中，流體端口 332與相關聯(lián)的流體 儲槽(諸如，例如圖2中所示的第一流體儲槽34或第二流體儲槽46) 處于流體連通，并且與相關聯(lián)的隔膜濾芯的端部(諸如，例如圖6中所 示的隔膜濾芯212的第一端216或第二端220)處于流體連通。在實踐中，參看圖6,有待分離的流體^皮供給至第一滲透物 轉(zhuǎn)接器214的后部242處。流體穿過第一流體端口 244而流入到隔膜 濾芯212的第一端216中。流體的選定成分滲過隔膜分離元件222, 并被收集在滲透物通道管228中。滲透成分通過滲透物通道管228而 被攜帶至第一和/或第二滲透物轉(zhuǎn)接器214和218中，此處其通過滲透 物排放口而從第一和/或第二滲透物轉(zhuǎn)接器釋放到相關聯(lián)的滲透物儲 槽中，例如圖7中所示。流體中的非滲透成分或殘余成分從隔膜濾芯 212的第二端220被攜帶至第二滲透物轉(zhuǎn)接器218中，此處其通過第 二流體端口 248而離開第二滲透物轉(zhuǎn)接器218的后部246。在一個備選實施例中，如圖10中所示，分離系統(tǒng)410包括 壓力容器412,其包含鄰近壓力容器412的第一端416的第一流體儲 槽414、鄰近壓力容器412的第二端420的第二流體^l槽418、鄰近 第一流體儲槽414的第一管板組件422、鄰近第二流體儲槽418的第 二管板組件424以及設置在第一管板組件422和第二管板組件424之 間的濾芯室426。第一流體儲槽414包含從壓力容器412的第一端416延伸 至第一管板組件422處的分隔板428。分隔板428限定了與進料流入口 432處于流體連通的進料室430以及與殘余物流出口 436處于流體
連通的殘余物室434。根據(jù)某些實施例，第二流體儲槽418可與至少
一個流體流端口 446處于流體連通。第一管板組件422和第二管板組件424分別限定了第一滲
透物儲槽438和第二滲透物儲槽440。第一滲透物儲槽438與至少一
個第一滲透物流出口(未顯示)處于流體連通，并且第二滲透物儲槽440 與至少一個第二滲透物流出口(未顯示)處于流體連通。濾芯室426包括至少一個第一隔膜濾芯組件442和至少一 個第二隔膜濾芯組件444。所述至少一個第一隔膜濾芯組件442和所 述至少一個第二隔膜濾芯組件444可如此處所述及如圖6中所示而構 成。所述至少一個第一隔膜濾芯組件442從第一管板組件422延伸至 第二管板組件424處，并與進料室430、第一滲透物儲槽438、第二 滲透物儲槽440、及第二流體儲槽418處于流體連通。所述至少一個 第二隔膜濾芯組件444從第一管板組件422延伸至第二管板組件424， 并與殘余物室434、第一滲透物儲槽438、第二滲透物儲槽440以及 第二流體儲槽418處于流體連通。在實踐中，流體通過進料流入口 432而被供給至進料室 430中，并傳送到至少一個第一隔膜濾芯組件442中。流體的選定成 分滲過設置在至少一個第一隔膜濾芯組件442中的隔膜元件，并被收 集在第一滲透物儲槽438和/或第二滲透物儲槽440中。非滲透或殘余 的流體成分離開至少一個第一隔膜濾芯組件442，并被收集在第二流 體儲槽418(也稱為再循環(huán)儲槽)中。非滲透或殘余的流體從第二流體儲 槽418傳送到至少一個第二隔膜組件444中。殘余流體的選定成分滲 過設置在所述至少一個第二隔膜濾芯組件444中的隔膜元件，并被收 集在第一滲透物儲槽438和/或第二滲透物儲槽440中。剩余的包含非 滲透成分的流體離開所述至少一個第二隔膜濾芯組件444而進入殘余 物室434中，此處通過殘余物流出口 436將其從壓力容器412中除去。 以這種方式操作的分離系統(tǒng)410通常:f支稱為或稱作雙通系統(tǒng)。[OOIOI]根據(jù)某些實施例，分隔板428可利用鉸鏈或相似的活動連 接件而安裝在第一流體室414中，使得可移動分隔板428以容許例如 通過形成于壓力容器412的第一端416中的入孔446而接近壓力容器 412的內(nèi)部。根據(jù)另一實施例，分隔板428可以可釋放地安裝在第一 流體儲槽414中，由此可從第一流體儲槽414中除去分隔板428,以 容許接近第一管板組件422和/或?qū)⒎蛛x系統(tǒng)410由雙通系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成上 面所述的單通系統(tǒng)。