專(zhuān)利名稱：高壓液體脫氣薄膜接觸器及制造和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及薄膜接觸器、和它們的制造和使用方法。在至少選中的實(shí)施例中，本發(fā)明的目的在于高壓液體脫氣薄膜接觸器和/或它們的制造和/或使用方法。在至少某些實(shí)施例中，本發(fā)明的目的在于，用空心纖維薄膜接觸器將高壓液體脫氣，該高壓液體具有夾帶或溶解的氣體。在至少特別可能的優(yōu)選實(shí)施例中，接觸器具有高壓容器或外罩，該高壓容器或外罩包圍至少一個(gè)薄膜筒，該薄膜筒包括開(kāi)孔芯部、多個(gè)空心纖維薄膜、加熱管隔板、及外殼或殼體，該加熱管隔板附加到空心纖維的每個(gè)端部上。
背景技術(shù)：
薄膜接觸器可以用于多種目的，這些目的包括但不限于從液體中除去夾帶氣體、 將液體脫氣泡、過(guò)濾液體、及將氣體添加到液體中。薄膜接觸器已知用在多種不同的用途中，例如，薄膜接觸器可以用來(lái)從油墨中除去夾帶氣體，這些油墨用在打印中。薄膜接觸器也可以提供完成氣體/液體、和液體/液體(它可包含液體/溶解固體)分離的手段。薄膜接觸器典型地用來(lái)將兩種不能混合的流體相，例如第一液體和第二液體、或氣體和液體，帶到彼此接觸，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?？招睦w維薄膜接觸器典型地包括微孔空心纖維束、和剛性外殼或外罩，該剛性外殼或外罩包含纖維束。外殼可以設(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、及用來(lái)排出第二流體的出口?？招睦w維可以將兩個(gè)端部都裝在外罩內(nèi)，以形成聚合物加熱管隔板，該聚合物加熱管隔板具有纖維孔，這些纖維孔在每個(gè)端部上通到外殼的共用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，該第一流體指定為“管-側(cè)”或“孔腔-側(cè)” 流體，因?yàn)樗峭ㄟ^(guò)纖維的內(nèi)部孔腔的流體。第二端蓋包含用來(lái)排出孔腔-側(cè)流體的出口。 第二流體，指定為“外殼-側(cè)”流體，典型地穿過(guò)進(jìn)口和出口端口進(jìn)入和離開(kāi)外罩，這些進(jìn)口和出口端口布置在加熱管隔板之間，借此外殼-側(cè)流體接觸纖維的外表面。外殼-側(cè)流體流過(guò)在纖維束的纖維之間的空隙，并且可以引導(dǎo)成與纖維長(zhǎng)度平行或垂直的流動(dòng)。作為例子，授予I^rasad等的美國(guó)專(zhuān)利No. 5，352，361可以幫助在外殼內(nèi)跨過(guò)空心纖維薄膜的流體接觸的背景理解，該美國(guó)專(zhuān)利全部以引用方式包括在這里。在“外殼-側(cè)”接觸器中，接觸器可以包括中央芯部，該中央芯部穿過(guò)端蓋，并且具有第一端部，該第一端部用作用于第一流體的進(jìn)口，該第一流體指定為“外殼-側(cè)”流體，因?yàn)樗窃竭^(guò)空心纖維的外部或外殼的流體。第一端蓋可以包含用于第二流體的進(jìn)口，該第二流體指定為“管-側(cè)”或“孔腔-側(cè)”流體，因?yàn)樗峭ㄟ^(guò)纖維的內(nèi)部孔腔的流體。第二端蓋包含用來(lái)排出孔腔-側(cè)流體的出口。第一流體，指定為“外殼-側(cè)”流體，典型地通過(guò)開(kāi)孔芯部的進(jìn)口和出口端口(敞開(kāi)端部)進(jìn)入和離開(kāi)外罩，并且典型地離開(kāi)和重新-進(jìn)入在加熱管隔板之間的芯部中的開(kāi)孔，借此外殼-側(cè)流體接觸纖維的外表面。外殼-側(cè)流體流過(guò)在纖維束的纖維之間的空隙，并且可以引導(dǎo)成與纖維長(zhǎng)度平行或垂直的流動(dòng)。因?yàn)榧訜峁芨舭鍖⒖浊?側(cè)流體與外殼-側(cè)流體隔離，所以孔腔-側(cè)流體不與外殼-側(cè)流體相混合，并且在孔腔-側(cè)流體與外殼-側(cè)流體之間的轉(zhuǎn)移僅通過(guò)空心纖維的壁發(fā)生。在纖維壁中的細(xì)孔通常用兩種流體之一的靜止層填充，由于表面張力和/或壓力差效應(yīng)，將另一種流體從孔排除。質(zhì)量轉(zhuǎn)移和分離通常由擴(kuò)散引起，該擴(kuò)散由在兩相之間的轉(zhuǎn)移物種的濃度差驅(qū)動(dòng)。典型地，沒(méi)有對(duì)流或大量流動(dòng)發(fā)生跨過(guò)薄膜。在氣體/液體分離的情況下，薄膜接觸器典型地用疏水空心纖維微孔薄膜建造。 由于薄膜是疏水的，并且具有非常小的孔，所以液體將不容易通過(guò)孔。薄膜起惰性支撐件的作用，該惰性支撐件將液體和氣體相帶到直接接觸，而沒(méi)有分散。在兩相之間的質(zhì)量轉(zhuǎn)移由被轉(zhuǎn)移的氣體種類(lèi)的分壓差支配。對(duì)于液體系統(tǒng)，在每個(gè)孔處的液體/液體界面典型地通過(guò)薄膜和液相壓力的適當(dāng)選擇而固定。在這種情況下，薄膜也起惰性支撐件的作用，以促進(jìn)兩種不能混合相的直接接觸，而沒(méi)有混合。這樣的已知薄膜接觸器可用于各種用途，這些用途包括成分與流體的分離、或?qū)⒁环N流體的成分轉(zhuǎn)移到另一種流體。例如，薄膜接觸器可用來(lái)從流出流中除去污染物。在多種工業(yè)過(guò)程中，作為副產(chǎn)品產(chǎn)生污染流出流。鑒于環(huán)境擔(dān)心、和/或改進(jìn)過(guò)程效率的努力， 常常希望的是，從流出流中除去一種或多種污染物，從而污染物不污染環(huán)境，不會(huì)不利地影響設(shè)備，或者從而它可以再循環(huán)?，F(xiàn)有工業(yè)過(guò)程常常必須升級(jí)，以減少環(huán)境排放和/或提高效率。因此，常常產(chǎn)生對(duì)于過(guò)程和系統(tǒng)的需要，該過(guò)程和系統(tǒng)可經(jīng)濟(jì)地改裝現(xiàn)有設(shè)備，以減少排放、保護(hù)設(shè)備、再循環(huán)、或改進(jìn)效率。幾個(gè)因素在薄膜接觸器的設(shè)計(jì)方面是重要的，這些因素包括分離特性、成本、壓降、重量、及效率?？邕^(guò)接觸器的壓降應(yīng)該很低，以減少對(duì)于較昂貴高壓設(shè)備的需要。低壓降在改裝項(xiàng)目中特別重要，在該處，薄膜接觸器要添加在流出過(guò)程流的排出點(diǎn)處，因?yàn)樵谶@個(gè)點(diǎn)處的過(guò)程壓力典型地在大氣壓力下或接近大氣壓力。質(zhì)量轉(zhuǎn)移的高效率對(duì)于減小接觸器的尺寸是希望的。低重量對(duì)于降低安裝和維護(hù)成本是希望的，并且在海上用途中特別重要。至少一些現(xiàn)有薄膜接觸器已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于特定用途、對(duì)于極端條件、等等，在滿足這些目標(biāo)的方面不完全滿意。例如，典型薄膜接觸器的外殼部分顯著地添加它們的重量和費(fèi)用。外殼-型接觸器也典型地必須在升高壓力下操作。相應(yīng)地，存在對(duì)于改進(jìn)薄膜接觸器的需要， 該改進(jìn)薄膜接觸器對(duì)于在特定用途中的使用、對(duì)于在極端條件下的使用、等等，具有優(yōu)于已知薄膜接觸器的特性。本發(fā)明的至少選中實(shí)施例的目的可能在于，提供微孔空心纖維薄膜裝置和/或方法，該微孔空心纖維薄膜裝置和/或方法滿足這些和/或其它需要。能夠分離流體的障板式薄膜接觸器是已知的，例如，見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利No. 5，264，171 ； No. 5，352，361 ；及No. 5，938，922，這些專(zhuān)利的每個(gè)全部通過(guò)引用包括在這里。這樣的接觸器的至少一些可以包括開(kāi)孔中心管、多根空心纖維、加熱管隔板、障板、及外殼，這些空心纖維圍繞管，這些加熱管隔板附加到空心纖維的端部上，該障板位于加熱管隔板之間，該外殼包圍管、纖維、加熱管隔板、及障板。與在5，938，922專(zhuān)利中公開(kāi)的不同，纖維通常在障板處是敞開(kāi)的，從而通過(guò)空心纖維孔腔從一塊加熱管隔板至另一塊有流體連通。5，938，922專(zhuān)利公開(kāi)了使纖維在障板處封閉，以防止在加熱管隔板之間在纖維的中點(diǎn)附近通過(guò)空心纖維孔腔的流體連通。這樣的接觸器具有多種工業(yè)用途，這些接觸器能夠分離流體，例如將溶解氣體與水分離。這些用途包括防銹系統(tǒng)，用于鍋爐或發(fā)電廠渦輪機(jī)；防銹系統(tǒng)，用于飲用水、冷卻水、或熱水管線；超純水源，用于電子工業(yè)(例如，在制造期間沖洗半導(dǎo)體晶片)；超聲波清洗過(guò)程；水源，用于食品加工；等等。以上用途的兩種特別有興趣。它們是在水管線中的防銹和用于電子工業(yè)的超純水源。在每種用途中，從水中除去溶液氧極為重要。在水管線中的防銹方面，氧與溶解鐵或來(lái)自管線的鐵反應(yīng)而形成鐵銹，該鐵銹可能沉淀。在瓶裝水中，鐵銹沉淀物令從討厭，并且引起污染；并且在管線中，它可引起管子的阻塞。在用于電子工業(yè)的超純水中，水用來(lái)在制造期間沖洗半導(dǎo)體晶片。在沖洗水中的溶解氧可蝕刻晶片的表面，并且溶解它；它也可涂敷晶片表面，并且妨礙有效沖洗。相應(yīng)地，從水中除去溶解氣體極為重要。因此，有開(kāi)發(fā)用于液體脫氣的新的或改進(jìn)的接觸器和系統(tǒng)的需要。而且，薄膜接觸器的當(dāng)前設(shè)計(jì)對(duì)于某些用途是有效的，但可能具有某些問(wèn)題或限制，這些問(wèn)題或限制與如下有關(guān)例如，大流量液體和/或高壓液體的脫氣，如在約50gpm或更大和/或約300psi或更高下的海水；高壓參數(shù)；ASME代碼參數(shù)；客戶熟悉性和接受度；高成本；大重量；金屬或其它腐蝕性材料的使用；模塊性；可更換獨(dú)立筒；端口選項(xiàng)；模塊尺寸；模塊陣列尺寸；高壓筒；過(guò)長(zhǎng)纖維；液體流量；氣體濃度變化；不允許工業(yè)生產(chǎn)；及/或類(lèi)似問(wèn)題。大流量、高壓力薄膜接觸器長(zhǎng)期一直是對(duì)于薄膜開(kāi)發(fā)者感興趣的主題。例如，選中氣體轉(zhuǎn)移薄膜接觸器可處置大流量(高達(dá)400gpm)和高壓(高達(dá)IOOpsi)液體，這些選中的氣體轉(zhuǎn)移薄膜接觸器由Liqui-Cel business of Mebrana-Charlotte開(kāi)發(fā)和制造，該 Liqui-Cel business of Mebrana—Charlotte 是^立于 North Carolina 州 Charlotte 市白勺 Celgard，LLC公司的部門(mén)。除例如Liqui-Cel Extra-Flow 薄膜接觸器系統(tǒng)的最近使用之外，大多數(shù)大規(guī)模工業(yè)脫氣系統(tǒng)仍然利用非常大的真空塔，以將水、海水等脫氣。例如，發(fā)電廠和海上油井設(shè)備典型地使用巨大真空塔(30英尺高或更高)，以將水、生產(chǎn)用水、存儲(chǔ)罐水、海水、鹽水等脫氣。新的或改進(jìn)的液體脫氣薄膜接觸器允許比較小、模塊式、脫氣模塊在工業(yè)過(guò)程中、 在發(fā)電廠處、在海上油井設(shè)備或鉆井平臺(tái)上使用，以代替或加強(qiáng)真空塔，而提供模塊性和可更換筒等的益處。相應(yīng)地，有對(duì)于如下的需要新的或改進(jìn)的液體脫氣薄膜接觸器和其制造和/或使用方法；新的或改進(jìn)的高壓液體脫氣薄膜接觸器和/或其制造和/或使用方法；新的或改進(jìn)的高壓液體脫氣系統(tǒng)；等等。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)涉及薄膜接觸器、和它們的制造和使用方法。在至少選中的實(shí)施例中，本發(fā)明的目的在于高壓液體脫氣薄膜接觸器和/或它們的制造和/或使用方法。在至少某些實(shí)施例中，本發(fā)明的目的在于，用空心纖維薄膜接觸器將高壓液體脫氣，該高壓液體具有一種或多種夾帶或溶解氣體。優(yōu)選地，接觸器具有高壓容器或外罩，該高壓容器或外罩包圍至少一個(gè)薄膜筒，該薄膜筒包括開(kāi)孔芯部、多個(gè)空心纖維薄膜、加熱管隔板、及外殼或殼體，該加熱管隔板附加到空心纖維的每個(gè)端部上。更優(yōu)選地，空心纖維的孔腔與殘氣(洗提氣體)、 真空、或兩者流體連通，并且待被脫氣(或去氣泡)的液體經(jīng)開(kāi)孔芯部的敞開(kāi)端部進(jìn)入到接觸器中，并且通過(guò)芯部開(kāi)孔徑向離開(kāi)，跨過(guò)空心纖維的外部(外殼側(cè)面或外殼側(cè))，選擇性地越過(guò)至少一塊障板并且跨過(guò)空心纖維的另一部分的外部，通過(guò)開(kāi)孔返回到芯部，及在較少溶解或夾帶氣體的情況下離開(kāi)接觸器。夾帶或溶解氣體從液體跨過(guò)空心纖維薄膜擴(kuò)散或通過(guò)，并且擴(kuò)散或通到孔腔中。在至少選中的實(shí)施例中，本發(fā)明的目的在于高壓液體脫氣薄膜接觸器，這些高壓液體脫氣薄膜接觸器具有高壓容器或外罩，這些高壓容器或外罩典型地用在反滲透 (reverse osmosis，R0)設(shè)備中(而不是用在液體脫氣薄膜接觸器中)。這樣的RO高壓容器或外罩可能需要修改或改裝，以使?jié)B入物或氣體端口在真空或降低壓力條件下正確地起作用。大多數(shù)RO高壓容器或外罩具有端口，這些端口設(shè)計(jì)成在壓力下而不是在真空下工作。在至少某些實(shí)施例中，本發(fā)明的目的在于，用薄膜接觸器將液體脫氣，該液體具有溶解或夾帶氣體(一種或多種)，該薄膜接觸器包括一個(gè)或多個(gè)空心纖維薄膜筒，這些空心纖維薄膜筒適于配合在高壓容器或外罩內(nèi)，優(yōu)選地配合在標(biāo)準(zhǔn)或可買(mǎi)到高壓容器或外罩內(nèi)，如在標(biāo)準(zhǔn)RO壓力容器內(nèi)。優(yōu)選地，接觸器具有高壓容器或外罩，該高壓容器或外罩包圍至少一個(gè)薄膜筒，該至少一個(gè)薄膜筒包括開(kāi)孔芯部、多個(gè)空心纖維薄膜、加熱管隔板、選擇性障板、及外殼，該加熱管隔板附加到所述空心纖維的每個(gè)端部上。更優(yōu)選地，空心纖維孔腔與殘氣(洗提氣體)、真空、或兩者流體連通，并且待被脫氣(或去氣泡)的液體經(jīng)開(kāi)孔芯部的敞開(kāi)端部進(jìn)入到接觸器中，并且通過(guò)芯部開(kāi)孔徑向離開(kāi)，跨過(guò)在外殼內(nèi)的薄膜的外部， 選擇性地跨過(guò)障板并且跨過(guò)在外殼內(nèi)的薄膜的其它部分的外部，通過(guò)其它開(kāi)孔重新進(jìn)入到芯部中，及在較少溶解或夾帶氣體的情況下離開(kāi)接觸器。這樣，接觸器是外殼-側(cè)液體接觸器，并且溶解或夾帶氣體從液體跨過(guò)薄膜擴(kuò)散，并且擴(kuò)散到孔腔中(并且通過(guò)側(cè)部或端部氣體或真空端口出去)。按照本發(fā)明的至少選中的實(shí)施例，目前新的或改進(jìn)的薄膜接觸器消除現(xiàn)有接觸器的缺陷；對(duì)于一些用途是有效的；適用于大流量液體和/或高壓液體的脫氣，如在約50gpm 或更大和/或約300psi或更高下的海水；具有高壓參數(shù)；具有ASME代碼參數(shù)；將具有立即的客戶熟悉性和接受度；具有比較低成本；具有比較輕的重量；不使用金屬或其它腐蝕性材料；不使用PVC ；是模塊式的；具有可更換獨(dú)立筒；供給開(kāi)端口選項(xiàng)；具有改進(jìn)或標(biāo)準(zhǔn)的外罩模塊尺寸；具有改進(jìn)的模塊陣列尺寸；具有一個(gè)或多個(gè)高壓筒；不具有過(guò)長(zhǎng)纖維；消除或減少氣體濃度變化；允許工業(yè)生產(chǎn)；等等。大流量、高壓力薄膜接觸器長(zhǎng)期一直是對(duì)于薄膜開(kāi)發(fā)者感興趣的主題。例如，選中氣體轉(zhuǎn)移薄膜接觸器可處置大流量(高達(dá)400gpm)和高壓(高達(dá)IOOpsi)液體，這些選中的氣體轉(zhuǎn)移薄膜接觸器由Liqui-Cel business of Mebrana-Charlotte開(kāi)發(fā)和制造，該 Liqui-Cel business of Mebrana—Charlotte 是^立于North Carolina 州白勺 Charlotte 市白勺 Celgard，LLC公司的部門(mén)。除例如Liqui-Cel Extra-Flow 薄膜接觸器系統(tǒng)的最近使用之外，大多數(shù)大規(guī)模工業(yè)脫氣系統(tǒng)仍然利用非常大的真空塔，以將水、海水等脫氣。例如，發(fā)電廠和海上油井設(shè)備典型地使用巨大金屬真空塔(30英尺高或更高)，以將水、生產(chǎn)用水、存儲(chǔ)罐水、海水、鹽水等脫氣。按照本發(fā)明的至少某些實(shí)施例，新的或改進(jìn)的液體脫氣薄膜接觸器允許比較小、 模塊式、脫氣模塊在工業(yè)過(guò)程中、在發(fā)電廠處、在海上油井設(shè)備或鉆井平臺(tái)上使用，以代替或加強(qiáng)真空塔，而提供模塊性和可更換筒等的益處。相應(yīng)地，本發(fā)明的至少某些實(shí)施例提供新的或改進(jìn)的液體脫氣薄膜接觸器，該液體脫氣薄膜接觸器滿足對(duì)于新的或改進(jìn)的液體脫氣薄膜接觸器和/或其制造和/或使用方法的需要。按照本發(fā)明的至少選中實(shí)施例，改進(jìn)的液體脫氣薄膜接觸器或模塊包括高壓外罩、和在其中的至少一個(gè)脫氣筒?？赡軆?yōu)選的是高壓外罩是標(biāo)準(zhǔn)(或改裝或修改)ASME合格反向滲透(RO)或水凈化高壓外罩或容器(由例如聚乙烯、聚碳酸酯、不銹鋼、耐腐蝕絲纏繞玻璃纖維加強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂管制成，具有例如150、250、300、400、或600psi的壓力參數(shù)，并且具有例如3、4、或6個(gè)端口、和在每個(gè)端部處的端蓋)；并且脫氣筒是獨(dú)立空心纖維薄膜筒， 該獨(dú)立空心纖維薄膜筒適于配合在高壓外罩或容器中。在至少一個(gè)實(shí)施例中，這樣一種獨(dú)立液體薄膜接觸器筒可以包括開(kāi)孔中心管； 第一墊，包括多個(gè)第一空心纖維薄膜，這些第一空心纖維薄膜每個(gè)具有第一端部和第二端部，該第一端部和第二端部都是敞開(kāi)的；選擇性障板，將空心纖維墊分離成兩個(gè)區(qū)域；筒外殼、殼體或外罩；及在每個(gè)端部處的封裝。第一和第二薄膜端部是敞開(kāi)的，例如，以允許洗提氣體或殘氣通過(guò)那里?？赡軆?yōu)選的是，障板由中心管連接器和由環(huán)氧樹(shù)脂形成，該中心管連接器接合中心管的第一和第二段，在穿過(guò)空心纖維墊的整個(gè)厚度纏繞形成壩或塊的同時(shí)， 將該環(huán)氧樹(shù)脂涂敷在墊或束的中心中的中心管連接器上。也可能優(yōu)選的是封裝由環(huán)氧樹(shù)脂制成；并且切去封裝的端部，以在封裝之后形成敞開(kāi)的第一和第二端部。按照至少一個(gè)實(shí)施例，中心管在筒的每個(gè)端部中形成開(kāi)口，并且沿其長(zhǎng)度開(kāi)孔，以保證液體流過(guò)筒和越過(guò)空心纖維。在筒的每個(gè)端部中的中心管開(kāi)口適于與在高壓外殼或容器的端蓋中的相應(yīng)端口流體連通。例如，空心或管狀適配器或管路可以用來(lái)將筒開(kāi)口與在端蓋中的端口相連接。按照至少選中實(shí)施例，高壓脫氣模塊在單個(gè)RO高壓外罩中包括兩個(gè)或更多個(gè)筒。 根據(jù)至少特別可能的優(yōu)選實(shí)施例，高壓脫氣模塊在單個(gè)高壓外罩或容器中包括兩個(gè)或更多個(gè)筒，在相鄰?fù)仓g具有足夠空間，以提供環(huán)形區(qū)域，該環(huán)形區(qū)域用作在模塊中的孔腔的長(zhǎng)度內(nèi)的混合腔室或‘Gas Concentration Equalizing Gap (氣體濃度平衡間隙)’。這個(gè)腔室或間隙允許在最靠近中心管的孔腔內(nèi)的殘氣一路向外到最遠(yuǎn)直徑，以在模塊的長(zhǎng)度內(nèi)(在筒之間)重新混合和平衡。這樣做允許纖維的驅(qū)動(dòng)力，在纖維的效率最高處(在中心管處) 增大，并且在纖維的效率最低處(在最外直徑處)減小。最終結(jié)果是，與沒(méi)有這種特征具有等效薄膜面積的模塊相比，整體性能的顯著提高。在一個(gè)例子中，本發(fā)明的8X40模塊(具有兩個(gè)薄膜筒的8" X40"接觸器，這兩個(gè)薄膜筒在它們之間具有間隙)的溶解氧(DO)除去效率顯著地比常規(guī)脫氣模塊好(在IOOgpm以下的液體流量下)，即使薄膜區(qū)域大致等效。按照至少一個(gè)實(shí)施例，優(yōu)選RO外罩是8〃 X40"或8〃 X 80" RO外罩，并且薄膜筒的長(zhǎng)度是約20"、40〃或80〃。按照至少一個(gè)實(shí)施例，兩個(gè)或更多個(gè)8" X40"或8" X80"脫氣模塊的陣列，由連接在一起的6端口 RO外罩形成。