根據(jù)某些實施例，分離系統(tǒng)410還可包括設置在第二流體 儲槽418中、從壓力容器的第二端420延伸至第二管板組件424的分 隔板(諸如，例如類似于分隔板428)。在一個這種實施例中，第一流體 儲槽414中的分隔板428可限定第 一進料室和第二進料室(例如分別為 室430和434),并且第二流體儲槽418中的分隔板可限定相對的第一 殘余物儲槽和第二殘余物儲槽。所述至少一個第一隔膜濾芯組件442 從第一管板組件422延伸至第二管板組件424，并與第一進料室(例如 室430)、第一滲透物儲槽438、第二滲透物儲槽440以及相對的第一 殘余物室處于流體連通。所述至少一個第二隔膜濾芯組件444從第一 管板組件422延伸至第二管板組件424，并與第二進料室(例如室434)、 第一滲透物儲槽438、第二滲透物儲槽440以及相對的第二殘余物室 處于流體連通。第一殘余物室與第一流體流端口 448處于流體連通， 并且第二殘余物與第二流體端口 (例如流體流端口 446)處于流體連通。 當流體^皮供給至第一進料室和第二進料室(例如室430和434)的其中 之一時，以這種方式操作的分離系統(tǒng)410大體容許或提供了 50%的下 降(即系統(tǒng)中經(jīng)處理的氣體體積減少50%)。根據(jù)某些其它實施例，分隔板428可延伸穿過第一管板組 件422，并在其中限定了第一滲透物儲槽和第二滲透物儲槽。另外或 作為備選，設置在第二流體儲槽418中的分隔板(類似于分隔板428) 可延伸穿過第二管板組件424,并在其中限定第一滲透物儲槽和第二 滲透物儲槽。
根據(jù)某些額外的實施例，可在第一流體儲槽414中設置兩 個或更多個分隔板(諸如，例如類似于分隔板428)，以便在壓力容器 412的第一端416中限定三個或更多個流體室。另外或作為備選，可 在第二流體儲槽418中設置兩個或更多個分隔板(諸如，例如類似于分 隔板428),以便在壓力容器412的第二端420中限定三個或更多個流 體室?？蛇x地，根據(jù)所選實施例的分離系統(tǒng)，例如圖2或圖10 中所示，還可包括至少一個冷凝端口(未顯示)，其與相關聯(lián)的濾芯室， 例如圖2中所示的濾芯室72或圖10中所示的濾芯室426處于流體連通。在另一實施例中，如圖11中所示，分離系統(tǒng)510包括伸 長的壓力容器512,其包括進料流入口(未顯示)、殘余物流出口(未顯 示)和多個滲透物流出口 514。分離系統(tǒng)510還包括>^人壓力容器512的 第一端延伸至第二端的多個隔膜濾芯組件516。諸如例如圖6中所示 而構成的隔膜濾芯組件516包括如此處所述并如圖7-9中所示構成的 連接在隔膜濾芯(未顯示)上的至少 一個第 一滲透物轉(zhuǎn)接器518。分離系統(tǒng)510額外地包括垂直于多個隔膜濾芯組件516而 延伸穿過壓力容器512的多個滲透物集管520。各個滲透物集管520 與第一滲透物流出口 522、第二滲透物流出口 524及至少一個膜濾芯 組件516處于流體連通。該多個滲透物集管520中的各個均可包括多 個轉(zhuǎn)接器凹槽526，以用于接收一個或多個對應的隔膜濾芯組件516。 在實踐中，隔膜轉(zhuǎn)接器凹槽526接收連接在對應的隔膜濾芯組件516 上的滲透物轉(zhuǎn)接器518。根據(jù)某些實施例，分離系統(tǒng)510還可包括滲透物儲槽(未 顯示)，其具有用于收集來自多個滲透物集管520的滲透物的至少一個 滲透物流出口。這種滲透物儲槽可采用環(huán)的形式，其圍繞或環(huán)繞分離 系統(tǒng)510，使得各個滲透物集管520的第一滲透物出口 522和第二滲 透物出口 524分別與滲透物儲槽處于流體連通。在實踐中，來自多個滲透物集管520的單獨的滲透物流在滲透物儲槽內(nèi)組合，并且可使用 減少數(shù)量的滲透物流出口從分離系統(tǒng)510中汲取出這種組合的滲透物流。在又一實施例中，如圖12中所示，分離系統(tǒng)610包括伸 長的壓力容器612，其包括進料流入口(未顯示)、殘余物流出口(未顯 示)和多個滲透物流出口 614。分離系統(tǒng)還包括爿t人壓力容器612的第一 端延伸至第二端的多個隔膜濾芯組件616。隔膜濾芯組件616至少包 括附連到隔膜濾芯(未顯示)上的第一滲透物轉(zhuǎn)接器618。分離系統(tǒng)610包括垂直于多個隔膜濾芯組件616而延伸穿 過壓力容器612的多個滲透物集管620。