按照本發(fā)明的至少選中實(shí)施例，改進(jìn)的液體脫氣薄膜接觸器或模塊包括高壓外罩或容器、和在其中的至少一個(gè)脫氣筒?？赡軆?yōu)選的是高壓外罩是標(biāo)準(zhǔn)(或修改或改裝) ASME合格反向滲透(RO)或水凈化高壓外罩或容器(由例如聚乙烯、聚碳酸酯、不銹鋼、耐腐蝕絲纏繞玻璃纖維加強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂管制成，具有例如150、250、300、400、或600psi的壓力參數(shù)，并且具有例如4或6個(gè)端口、和在每個(gè)端部處的端蓋)；并且脫氣筒是獨(dú)立空心纖維薄膜筒，該獨(dú)立空心纖維薄膜筒適于配合在RO高壓外罩或容器中。另外，本薄膜接觸器可以為多種用途供給模塊式選項(xiàng)，并且它們可放在建筑物的實(shí)際任何區(qū)域中。它們可以迅速地移動(dòng)在新系統(tǒng)以及多個(gè)較舊系統(tǒng)中的強(qiáng)制通風(fēng)除氣器和
真空塔。本薄膜接觸器優(yōu)選地使用可買(mǎi)到材料(例如，玻璃纖維高壓外罩、ABS筒外殼、聚丙烯空心纖維)、容納容器及端蓋元件。封裝材料優(yōu)選地是環(huán)氧樹(shù)脂，環(huán)氧樹(shù)脂用在多種其它Liqui-Cel 產(chǎn)品中，并且已經(jīng)在本領(lǐng)域中證明多年。優(yōu)選的高性能Celgard X40 和Χ50微孔疏水聚丙烯空心纖維對(duì)于從水中除去溶解(X)2和&都是非常成本有效的。這樣的優(yōu)選裝置可以清潔得足以用在半導(dǎo)體設(shè)備的裝配(make up)環(huán)路中。更明確地說(shuō)，它們可以用來(lái)給巨大裝配系統(tǒng)脫氧和將在TFT工廠中使用的巨大水流脫氧。另外， 它們可以供給用來(lái)在混合床或EDI技術(shù)之前除去二氧化碳(CO2)的完美解決方案，以消除或減少化學(xué)制品使用和改進(jìn)離開(kāi)這些技術(shù)的水質(zhì)量。它們也可以用在鍋爐給水用途中，用來(lái)除去氧氣(O2)，以保護(hù)鍋爐和管路免受腐蝕。在鍋爐用途中，它們也可以具有較低操作成本，因?yàn)榻档头趴疹l率，并且對(duì)于接觸器系統(tǒng)操作要求較少能量。對(duì)于材料、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、使用及更換進(jìn)行的優(yōu)選變化允許優(yōu)選裝置的更有利經(jīng)濟(jì)性， 這些優(yōu)選裝置用于多種巨大工業(yè)和補(bǔ)充用途。如果純度和FDA符合在最終使用用途中是重要的，則高純度8X40或8X80薄膜接觸器實(shí)施例適于這些最終使用。按照至少選中可能優(yōu)選實(shí)施例，本薄膜接觸器(或薄膜筒)利用數(shù)千根 Celgard 微孔聚烯烴(polyolefin，P0)空心纖維，如疏水聚丙烯(polypropylene，PP)或聚甲基戊烯[polymethyl pentene，PMP、或poly (4-methyl-l-pentene)，聚(_4_ 甲基戊烯)]；或空心纖維，由聚偏氟乙烯(polyvinylidene f luoride，PVDF)、微孔疏水PVDF、聚偏氟乙烯的共聚物-如聚偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物(PVDF:HFP)、其它聚烯烴(例如，聚乙烯、聚丁烯)、聚砜類(lèi)(例如，聚砜、聚醚砜、聚芳砜)、纖維素和其衍生物、聚苯氧化物(PPO)、 PFAA、PTFE、其它氟化聚合物、聚酰胺、聚醚酰亞胺(polyether imides, PEI)、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、及/或類(lèi)似材料制成，編織成陣列，該陣列繞分配管纏繞，該分配管具有中心障板。在優(yōu)選操作期間，液體流過(guò)空心纖維的外殼側(cè)或外殼側(cè)面(外側(cè))。優(yōu)選設(shè)計(jì)包括在接觸器(或筒)中在空心纖維束中間的障板，該障板引導(dǎo)液體徑向跨過(guò)陣列。洗提氣體或真空或者分離地或者組合地施加在空心纖維的孔腔側(cè)或孔腔側(cè)面(內(nèi)側(cè))上。因?yàn)槠涫杷再|(zhì)，薄膜起惰性支撐件的作用，以允許在氣體與液體相之間的直接接觸，而沒(méi)有分散。在液體中的溶解氣體通過(guò)相對(duì)于氣流將較高壓力施加到液體流上穿過(guò)孔行進(jìn)。本發(fā)明的薄膜接觸器可以在全世界使用，用來(lái)在半導(dǎo)體、電力、制藥、攝影、食品和飲料、及多種其它工業(yè)中，將氧氣(O2)、二氧化碳(CO2)及氮?dú)?N2)添加到不同液體中或?qū)⑺鼈儚牟煌后w中除去。這樣的接觸器也可以用來(lái)將氣體添加到液體中，以增強(qiáng)超聲波清洗(megasonic)。飲料業(yè)指望用于碳酸化作用、氮化作用、及O2除去的薄膜接觸器。這些僅反映各種用途的幾個(gè)例子，其中可以使用本薄膜接觸器。另外，Mebrana-Charlotte供給液環(huán)式真空泵、排泄器、以及Orbisphere傳感器， 以補(bǔ)足這樣的薄膜接觸器。本發(fā)明的至少選中實(shí)施例的目的在于，用薄膜接觸器將液體脫氣。將具有溶解氣體的液體引入到接觸器中，該接觸器連接到洗提氣體和/或真空源上。接觸器(或一個(gè)或多個(gè)筒)優(yōu)選地具有開(kāi)孔芯部、多個(gè)空心纖維薄膜、加熱管隔板、及外殼，該加熱管隔板附加到纖維的每個(gè)端部上，該外殼具有氣體和液體開(kāi)口。外殼包圍纖維、加熱管隔板、以及芯部?？招睦w維孔腔與洗提氣體和/或真空源流體連通。液體經(jīng)芯部的敞開(kāi)端部進(jìn)入到接觸器中，徑向離開(kāi)芯部，跨過(guò)在外殼內(nèi)的薄膜，重新進(jìn)入芯部，及離開(kāi)接觸器(或筒)。溶解氣體由此從液體跨過(guò)薄膜擴(kuò)散到孔腔中。離開(kāi)接觸器或接觸器陣列的脫氣或去氣泡液體，可以具有小于lOOppb，優(yōu)選地小于50ppb，更優(yōu)選地小于20ppb，的溶解氣體含量(或殘余O2)。按照本發(fā)明的一定實(shí)施例，提供有新穎接觸器、接觸器陣列、以及/或用來(lái)將液體脫氣的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)這樣的接觸器或陣列。按照本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例，接觸器包括開(kāi)孔芯部、多根微孔空心纖維、及外殼、外罩或容器。纖維圍繞芯部，并且具有兩個(gè)端部。加熱管隔板附加到纖維的端部上。障板位于加熱管隔板之間?？招睦w維是在障板處敞開(kāi)或封閉的纖維。外殼、外罩或容器包圍纖維、加熱管隔板、及障板。按照本發(fā)明的至少另一個(gè)實(shí)施例，用來(lái)將液體脫氣的系統(tǒng)包括液體源、真空源、及至少一個(gè)接觸器，該液體源包含氣體，該至少一個(gè)接觸器包括開(kāi)孔芯部、多根微孔空心纖維、障板、及外殼、外罩或容器。液體源與芯部的一個(gè)端部流體連通。真空源通過(guò)加熱管隔板與空心纖維的孔腔流體連通。液體從芯部出去，跨過(guò)纖維，繞過(guò)障板，跨過(guò)纖維，及返回到芯部中。按照本發(fā)明的至少一個(gè)目的，提供有新的和改進(jìn)的螺旋式空心薄膜織物-包含筒和模塊，這些螺旋式空心薄膜織物-包含筒和模塊包含流動(dòng)-導(dǎo)向障板，用于分離和其它相接觸用途。本發(fā)明的至少選中實(shí)施例的另一個(gè)目的是提供這樣的筒和模塊，在這些筒和模塊中，將流動(dòng)-導(dǎo)向障板軸向定位，以促進(jìn)流體貫穿空心纖維束的徑向流動(dòng)。本發(fā)明的至少某些實(shí)施例的又一個(gè)目的是提供這樣的筒和模塊，在這些筒和模塊中，進(jìn)給流體流動(dòng)在芯部的一部分附近和/或通過(guò)其間斷地導(dǎo)向，并且以后向外導(dǎo)向到束的周緣。本發(fā)明的至少具體實(shí)施例的再一個(gè)目的是提供多種筒和模塊設(shè)計(jì)，這些筒和模塊設(shè)計(jì)產(chǎn)生徑向進(jìn)給流體流動(dòng)圖案，對(duì)于特別希望的薄膜接觸狀況可選擇該徑向進(jìn)給流體流動(dòng)圖案。本發(fā)明的至少某些實(shí)施例的另外目的是，提供用來(lái)建造改進(jìn)接觸器和/或筒的方法。另外的目的可以在下面的討論中陳述。本發(fā)明的至少某些實(shí)施例的目的在于，用多個(gè)高壓薄膜接觸器的串聯(lián)或并聯(lián)陣列或系統(tǒng)將諸如海水之類(lèi)的液體脫氣。將液體引入到陣列或系統(tǒng)的接觸器中-該液體具有溶解氣體，并且將接觸器連接到殘氣、洗提氣體、及/或真空源上。優(yōu)選地，每個(gè)接觸器具有至少一個(gè)薄膜筒，該薄膜筒包括開(kāi)孔芯部、多個(gè)空心纖維薄膜、加熱管隔板、及圓柱形外殼， 該加熱管隔板附加到所述纖維的每個(gè)端部上。外殼大體包圍纖維、加熱管隔板、及芯部。更優(yōu)選地，空心纖維孔腔與殘氣、洗提氣體、及/或真空源流體連通。液體經(jīng)芯部的敞開(kāi)端部的延伸部進(jìn)入到接觸器中，徑向離開(kāi)芯部，跨過(guò)在外殼內(nèi)的薄膜，繞至少一塊障板流動(dòng)，及經(jīng)芯部的另一個(gè)敞開(kāi)端部的延伸部離開(kāi)接觸器。溶解氣體由此從液體跨過(guò)薄膜擴(kuò)散到孔腔中。離開(kāi)多個(gè)高壓薄膜接觸器的陣列或系統(tǒng)的液體，可以具有到小于IOppb的溶解氣體含量。多個(gè)高壓薄膜接觸器的陣列或系統(tǒng)優(yōu)選是至少三個(gè)高壓薄膜接觸器的滑撬式或托盤(pán)式活動(dòng)陣列，這三個(gè)高壓薄膜接觸器每個(gè)具有高壓外罩或容器、和在其中的至少一個(gè)薄膜筒。 優(yōu)選陣列或系統(tǒng)具有多個(gè)高壓薄膜接觸器，這些高壓薄膜接觸器每個(gè)具有RO高壓外罩或容器。優(yōu)選陣列或系統(tǒng)具有多個(gè)高壓薄膜接觸器，這些高壓薄膜接觸器每個(gè)包括至少兩個(gè)薄膜筒，這兩個(gè)薄膜筒在它們之間具有選擇性氣體平衡間隙。根據(jù)本發(fā)明的至少選中實(shí)施例，提供高壓螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊或接觸器的改進(jìn)，這些高壓螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊或接觸器包括1)高壓模塊外罩；2) 一對(duì)端蓋，適于配合在所述模塊外罩的端部中或其上；3)液體端部端口，在所述端蓋的每一個(gè)中；4)至少一個(gè)氣體端口，在所述端蓋的至少一個(gè)中，或者在所述模塊外罩的側(cè)面中靠近其一個(gè)端部；5)至少一個(gè)薄膜筒，適于配合在所述模塊外罩中，每個(gè)薄膜筒包括a.多個(gè)空心纖維薄膜，每個(gè)具有孔腔，所述薄膜形成織物狀陣列，在該織物狀陣列中，空心纖維大體是相互平行的和構(gòu)成織物緯線，并且由絲按間隔開(kāi)關(guān)系保持，這些絲構(gòu)成織物經(jīng)線；b.將陣列在軸線上纏繞成螺旋纏繞薄膜束，該軸線大體平行于空心纖維，該螺旋纏繞薄膜束具有兩個(gè)束端部和圓柱形外表面；c.兩個(gè)束端部的每一個(gè)在樹(shù)脂封裝材料中封裝，該樹(shù)脂封裝材料用來(lái)將束端部密封到相鄰單塊加熱管隔板中，在兩塊加熱管隔板之間的束的一部分沒(méi)有封裝材料，以形成外殼側(cè)區(qū)域，并且空心纖維的孔腔端部構(gòu)成束端部的第一端部，該第一端部被暴露，并且與束的外部連通；d.筒外殼、殼體或外罩，具有第一和第二外罩端部和圓柱形外罩內(nèi)部，并且適于成形為包含薄膜束，與第一筒外罩相鄰的加熱管隔板(封裝)將第一束端部密封到圓柱形外罩內(nèi)部上，所述筒外罩限定兩個(gè)區(qū)域，該筒外罩包含束，這兩個(gè)區(qū)域通過(guò)薄膜相互連通， 這兩個(gè)區(qū)域包括(i)外殼側(cè)空間，在加熱管隔板之間的束部分的外面，并且在外罩內(nèi)；和 (ii)孔腔側(cè)空間，包括空心纖維孔腔和第一束端部；6)其中，所述端蓋的第一個(gè)的內(nèi)部正面和與第一筒外罩端部相鄰的所述模塊外罩的內(nèi)部、與圓柱形外罩內(nèi)部和第一束端部一起，密封第一模塊外罩端部，并且限定第一腔室，該第一腔室與薄膜孔腔連通；7)其中，所述端蓋的第二個(gè)的內(nèi)部正面和與第二筒外罩端部相鄰的所述模塊外罩的內(nèi)部、與圓柱形外罩內(nèi)部和第二束端部一起，密封第二模塊外罩端部，并且限定第二腔室，該第二腔室與薄膜孔腔連通；8)所述液體端部端口可操作地連接到每個(gè)所述薄膜筒的外殼側(cè)空間上，并且布置成，允許穿過(guò)其的流體注入和抽出；及9)至少一個(gè)氣體端口與第一和第二腔室的至少一個(gè)連通，并且布置成，允許穿過(guò)其的氣體注入和抽出。以上改進(jìn)高壓螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊或接觸器，還包括1)至少兩個(gè)氣體端口，使一個(gè)氣體端口在所述端蓋的至少每一個(gè)中，或者在所述模塊外罩的每一側(cè)中在其每個(gè)端部附近。以上改進(jìn)高壓螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊或接觸器，還包括1)至少兩個(gè)薄膜筒，適于配合在所述模塊外罩中。以上改進(jìn)高壓螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊或接觸器，還包括1)在所述薄膜筒的每一個(gè)中的空心卷筒，具有縱向軸線和圓柱形外表面、軸向鉆孔、及沿表面的開(kāi)孔，這些開(kāi)孔與鉆孔連通。以上改進(jìn)高壓螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊或接觸器，還包括1)空心纖維的兩個(gè)孔腔端部都暴露，并且與束的外部連通。以上改進(jìn)高壓螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊或接觸器，還包括1)其中，所述模塊外罩是高壓容器或外罩，如RO高壓容器。以上改進(jìn)高壓螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊或接觸器，還包括1)其中，筒外罩不必支撐高壓，因?yàn)槟K外罩將防止筒外罩破裂，并且如果筒外罩在壓力下膨脹，則模塊外罩將包含和約束筒外罩。以上改進(jìn)高壓螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊或接觸器，還包括1)其中，如果筒外殼在壓力下膨脹或失效，則模塊外罩將包含和約束筒外殼。以上改進(jìn)高壓螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊或接觸器，還包括1)其中，如果薄膜筒失效，則模塊外罩和端蓋將包含和約束薄膜外殼。本發(fā)明的至少選中實(shí)施例也提供用于以上螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊和/或筒的制造和/或使用方法。按照本發(fā)明的至少選中實(shí)施例，至少某些目的提供對(duì)于一些用途有效的接觸器或模塊，這些接觸器或模塊適用于大流量液體和/或高壓液體的脫氣，如在約50gpm或更大和/或約300psi或更高下的海水；具有高壓參數(shù)；具有ASME代碼參數(shù)；具有客戶熟悉性和接受度；具有較低成本；具有較輕的重量；不使用金屬或其它腐蝕性材料；具有模塊性；具有可更換獨(dú)立筒；具有開(kāi)端口選項(xiàng)；具有不同的模塊尺寸；具有不同的模塊陣列尺寸；包括高壓筒；不具有過(guò)長(zhǎng)纖維；具有大液體流量；消除或減少氣體濃度變化；允許工業(yè)生產(chǎn) ’等寸。按照本發(fā)明的至少選中實(shí)施例，至少某些目的提供非金屬、非PVC、模塊式、大流量、高壓薄膜接觸器，這些接觸器長(zhǎng)期一直是對(duì)于薄膜開(kāi)發(fā)者感興趣的主題，這些接觸器可代替或加強(qiáng)巨大真空塔，以將水、海水、等脫氣(例如，在發(fā)電廠處、在海上油井設(shè)備上、或在類(lèi)似地方，將水、生產(chǎn)用水、存儲(chǔ)罐水、海水、鹽水、等等脫氣)。按照本發(fā)明的至少選中實(shí)施例，至少某些目的提供改進(jìn)的液體脫氣薄膜接觸器， 并且/或者提供改進(jìn)的液體脫氣薄膜接觸器、和/或其制造和/或使用方法、等等，該改進(jìn)的液體脫氣薄膜接觸器允許比較小、模塊式、脫氣模塊在工業(yè)過(guò)程中、在發(fā)電廠處、在海上油井設(shè)備或鉆井平臺(tái)上使用，以代替或加強(qiáng)真空塔，而提供模塊性和可更換筒的益處。另外的實(shí)施例和/或各種實(shí)施例可以在下面的討論中描述或詳細(xì)說(shuō)明，并且限定在附屬權(quán)利要求書(shū)中。


為了說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例或方面，在附圖中表示有目前可能是優(yōu)選的形式；然而， 要理解，本發(fā)明不限于表示的精確實(shí)施例、方面、布置、及/或手段。圖1是立體圖，表明本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例的示范模塊或接觸器；圖2是示意縱向橫截面，說(shuō)明圖1的模塊，該示意縱向橫截面沿在圖3中的線A-A 得到(使側(cè)端口向下轉(zhuǎn)動(dòng))；圖3是圖1的模塊的端視圖；圖4是來(lái)自圖1的模塊實(shí)施例的示范筒的立體圖；圖5是圖4的筒的示意縱向橫截面視圖，該示意縱向橫截面視圖沿在圖6中的線 B-B得到；圖6是圖4的筒的端視圖；圖7和圖8是圖6的筒外罩或外殼的立體側(cè)視圖和端視圖；圖9和圖10是圖1的壓力外罩或容器的立體側(cè)視圖和端視圖；圖11和圖12是立體側(cè)視圖和端視圖，這些視圖表示本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例的筒外罩或外殼的另一個(gè)例子；圖13、圖14及圖15是相應(yīng)立體圖、橫截面圖及端視圖，這些圖表示本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例的筒外罩或外殼的又一個(gè)例子，并且圖14是圖13的外殼的橫截面，該橫截面沿在圖15中的線C-C得到；圖16和圖17是圖2和圖5的兩件中心管的一半的立體側(cè)視圖和端視圖；圖18和19是圖2和5的組裝兩件中心管的立體側(cè)視圖和端視圖；圖20和21是實(shí)心中心管連接器的立體側(cè)視圖和端視圖，該實(shí)心中心管連接器適于接合如圖18所示的兩個(gè)中心管段；圖22和23是立體側(cè)視圖和端視圖，這些視圖表示圖2的適配器，該適配器用來(lái)將筒連接到端蓋的端部端口上；圖M是側(cè)視圖，表明本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例的另一種示范模塊或接觸器；圖25是示意縱向橫截面，說(shuō)明圖M的模塊，該示意縱向橫截面沿在圖沈中的線 D-D得到；圖25A是圖25的空心筒連接器的立體圖；圖沈是圖M的筒的端視圖；圖27是示意縱向橫截面，說(shuō)明本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例的又一種示范模塊或接觸器，表示模塊的一種使用；圖觀是示意放大橫截面，說(shuō)明跨過(guò)空心纖維薄膜的一部分的氣體轉(zhuǎn)移；圖29,30及31是在相應(yīng)Sweep Gas Mode (殘氣模式)、Vacuum Mode (真空模式) 及Combo Mode中模塊的使用的示意說(shuō)明；