各個滲透物集管620包括設 置在壓力容器612中的內(nèi)部集管部分622。各個滲透物集管620的內(nèi) 部集管部分622可釋放地附連在第一滲透物流出口 624和/或第二滲透 物流出口 626上。至少一個隔膜濾芯組件616的第一端628可釋;改地 附連在相關聯(lián)的滲透物集管620的內(nèi)部集管部分622上。各個滲透物集管620還包括第 一對凸面凸緣630和/或第二 對凸面凸緣632。第一對凸面凸緣630可釋放地使?jié)B透物集管620其 中之一的內(nèi)部集管部分622附連到相關聯(lián)的第一滲透物流出口 624 上，并且第二對凸面凸緣632可釋;^丈地使內(nèi)部集管部分622附連到對 應的第二滲透物流出口 626上。根據(jù)某些實施例，分離系統(tǒng)610還可包括與以上結合分離 系統(tǒng)510所述的滲透物儲槽相類似的滲透物儲槽。如上所述，本發(fā)明提供了一種分離系統(tǒng)，其在壓力容器中 并入了多個隔膜濾芯組件，該壓力容器容許滲透物從該多個隔膜濾芯 傳送到壓力容器內(nèi)的一個或多個公共滲透物儲槽中，此處可通過至少 一個滲透物流出口而/人分離系統(tǒng)中除去滲透物。因而，本發(fā)明允許在 減少了數(shù)量的位置處進行進料流的傳送、從大量隔膜濾芯中除去殘余 物流以及從其中除去滲透物流。如此處詳述，通過實踐可實現(xiàn)的改進和優(yōu)勢包括引起或?qū)е略诨兰墑e上改進了封裝的分離系統(tǒng)，由于消除了對單獨的隔膜 濾芯或模塊的管連接或流動連接而降低了成本和裝置重量，提高了關 于流動配置的柔性而無須相當大的硬件替換物。本文以示意的方式公開的發(fā)明可適合于在缺乏本文中沒 有特別公開的任何元件、步驟、部件、構件或要素的條件下實現(xiàn)。雖然在本發(fā)明的前述詳細說明書中已經(jīng)結合其某些優(yōu)選
實施例描述了本發(fā)明，并且已經(jīng)出于舉例說明的目的而闡述了許多細 節(jié)，但是本領域中的技術人員應該明白，本發(fā)明易于受到額外實施例 的影響，并且本文所述的某些細節(jié)在不脫離本發(fā)明的基本原理的條件 下可進行相當大的變化。
權利要求
1.一種分離系統(tǒng)(10)，其包括具有進料流入口(24)、殘余物流出口(26)和至少一個滲透物流出口(28)的伸長的壓力容器(12)；設置在所述壓力容器(12)中并在其之間限定了第一滲透物儲槽(36)的第一管板組件(32)，所述第一管板組件(32)包括第一對管板(38)和設置在其之間的多個第一套管(50，110)，所述第一滲透物儲槽(36)與所述至少一個滲透物流出口(28)處于流體連通；設置在所述壓力容器(12)中、所述壓力容器(12)的第一端(16)和所述第一管板組件(32)之間的第一流體儲槽(34)；和設置在所述壓力容器(12)中并在所述壓力容器(12)的所述第一端(16)和第二端(18)之間延伸的多個隔膜濾芯組件(70，210)，至少一個隔膜濾芯組件(70，210)包括第一滲透物轉(zhuǎn)接器(214，310)和隔膜濾芯(212)，所述第一滲透物轉(zhuǎn)接器(214，310)連接到所述隔膜濾芯(212)的第一端(216)上并且設置在所述第一套管(50，110)其中之一中，所述第一滲透物轉(zhuǎn)接器(214，310)與所述第一流體儲槽(34)及所述第一滲透物儲槽(36)處于流體連通。
2. 根據(jù)權利要求1所述的分離系統(tǒng)(IO),其特征在于，所述至少 一個隔膜濾芯組件(70,210)還包括從所述隔膜濾芯(212)的第一端(216) 延伸至所述隔膜濾芯(212)的第二端(220)的滲透物通道管(228)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的分離系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述第一 滲透物轉(zhuǎn)接器(214,310)包括前部(312); 后部(314);和在所述前部(312)和所述后部(314)之間延伸的主體部分(316)，所 述主體部分(316)限定了用于接收所述滲透物通道管(228)的第一端 (234)的中心盲孔(318)，沿徑向從所述中心盲孔(318)延伸至所述主體部分(316)的外表面(322)的多個第一滲透物排放口(320),以及平行于 所述中心盲孑L(318)從所述前部(312)延伸至所述后部(314)并設置在相 鄰的笫一滲透物排放口 (320)之間的多個流體端口 (332)。
4. 根據(jù)權利要求3所述的分離系統(tǒng)(IO),其特征在于，各個第一 套管(50,110)包括至少部分地與設置在其中的所述第一滲透物轉(zhuǎn)接器 (214,310)的所述多個第 一滲透物排放口 (320)對準的多個第 一滲透物 排出開口(118)。
5. 根據(jù)權利要求1所述的分離系統(tǒng)(IO),其特征在于，還包括設 置在所述壓力容器(12)中并在其之間限定了第二滲透物儲槽(48)的第 二管板組件(44)，所述第二管板組件(44)包括第二對管板(62,64)和設置 在其之間的多個第二套管(66,110)，所述多個笫二套管(66,110)與所述 多個第 一套管(50,1 IO)相對應。
6. 根據(jù)權利要求5所述的分離系統(tǒng)(10),其特征在于，還包括設 置在所述壓力容器(12)中、所述壓力容器(12)的第二端(18)和所述第二 管板組件(44)之間的第二流體儲槽(46)。
7. 根據(jù)權利要求6所述的分離系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述至少 一個隔膜濾芯組件(70,210)還包括連接到所述隔膜濾芯(212)的第二端 (220)上的第二滲透物轉(zhuǎn)接器(218,310)，所述第二滲透物轉(zhuǎn)接器 (218,310)設置在對應的所述笫二套管(66,110)中，并與所述第二滲透物 儲槽(48)及所述第二流體儲槽(46)處于流體連通。
8. 根據(jù)權利要求7所述的分離系統(tǒng)(10),其特征在于，所述第二 滲透物轉(zhuǎn)接器(218,310)包括前部(312); 后部(314);和在所述前部(312)和所述后部(314)之間延伸的主體部分(316)，所 述主體部分(316)限定了用于接收所述滲透物通道管(228)的第二端 (238)的中心盲孔(318)，沿徑向從所述中心盲孑L(318)延伸至所述主體 部分(316)的外表面(322)的多個第二滲透物排放口(320)，以及平行于所述中心盲孑L(318)從所述前部(312)延伸至所述后部(314)并設置在相 鄰的第二滲透物排放口 (320)之間的多個流體端口 (332)。
9. 根據(jù)權利要求8所述的分離系統(tǒng)(10),其特征在于，各個第二 套管(66,110)包括至少部分地與設置在其中的所述第二滲透物轉(zhuǎn)接器 (218,310)的所述多個笫二滲透物排放口 (320)對準的多個第二滲透物 排出開口(118)。
10. —種分離系統(tǒng)(510,610)，其包括包括進料流入口 、殘余物流出口和多個滲透物流出口(514,614)的 伸長的壓力容器(512，612)設置在所述壓力容器(512,612)中并A 一端延伸至第二端的多個隔膜濾芯組件(516,616)，至少一個隔膜濾芯 組件(516,616)包括第一滲透物轉(zhuǎn)接器(518,618)和隔膜濾芯，所述第一 滲透物轉(zhuǎn)接器(518,618)連接在所述隔膜濾芯的第 一端上；以及垂直于所述多個隔膜濾芯組件(516,616)而延伸穿過所述壓力容器 (512，612)的多個滲透物集管(520,620)，各個滲透物集管(520,620)與第 一滲透物流出口(522,622)、第二滲透物流出口(524,624)及至少一個隔 膜濾芯組件(516,616)處于流體連通。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于通過設置在壓力容器(12)中的多個隔膜濾芯(70，210)或模塊來分離流體進料的分離系統(tǒng)(10)。這些分離系統(tǒng)具有改進的組裝以及減小的空間需求。另外，本發(fā)明提供了更輕且制造更為廉價的分離系統(tǒng)。在某些實施例中，本發(fā)明提供了具有簡化的和/或減少了數(shù)量的工藝流連接的分離系統(tǒng)。
文檔編號B01D63/00GK101605590SQ200780046791
公開日2009年12月16日 申請日期2007年11月30日 優(yōu)先權日2006年12月20日
發(fā)明者A·W·施沃茨, M·E·肖特 申請人:環(huán)球油品有限責任公司