圖32和33是相應(yīng)并聯(lián)和串聯(lián)接觸器構(gòu)造的示意說(shuō)明；圖34是示意立體圖，表明本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例的模塊陣列的一個(gè)例子；圖35是本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例的脫氣滑橇的例子，該脫氣滑橇使用像圖34的模塊陣列那樣的多個(gè)模塊陣列；圖36和37是立體端視圖，表示按照本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例的高壓接觸器的相應(yīng)側(cè)面氣體端口和端部氣體端口例子；圖38是示意橫截面圖，說(shuō)明按照本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例的示范接觸器，該接觸器具有兩個(gè)筒，這兩個(gè)筒具有在它們之間的feis Equalization Gap (氣體平衡間隙)；圖39是示意立體圖，說(shuō)明本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例的三個(gè)6端口接觸器的例子，這些6端口接觸器使它們的氣體端口并聯(lián)連接；圖40是本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例的筒例子的示意立體圖，該筒例子具有在外部殼體中的開(kāi)孔；圖41是空心纖維薄膜陣列的例子的示意大比例放大表面視圖；圖42是空心纖維薄膜的示意立體端視圖，該空心纖維薄膜像來(lái)自圖41的空心纖維薄膜；圖43是圖42的空心纖維的外部(外殼側(cè))的一部分的示意放大表面視圖；及圖44是按照本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例的具體多接觸器構(gòu)造或接觸器陣列的示意說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式本申請(qǐng)涉及薄膜接觸器、和它們的制造和使用方法。在至少選中的實(shí)施例中，本發(fā)明的目的在于高壓液體脫氣薄膜接觸器和它們的制造和使用方法。在至少某些實(shí)施例中， 本發(fā)明的目的在于，用薄膜接觸器將液體脫氣，該液體具有溶解或夾帶氣體。優(yōu)選地，接觸器具有壓力容器或外罩，該壓力容器或外罩包圍至少一個(gè)薄膜筒，該薄膜筒包括開(kāi)孔芯部、 多個(gè)空心纖維薄膜、加熱管隔板、及外殼，該加熱管隔板附加到所述空心纖維的每個(gè)端部上。優(yōu)選地，空心纖維孔腔與殘氣、真空、或兩者流體連通，并且待被脫氣的液體經(jīng)開(kāi)孔芯部的敞開(kāi)端部進(jìn)入到接觸器中，徑向離開(kāi)芯部開(kāi)孔，跨過(guò)在外殼內(nèi)的薄膜的外部(孔腔側(cè))， 及在較少溶解或夾帶氣體的情況下離開(kāi)接觸器。溶解氣體優(yōu)選地從液體跨過(guò)微孔薄膜擴(kuò)散到孔腔中。按照本發(fā)明的至少選中實(shí)施例，一種改進(jìn)的液體脫氣薄膜接觸器或模塊包括高壓外罩、和在其中的至少一個(gè)脫氣筒。可能優(yōu)選的是高壓外罩是標(biāo)準(zhǔn)(或修改或改裝)ASME 合格反向滲透(RO)或水凈化壓力外罩或容器(由例如聚乙烯、聚碳酸酯、不銹鋼、耐腐蝕絲纏繞玻璃纖維加強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂管制成，具有例如150、250、300、400、或600psi的壓力參數(shù)，并且具有例如4或6個(gè)端口、和在每個(gè)端部處的端蓋)；并且脫氣筒是獨(dú)立空心纖維薄膜筒， 該獨(dú)立空心纖維薄膜筒適于配合在高壓外罩或容器中。按照本發(fā)明的至少可能優(yōu)選選中實(shí)施例，一種改進(jìn)的液體脫氣薄膜接觸器或模塊包括高壓外罩、和在其中的至少一個(gè)脫氣筒?？赡軆?yōu)選的是高壓外罩是標(biāo)準(zhǔn)ASME合格反向滲透(RO)或水凈化壓力外罩或容器(由例如聚乙烯、聚碳酸酯、不銹鋼、耐腐蝕絲纏繞玻璃纖維加強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂管制成，具有例如150、250、300、400、或600psi的壓力參數(shù)，并且具有例如4或6個(gè)端口，具有在壓力或真空下工作(密封)的至少側(cè)面或氣體端口、和在每個(gè)端部處的端蓋)；并且脫氣筒是獨(dú)立空心纖維薄膜筒，該獨(dú)立空心纖維薄膜筒適于配合在RO 高壓外罩中。在至少一個(gè)實(shí)施例中，這樣一種獨(dú)立液體薄膜接觸器筒可以包括開(kāi)孔中心管； 第一墊，包括多個(gè)第一空心纖維薄膜，這些第一空心纖維薄膜每個(gè)具有第一端部和第二端部，該第一端部和第二端部都是敞開(kāi)的；選擇性障板，將空心纖維墊分離成兩個(gè)區(qū)域；筒外殼、殼體或外罩；及在每個(gè)端部處的封裝。第一和第二薄膜端部是敞開(kāi)的，例如，以允許洗提氣體或殘氣通過(guò)那里。可能優(yōu)選的是，障板由中心管連接器和由環(huán)氧樹(shù)脂形成，該中心管連接器接合中心管的第一和第二段，在穿過(guò)空心纖維墊的整個(gè)厚度纏繞形成壩或塊的同時(shí)， 將該環(huán)氧樹(shù)脂涂敷在墊或束的中心中的中心管連接器上。也可能優(yōu)選的是封裝由環(huán)氧樹(shù)脂制成；并且切去封裝的端部，以在封裝之后形成敞開(kāi)的第一和第二端部。按照至少一個(gè)實(shí)施例，中心管在筒的每個(gè)端部處形成開(kāi)口，并且沿其長(zhǎng)度開(kāi)孔，以保證液體流過(guò)筒和越過(guò)空心纖維。在筒的每個(gè)端部中的開(kāi)口適于與在RO外罩的端蓋中的端口流體連通。例如，空心或管狀適配器或管路可以用來(lái)將筒開(kāi)口與在端蓋中的端口相連接。按照至少選中實(shí)施例，高壓脫氣模塊在單個(gè)RO外罩中包括兩個(gè)或更多個(gè)筒。按照至少一個(gè)實(shí)施例，優(yōu)選RO外罩是8〃 X40"或8〃 X 80" RO外罩，并且筒的長(zhǎng)度是約20〃、40"或80"。按照至少一個(gè)實(shí)施例，兩個(gè)或更多個(gè)8" X40"或8" X80"脫氣模塊的陣列，由連接在一起的6端口 RO外罩形成。按照本發(fā)明的一個(gè)可能優(yōu)選方面，提供有一種商業(yè)可行高壓脫氣接觸器，該商業(yè)可行高壓脫氣接觸器具有高壓外罩或容器、和在其中的至少一個(gè)薄膜筒。按照本發(fā)明的另一個(gè)可能優(yōu)選方面，提供有一種商業(yè)可行高壓脫氣接觸器，該商業(yè)可行高壓脫氣接觸器具有標(biāo)準(zhǔn)RO高壓外罩或容器、和在其中的至少一個(gè)薄膜筒。按照本發(fā)明的又一個(gè)可能優(yōu)選方面，提供有一種商業(yè)可行高壓脫氣接觸器，該商業(yè)可行高壓脫氣接觸器具有標(biāo)準(zhǔn)RO高壓外罩或容器、和在其中的至少兩個(gè)薄膜筒。按照本發(fā)明的再一個(gè)可能優(yōu)選方面，發(fā)現(xiàn)的是，一種商業(yè)可行高壓液體脫氣接觸器可使用標(biāo)準(zhǔn)RO高壓外罩或容器和至少一個(gè)薄膜筒建造，該至少一個(gè)薄膜筒適于配合在容器中。本發(fā)明的可能優(yōu)選薄膜接觸器可以使得可能的是，將氣體轉(zhuǎn)移到含水流或?qū)怏w從含水流轉(zhuǎn)移走，而沒(méi)有分散。這樣的薄膜接觸器可以包含數(shù)千根Celgard 微孔聚烯烴-例如疏水聚丙烯-空心纖維，這些空心纖維使用聚丙烯線(見(jiàn)圖41)編織成陣列，該聚丙烯線繞分配管和收集管(開(kāi)孔中心管的部分)纏繞。空心纖維優(yōu)選地按均勻疏松填充布置，允許較大流動(dòng)容量和總薄膜表面面積的利用。因?yàn)榭招睦w維薄膜優(yōu)選地是疏水的，所以含水流將不透入到孔中。通過(guò)相對(duì)于氣體流將較高壓力施加到含水流上，在孔處使氣體/ 液體界面不動(dòng)。不像諸如填充塔之類(lèi)的分散-相接觸器，本可能優(yōu)選薄膜接觸器為在流量的整個(gè)操作范圍上的轉(zhuǎn)移提供恒定界面面積?？招睦w維也可以由如下制成聚甲基戊烯(PMP、或聚(-4-甲基-1-戊烯))；聚偏氟乙烯(PVDF)；微孔疏水PVDF ；聚偏氟乙烯的共聚物，如聚偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物(PVDF:HFP)；其它聚烯烴(例如，聚乙烯、聚丁烯)；聚砜類(lèi)(例如，聚砜、聚醚砜、聚芳砜)； 纖維素和其衍生物；聚苯氧化物(PPO) ；PFAA ；PTFE ；其它氟化聚合物；聚酰胺；聚醚酰亞胺 (PEI)；聚酰亞胺；聚酰胺酰亞胺；及/或類(lèi)似材料。盡管可能優(yōu)選的本薄膜接觸器利用微孔薄膜，但分離原理實(shí)質(zhì)上與諸如過(guò)濾和氣體分離之類(lèi)的其它薄膜分離不同。關(guān)于這樣的優(yōu)選空心纖維薄膜接觸器，沒(méi)有通過(guò)孔的對(duì)流流動(dòng)，該對(duì)流流動(dòng)如發(fā)生在其它薄膜分離中。代之以，優(yōu)選薄膜起惰性支撐件的作用，該惰性支撐件將液體和氣體相帶到直接接觸，而沒(méi)有分散。在兩相之間的質(zhì)量轉(zhuǎn)移完全由氣體相的壓力支配。因?yàn)閮?yōu)選Celgard 空心纖維和接觸器幾何形狀，表面面積每單位體積是比傳統(tǒng)技術(shù)，如填充塔、強(qiáng)制通風(fēng)除氣器及真空塔，高的數(shù)量級(jí)。表面面積對(duì)于體積的這種高水平導(dǎo)致對(duì)于給定性能水平，接觸器/系統(tǒng)尺寸的急劇減小。要注意，盡管帶有障板的薄膜設(shè)計(jì)顯得是優(yōu)選的，但對(duì)于目前描述的薄膜接觸器顯得有三種設(shè)計(jì)變形。帶有障板的薄膜設(shè)計(jì)使用繞中心障板的徑向液體流動(dòng)路徑。液體在空心纖維的外側(cè)(外殼側(cè)或外殼側(cè)面)上流動(dòng)。NB-或無(wú)障板設(shè)計(jì)，不利用中心障板，但它仍然是徑向流動(dòng)裝置。關(guān)于無(wú)障板設(shè)計(jì)的液體出口端口位于裝置的中部，而不是如在帶有障板的設(shè)計(jì)中那樣在接觸器端部處。NB接觸器的一個(gè)端部帶有蓋，并且允許液體從中心分配管向外或徑向跨過(guò)纖維流動(dòng)。這種變形顯得最好地適于真空操作。第三種變形或設(shè)計(jì)允許在空心纖維內(nèi)(孔腔側(cè)或孔腔側(cè)面)的液體流動(dòng)。這些裝置不是徑向流動(dòng)裝置，并且顯得最好地適于小流量用途。目前可能優(yōu)選的接觸器可以利用幾種纖維類(lèi)型之一，如PP、PMP、或PVDF，這些纖維類(lèi)型可以較好地適于對(duì)于水的吸附/洗提工藝。PVDF纖維可以較好地處置添加到海水中的衛(wèi)生消毒劑。Celgard X-40薄膜比X-50具有較厚的壁，具有較小內(nèi)徑，并且推薦用于氧氣除去。Celgard X-50具有稍薄的壁，具有較大內(nèi)徑。(見(jiàn)圖41和42)這種特征與 x-40薄膜相比，允許較大二氧化碳除去。下面是Celgard x-40和x-50空心纖維的比較。 表ι :Celgard x-40和x-50空心纖維比較
纖維類(lèi)型
特性單位X-40X-50纖維OD(名義)微米300300纖維ID(名義)微米200220氣泡點(diǎn)psi240240破壞負(fù)載克430430孔隙度%2540平均孔尺寸微米0.030.04 將可能第三種纖維變形-微孔聚烯烴，引入到較小接觸器中-這些較小接觸器用于低表面張力流體的氣體轉(zhuǎn)移，并且流體在這些裝置中始終在外殼側(cè)流動(dòng)。此外，微孔PVDF 纖維已經(jīng)為了在水中的氧化物質(zhì)的較好容裕度而引入。另外，將XIND纖維引入到較大工業(yè)接觸器中，并且適合于無(wú)-FDA脫氣用途。當(dāng)在氣體吸附用途，如氣化作用或碳酸化作用、等等，中使用帶有障板或無(wú)障板薄膜接觸器時(shí)，將氣體引入到空心纖維薄膜的內(nèi)側(cè)(孔腔側(cè))中，并且將液相引入到空心纖維薄膜的外側(cè)(外殼側(cè))。氣體的分壓和水溫控制在液相中溶解的氣體量。當(dāng)在這種用途中使用孔腔側(cè)液體薄膜接觸器(非徑向流動(dòng)裝置)時(shí)，將液體引入到孔腔側(cè)，而將氣體引入到外殼側(cè)。當(dāng)在氣體洗提用途，如脫碳酸或脫氧，中使用帶有障板或無(wú)障板薄膜接觸器時(shí)，將真空或洗提氣體或這些的組合施加到空心纖維的孔腔側(cè)。將液體流引入到纖維的外側(cè)。將氣體的分壓降低，以從液相中除去溶解氣體。當(dāng)在這種用途中使用孔腔側(cè)液體薄膜接觸器 (非徑向流動(dòng)裝置)時(shí)，將液體引入到孔腔側(cè)，而將氣體/真空施加到外殼側(cè)。參照附圖-其中類(lèi)似附圖標(biāo)記指示類(lèi)似元素，在圖1中表示有模塊或接觸器100 的一個(gè)實(shí)施例，如高壓液體脫氣薄膜接觸器。模塊100包括壓力外罩或容器110 ；端部端口 112、114 ；端蓋116、118 ；端蓋塊120、122 ；及側(cè)部端口 124、126。最優(yōu)選地，模塊適于液體脫氣，并且端部端口 112、114是液體端口，以優(yōu)選地接收待被脫氣、去氣泡等的液體，并且側(cè)部端口 1對(duì)、1沈是氣體端口，以優(yōu)選地分別接收和除去殘氣、洗提氣體等，并且/或者用于待連接到真空上(待連接到真空源或泵上)的一個(gè)或兩個(gè)側(cè)部端口，以促進(jìn)夾帶或溶解氣體(一種或多種)的除去或控制。盡管可能不如以上優(yōu)選，但模塊可能適于將一種或多種氣體添加到液體中，并且端部端口 112、114可以是液體端口，以接收待被處理和改性的液體，及側(cè)部端口 1對(duì)、1沈可以是氣體端口，以分別接收或除去二氧化碳、氮?dú)狻⒄婵盏?，或者用于待連接到氣體或真空上(待連接到氣體或真空源或泵上)的兩個(gè)側(cè)部端口，以促進(jìn)氣體(一種或多種)的控制或添力口。盡管可能仍然不如以上優(yōu)選，但模塊可能適于控制水分或?qū)⑺痔砑拥綒怏w或空氣流中，并且端部端口 112、114可以是液體端口，以接收水，及側(cè)部端口 1對(duì)、1沈可以是氣體端口，以分別接收和除去殘氣、洗提氣體、空氣等，并且/或者用于待連接到真空上(待連接到真空源或泵上)的一個(gè)或兩個(gè)側(cè)部端口，以促進(jìn)水蒸汽、水分等的產(chǎn)生、添加、除去、及 /或控制。盡管可能還不如以上優(yōu)選，但端部端口 112、114可以是氣體端口，并且側(cè)部端口 124、1沈可以是液體端口。盡管可能仍然還較不優(yōu)選，但端部端口 112、114可以是液體端口，并且側(cè)部端口 1對(duì)、1沈可以是液體端口，或者端部端口 112、114可以是氣體端口，并且側(cè)部端口 1對(duì)、1沈可以是氣體端口。對(duì)于至少某些用途，優(yōu)選布置可以是液體和氣體的逆流流動(dòng)。例如，液體可以從端口 112流動(dòng)到端口 114，而氣體可以從端口 1 流動(dòng)到端口 124，或者液體可以從端口 114 流動(dòng)到端口 112，而氣體可以從端口 IM流動(dòng)到端口 126。對(duì)于至少某些其它用途，優(yōu)選布置可以是液體和氣體的同向流動(dòng)。例如，液體可以從端口 112流動(dòng)到端口 114，而氣體可以從端口 IM流動(dòng)到端口 126，或者液體可以從端口 114流動(dòng)到端口 112，而氣體可以從端口 1 流動(dòng)到端口 124。對(duì)于至少某些另外其它用途，優(yōu)選布置可以是液體從一個(gè)液體端口到另一個(gè)的流動(dòng)，而將氣體從兩個(gè)氣體端口抽出。例如，氣體端口 1 和1 都可以連接到真空上(如連接到真空泵上)。對(duì)于至少某些進(jìn)一步其它用途，優(yōu)選布置可以是液體從一個(gè)液體端口到另一個(gè)的流動(dòng)，而強(qiáng)迫氣體進(jìn)入兩個(gè)氣體端口中。例如，氣體端口 IM和1 都可以連接到氣體上，該氣體待被引入到液體中(如對(duì)于碳酸化作用、氮化作用等)。多個(gè)行業(yè)具有在液體中除去、添加或控制溶解氣體的需要。這里所表示和描述的模塊或接觸器100和類(lèi)似薄膜接觸器可用在這樣的行業(yè)中，其中氣體需要除去、控制或添加。換句話說(shuō)，有多種薄膜脫氣和氣體轉(zhuǎn)移用途，其中，可使用本液體除氣器。參照?qǐng)D2和圖4至6，模塊100可以包括筒130。筒130包括圓柱形外殼、殼體或外罩132，該圓柱形外殼、殼體或外罩132具有外部ο形圈溝槽134、136和內(nèi)表面133 (見(jiàn)圖7 和8)。而且，筒130包括封裝138、140，該封裝138、140用來(lái)密封在殼體內(nèi)部133與中心管 IM之間的筒的端部，用來(lái)密封空心纖維的端部，及用來(lái)形成加熱管隔板。封裝138、140具有相應(yīng)中心端部開(kāi)口 142、144，這些相應(yīng)中心端部開(kāi)口 142、144由中心管154的外部限定。如圖2所示，模塊100優(yōu)選地包括筒130和適配器或連接器146、148，這些適配器或連接器146、148每個(gè)具有升起部分149、和第一端部150和第二端部152，該第一端部150 和第二端部152適于分別與中心管開(kāi)口 151和端部端口開(kāi)口 153配對(duì)或配合在其中。如圖5所示，筒130也優(yōu)選地包括中心管154、障板155及薄膜墊156。圖1表示示范模塊或接觸器100，該示范模塊或接觸器100是4端口模塊，該4端口模塊具有兩個(gè)端部或外殼側(cè)端口 112、114和兩個(gè)側(cè)部或孔腔側(cè)端口 124、126。按照可能最優(yōu)選實(shí)施例，外罩或容器110具有標(biāo)準(zhǔn)反滲透(RO)或高壓水凈化型高壓外罩或容器的外觀，并且優(yōu)選地是標(biāo)準(zhǔn)反滲透(RO)或高壓水凈化型高壓外罩或容器，該外罩或容器具有端蓋、端蓋鎖、端部端口、及側(cè)部端口。例如，外罩110可以是lOOpsi，優(yōu)選地300psi或更高額定值，的RO或高壓水凈化型外罩，例如像8〃 X40" ,8" X80〃、或16〃 X80“或高壓水凈化型外罩或容器，如玻璃纖維或不銹鋼容器。對(duì)于油井設(shè)備或海上鉆井平臺(tái)脫氣用途，優(yōu)選的是，使用非金屬耐腐蝕玻璃纖維外罩。按照可能較優(yōu)選實(shí)施例，模塊100具有標(biāo)準(zhǔn)反滲透(RO)或高壓水凈化型高壓外罩或容器的外觀，該外罩或容器具有端蓋、端蓋鎖、端部端口、及側(cè)部端口，并且優(yōu)選地側(cè)部端口 1對(duì)、1沈的密封對(duì)于降低壓力氣體或真空用途已經(jīng)修改。一些標(biāo)準(zhǔn)RO或高壓水凈化型側(cè)部端口密封僅適于加壓液體用途，并且當(dāng)將降低壓力氣體或真空施加其上時(shí)可能泄漏。圖2和圖3表示圖1的模塊100，該模塊100轉(zhuǎn)動(dòng)180度使側(cè)部端口 124、126向下指。優(yōu)選地，模塊100的外罩或容器110具有細(xì)長(zhǎng)恒定直徑中央部分160、和加大端部部分162、164(見(jiàn)圖1至3、9及10)。在外罩110的端部162、164中的開(kāi)口 166、168的直徑可以優(yōu)選地大于中央段160的細(xì)長(zhǎng)圓柱形開(kāi)口 170的內(nèi)徑(見(jiàn)圖10)，該細(xì)長(zhǎng)圓柱形開(kāi)口 170適于接收筒130。按照可能優(yōu)選例子，筒130具有比開(kāi)口 170的直徑稍小的外徑，并且筒在其端部附近由例如在溝槽134、136中的相應(yīng)ο形圈172、174，密封在開(kāi)口 170中。如關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)RO外罩那樣，端部開(kāi)口 166、168適于接收端蓋116、118和端蓋鎖120、122，這些端蓋鎖120、122將端蓋在外罩110中固定到位，該外罩110具有端部端口 112、114，這些端部端口 112、114接收適配器146、148或者與它們配對(duì)，這將適配器146、148放置或保持到位，并且由中心管1 接收。當(dāng)將端蓋鎖定到位時(shí)，那么優(yōu)選地將筒、中心管、適配器、及端部端口鎖定或保持到位。升起部分149和適配器146、148的肩部180限制相應(yīng)適配器端部 152、150可插入在相應(yīng)端部端口和中心管開(kāi)口 153、151中的最大值。適配器146、148優(yōu)選地也包括例如ο形圈溝槽182、184，這些ο形圈溝槽182、184用來(lái)接收相應(yīng)ο形圈，這些相應(yīng)ο形圈與中心管的端部和端部端口的內(nèi)部部分形成流體緊密密封。如以上描述的那樣，優(yōu)選模塊100具有非常簡(jiǎn)單而非常有效的構(gòu)造。外殼側(cè)流體或液體與孔腔側(cè)流體或氣體分離(除在薄膜界面處外)。優(yōu)選地，標(biāo)準(zhǔn)部分，如標(biāo)準(zhǔn)外罩、端蓋、端部端口、側(cè)部端口、及端蓋鎖，與定制部分，如筒、中心管、及適配器，一起使用。依據(jù)模塊最終使用或用途，可能需要使用定制端部端口、側(cè)部端口、及/或端蓋。盡管中心管IM可以是單件開(kāi)孔管(具有或沒(méi)有中心塞或限流器)，但如圖2、5和 16至21所示，優(yōu)選的是，中心管巧4可以由至少三部分制成第一開(kāi)孔管部分190、第二開(kāi)孔管部分192、及實(shí)心管連接器194。如表示的那樣，管連接器194優(yōu)選地具有相應(yīng)螺紋端部191和193，這些相應(yīng)螺紋端部191和193適于與內(nèi)螺紋配對(duì)，這些內(nèi)螺紋在管190和192 的、與連接器194相鄰的端部中。而且，管連接器194優(yōu)選地具有升起中央開(kāi)槽部分195， 該升起中央開(kāi)槽部分195用來(lái)將管190、192間隔開(kāi)，并且當(dāng)薄膜墊或織物繞管巧4包裹時(shí)， 用來(lái)幫助由例如環(huán)氧樹(shù)脂形成障板155，及幫助障板155在形成之后保持到位。類(lèi)似地，管 190、192的每一根可以在端部相對(duì)連接器194附近包括肋或溝槽202，這些肋或溝槽202用來(lái)在薄膜墊或織物繞管巧4包裹并且放置在殼體132中之后，幫助由例如環(huán)氧樹(shù)脂形成封裝138、140，并且?guī)椭庋b138、140在形成之后保持到位。優(yōu)選地，管190、192的每一根在端部中具有光滑開(kāi)孔自由內(nèi)表面，該光滑開(kāi)孔自由內(nèi)表面適于接收適配器146、148的端部 150。薄膜墊156優(yōu)選地由障板155分離成兩個(gè)薄膜部分196和198。例如，如果待脫氣的液體正在穿過(guò)模塊100從端部端口 112流到端部端口 114，則液體流過(guò)在端部端口 112 中的開(kāi)口 113，流過(guò)在適配器146中的開(kāi)口 186，流過(guò)在管190中的開(kāi)151，穿過(guò)在管190中的開(kāi)孔或開(kāi)口 200流出，繞例如在薄膜墊部分196中的空心纖維流動(dòng)，越過(guò)障板155(在障板巧5與殼體內(nèi)部133之間)，繞例如在薄膜墊部分198中的空心纖維流動(dòng)，流過(guò)在管192 中的開(kāi)孔或開(kāi)200，流過(guò)在管192中的開(kāi)口 151，流過(guò)在適配器148中的開(kāi)口 186，及穿過(guò)在端部端口 114中的開(kāi)口 115流出。在這個(gè)例子中，管190是液體分配管，并且管192是液體收集管。在另一個(gè)例子中，待脫氣的液體正在穿過(guò)模塊100從端部端口 114流到端部端口 112，液體流過(guò)在端部端口 114中的開(kāi)口 115，流過(guò)在適配器148中的開(kāi)口 186，流過(guò)在管192 中的開(kāi)151，穿過(guò)在管192中的開(kāi)孔或開(kāi)口 200流出，繞例如在薄膜墊部分198中的空心纖維流動(dòng)，越過(guò)障板155(在障板155與殼體內(nèi)部133之間)，繞例如在薄膜墊部分196中的空心纖維流動(dòng)，流過(guò)在管190中的開(kāi)孔或開(kāi)口 200，流過(guò)在管190中的開(kāi)151，流過(guò)在適配器 146中的開(kāi)口 186，及穿過(guò)在端部端口 112中的開(kāi)113流出。在這個(gè)例子中，管192是液體分配管，并且管190是液體收集管。盡管圖1至圖6表示在模塊100的外罩110中的單個(gè)筒130，但想到的是，可以使用兩個(gè)或更多個(gè)筒(見(jiàn)圖25、27及39)。而且，盡管優(yōu)選的是，在外罩110中使用一個(gè)或多個(gè)筒130，但人們通過(guò)直接封裝薄膜墊和在其中的中心管，可以在外罩110中形成整體薄膜接觸器。進(jìn)一步，盡管優(yōu)選的是，筒130具有外殼或殼體132，但人們?cè)谕庹?10中可使用無(wú)夕卜殼筒。盡管優(yōu)選的是，使用一個(gè)或多個(gè)筒，這些筒在其中具有帶有障板的薄膜墊，但要理解，可使用無(wú)障板或多障板構(gòu)造。例如，短筒的薄膜墊可以是無(wú)障板的，而長(zhǎng)筒的那些薄膜墊可以包括兩塊或更多塊障板。參照?qǐng)D11和圖12，另一種示范圓柱形外殼、殼體或外罩300具有外部ο形圈溝槽 302,304和內(nèi)表面306。參照?qǐng)D13至15，又一種示范圓柱形外殼、殼體或外罩320具有外部ο形圈溝槽 322、324、內(nèi)表面326、及開(kāi)槽或加肋部分328、330，以幫助在其端部部分中形成和保持封裝。參照?qǐng)D4至6，要注意，筒優(yōu)選地是獨(dú)立薄膜接觸器單元，具有合理的尺寸和重量， 以被裝運(yùn)、搬運(yùn)、插入、及更換。這樣的筒使模塊的建造和維護(hù)容易。按照可能優(yōu)選例子，8" 直徑筒的長(zhǎng)度是40"或更小，并且16"直徑筒的長(zhǎng)度是20"或更小。參照?qǐng)D7和圖8，在一個(gè)可能優(yōu)選例子中，筒外罩或外殼132具有約39. 75英寸的整體長(zhǎng)度、和約7. 9英寸的外徑，并且由ABS聚合物形成。在另一個(gè)可能優(yōu)選例子中，筒外罩或外殼132具有約79. 75英寸的整體長(zhǎng)度、和約 7. 9英寸的外徑。在又一個(gè)可能優(yōu)選例子中，筒外罩或外殼132具有約79. 75英寸的整體長(zhǎng)度、和約 15. 9英寸的外徑。參照?qǐng)D9和圖10，在一個(gè)可能優(yōu)選例子中，壓力外罩或容器110具有約58. 25英寸的整體長(zhǎng)度、和約7. 95英寸的內(nèi)徑，并且由玻璃纖維、不銹鋼等形成。參照?qǐng)D11和圖12，在一個(gè)可能優(yōu)選例子中，筒外罩或外殼300具有約19. 88英寸的整體長(zhǎng)度、和約7. 9英寸的外徑，并且由ABS聚合物形成。參照?qǐng)D13、14及15，在一個(gè)可能優(yōu)選例子中，筒外罩或外殼320具有約20. 28英寸的整體長(zhǎng)度、和約7. 9英寸的外徑，并且由ABS聚合物形成。參照?qǐng)D18和19，在一個(gè)可能優(yōu)選例子中，中心管IM具有約21英寸的整體長(zhǎng)度、 約1. 3英寸的外徑、約1英寸的內(nèi)徑，并且由聚合物形成。參照?qǐng)D22和23，適配器或連接器146、148每個(gè)具有中心開(kāi)口 186，該中心開(kāi)口 186 保證穿過(guò)其的流體流動(dòng)。參照?qǐng)D對(duì)至沈，6端口模塊400具有壓力外罩410，具有4個(gè)側(cè)部端口 412、414、 416、及418;兩個(gè)端部端口 ；兩個(gè)端蓋；兩個(gè)適配器；等等。模塊或接觸器400包含兩個(gè)薄膜筒420、422，這兩個(gè)薄膜筒420、422優(yōu)選地由空心連接器似4連接在一起，該空心連接器 424適于與在筒的中心管中的開(kāi)口配對(duì)，并且接收在這些開(kāi)口中。具體地參照?qǐng)D25Α，連接器似4優(yōu)選地包括升起中心部分426，該升起中心部分426 適于將筒420和422的相鄰端部(或加熱管隔板)間隔開(kāi)小段距離。按照一個(gè)例子，連接器似4將筒間隔開(kāi)約0. 25英寸。這個(gè)間隔或間隙優(yōu)選地保證孔腔側(cè)氣體、或離開(kāi)一個(gè)筒并且進(jìn)入下個(gè)筒的氣體的平衡。在空心纖維的敞開(kāi)端部(加熱管隔板的外邊緣)之間的這樣一種間隙可以優(yōu)選地從約0. 01英寸至約2英寸，更優(yōu)選地約0. 1英寸至約0. 5英寸，及最優(yōu)選地約0. 15英寸至約0. 35英寸。連接器似4也優(yōu)選地包括相應(yīng)端部4 和430，并且具有中央開(kāi)口 432，這些相應(yīng)端部4 和430適于與ο形圈相配合，并且接收在筒420和422 的中心管的相應(yīng)敞開(kāi)端部中，該中央開(kāi)口 432允許外殼側(cè)液體從一個(gè)筒的中心管流到另一個(gè)筒的中心管。這種兩筒構(gòu)造提供薄膜接觸器，該薄膜接觸器具有優(yōu)于其它接觸器和構(gòu)造的性能。圖27表示4端口模塊500，該4端口模塊500像模塊100，但像模塊400那樣具有兩個(gè)筒。例如，模塊500可以是8" X80〃模塊，或者能是16〃 X40"模塊，該8〃 X80" 模塊具有兩個(gè)40"筒，該16" X40"模塊具有兩個(gè)20"筒。在模塊500中的筒的每一個(gè)具有開(kāi)孔中心管、障板、多根空心纖維、及殼體，該障板連接到實(shí)心管連接器上，這些空心纖維在每個(gè)端部處具有加熱管隔板。如表示的那樣，液體和殘氣具有穿過(guò)模塊的逆流流動(dòng)，用來(lái)將液體脫氣。參照?qǐng)D觀，優(yōu)選地為了將諸如水之類(lèi)的液體脫氣，空心纖維是疏水微孔薄膜，這些疏水微孔薄膜具有孔，這些孔阻塞液體的通過(guò)，但允許氣體和蒸汽的通過(guò)或轉(zhuǎn)移。圖29、圖30及圖31表明模塊或接觸器的各種使用或模式[Swe印(ias (殘氣)、 Vacu um (真空)、或兩者]。圖32和33表示相應(yīng)并聯(lián)和串聯(lián)接觸器構(gòu)造。圖34示意地描繪本發(fā)明的示范多模塊陣列。圖35提供模塊陣列(像圖34的模塊陣列)的一個(gè)例子，該模塊陣列用作脫氣滑橇，該脫氣滑橇用在例如油井設(shè)備或鉆井平臺(tái)上，以將超過(guò)100，000桶的海水每天脫氣(依據(jù)實(shí)際構(gòu)造或設(shè)計(jì)、選中材料、模塊的尺寸和數(shù)量等，流量、重量、及其它技術(shù)規(guī)格可大大地改變)。圖36表示本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例的4端口模塊，該4端口模塊具有優(yōu)選側(cè)部氣體端口布置。模塊600具有外罩610、端蓋612、端蓋鎖614、端部端口 616、及側(cè)部端口 618。圖37表示本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例的4端口模塊，該4端口模塊具有可選擇氣體端口布置。模塊700具有外罩710、端蓋712、端蓋鎖714、端部端口 716、及端部氣體端口 718。圖38表明示范接觸器800，該接觸器800具有兩個(gè)筒，這兩個(gè)筒具有在它們之間的 Gas Equalization Gap (氣體平衡間隙)。圖39表示至少三個(gè)6端口接觸器400的陣列900，這些6端口接觸器400像圖M 的那些接觸器，使它們的側(cè)部端口(氣體端口)由側(cè)部端口聯(lián)接器401并聯(lián)連接，這些側(cè)部端口聯(lián)接器401適于與相鄰側(cè)部端口配對(duì)，接收在相鄰側(cè)部端口中，或者接收在其上。圖34 的陣列的接觸器可以優(yōu)選地具有側(cè)部端口，這些側(cè)部端口如圖39或44所示連接，以節(jié)省空間、減小質(zhì)量、等等。參照?qǐng)D40，筒930包括開(kāi)孔圓柱形外殼、殼體或外罩932，該開(kāi)孔圓柱形外殼、殼體或外罩932具有開(kāi)孔933、和外部ο形圈溝槽934、936。筒930也包括封裝938、中心管等 (見(jiàn)圖5)。由于筒930適于用在高壓外罩或容器內(nèi)，所以開(kāi)孔933允許高壓液體穿過(guò)開(kāi)口并且在殼體與容器的內(nèi)部之間流出，由此將殼體932免除壓力的至少一些。這樣的開(kāi)孔933 可以保證殼體932的厚度、筒930的質(zhì)量、等等的減小。進(jìn)一步地，穿過(guò)殼體或外殼的開(kāi)孔允許液體壓力在筒內(nèi)外相等。作為結(jié)果，外殼壁不必具有顯著的圓周強(qiáng)度。因此，可能的是，使用較便宜和較薄的外殼或管材，并且仍然保持本發(fā)明的基本外殼-內(nèi)-外罩設(shè)計(jì)。這種結(jié)構(gòu)可以為現(xiàn)行脫氣系統(tǒng)提供比常規(guī)系統(tǒng)輕的重量和低的成本。如在圖41中示意表示的那樣，優(yōu)選空心纖維薄膜陣列940包括多根空心纖維942， 例如Celgard X-40空心纖維，這些空心纖維942由橫向線946連接，這些橫向線946例如是聚丙烯線，沿它們的長(zhǎng)度間隔開(kāi)。示范空心纖維可以具有約300 μ m的外徑。
在圖42中，一根這樣的空心纖維942可以具有例如約300 μ m的外徑、和約200至 220 μ m的內(nèi)徑。如圖43所示，優(yōu)選空心纖維942具有縫隙狀微孔，這些縫隙狀微孔具有例如 0. 03 μ m的平均孔尺寸。這樣的空心纖維可以是聚丙烯，并且由環(huán)境友好干式拉伸過(guò)程制成。圖44表明按照本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例的優(yōu)選具體多接觸器構(gòu)造或陣列。這種具體構(gòu)造特別好地適于使用6端口模塊或接觸器、和隊(duì)殘氣和真空組合(Combo Mode)將海水脫氣。盡管僅表示三個(gè)接觸器，但要理解，可以使用更多或更少接觸器。而且，這種具體構(gòu)造可應(yīng)用于圖34和39的相應(yīng)陣列。按照本發(fā)明的具體方面，這種具體構(gòu)造特別好地適于用來(lái)替換或增強(qiáng)在海上油井設(shè)備或鉆井平臺(tái)上的常規(guī)真空塔。例如，使用處于這種具體構(gòu)造的多個(gè)6端口高壓脫氣模塊或接觸器(優(yōu)選地具有非金屬外罩)和&殘氣和真空，可容易地生產(chǎn)50，000桶每天或更多脫氣海水。按照至少一個(gè)實(shí)施例，這樣一種獨(dú)立液體薄膜接觸器筒可以包括開(kāi)孔中心管； 第一墊，包括多個(gè)第一空心纖維薄膜，這些第一空心纖維薄膜每個(gè)具有第一端部和第二端部，該第一端部和第二端部都是敞開(kāi)的；選擇性障板，將空心纖維墊分離成兩個(gè)區(qū)域；筒外殼或外罩；及在每個(gè)端部處的封裝。第一和第二薄膜端部是敞開(kāi)的，例如，以允許洗提氣體或殘氣通過(guò)那里?？赡軆?yōu)選的是，障板由中心管連接器和由環(huán)氧樹(shù)脂形成，該中心管連接器接合中心管的第一和第二段，在穿過(guò)空心纖維墊的整個(gè)厚度纏繞形成壩或塊的同時(shí)，將該環(huán)氧樹(shù)脂涂敷在墊或束的中心中的中心管連接器上。也可能優(yōu)選的是封裝由環(huán)氧樹(shù)脂制成；并且切去封裝的端部，以在封裝之后形成敞開(kāi)的第一和第二端部。按照至少一個(gè)實(shí)施例，中心管在筒的每個(gè)端部中形成開(kāi)口，并且沿其長(zhǎng)度開(kāi)孔，以保證液體流過(guò)筒和越過(guò)空心纖維。在筒的每個(gè)端部中的開(kāi)口適于與在RO外殼的端蓋中的端口流體連通。例如，空心或管狀適配器或管路可以用來(lái)將筒開(kāi)口與在端蓋中的端口相連接。按照至少選中實(shí)施例，高壓脫氣模塊在單個(gè)RO外罩中優(yōu)選地包括兩個(gè)或更多個(gè)筒。按照至少一個(gè)實(shí)施例，優(yōu)選RO外罩是8〃 X40"或8〃 X80〃 RO高壓外罩，并且筒的長(zhǎng)度是約20"、40〃或80〃。按照至少一個(gè)實(shí)施例，兩個(gè)或更多個(gè)8〃 X40"或8〃 X80"脫氣模塊的陣列由 6端口 RO外罩形成，這些6端口 RO外罩具有其中的薄膜筒。8〃 X 80〃模塊的好處
RO樣式容器
定到300psi或更高的ASME
熟悉的設(shè)備設(shè)計(jì)
簡(jiǎn)單的筒更換
較短停機(jī)時(shí)間
更換筒的較方便存儲(chǔ)/搬運(yùn)
不用專(zhuān)用工具
低更換成本
·緊湊的滑橇設(shè)計(jì)·低的總高度模塊的RO壓力外罩保證如果筒失效，或者如果筒外罩或外殼向外彎曲，則失效或筒包含在壓力外罩中。這樣，筒外殼可由較薄或較弱原料制成，并且筒不必定到RO壓力外罩或容器的完全壓力。可能優(yōu)選的是，在筒外殼的外表面與RO壓力外罩或容器的內(nèi)表面之間的間隙小于1. 0英寸，更優(yōu)選地小于0. 5英寸，及最優(yōu)選地小于0. 25英寸。間隙越小， 如下機(jī)會(huì)越小筒外殼將失效(裂縫、封裝的脫離)，并且它將僅向外彎曲，直到它接觸RO 外罩。按照至少選中實(shí)施例，標(biāo)準(zhǔn)RO外罩或容器可以從各種商標(biāo)中選擇，這些商標(biāo)包括但不限于例如1. CodeLine(Pentair Water)-Model 80S302. Hangzhou MEY Membrane Technology Co. , Ltd-8" SS 容器3. R0PV-R80S Series4. PROTEC (Bekaert Progressive Composites)-PRO 8-300-SP (這種容器僅可以
同正清掃壓力一道工作，而不是真空一道工作)。盡管具體側(cè)部端口或氣體端口密封設(shè)計(jì)不受限制，但優(yōu)選的是將與正和負(fù)壓力都一道工作的密封設(shè)計(jì)。一些容器制造商制成僅同正壓力一道工作的密封設(shè)計(jì)，如打算使用是對(duì)于正壓力RO那樣。聚合物成分的一些可以從例如如下選擇聚氯乙烯(PVC，polyvinyl chloride)、 氯化聚氯乙烯(CPVC，chlorinated polyvinyl chloride)、高沖擊強(qiáng)度聚苯乙烯(HIPS, high impact polystyrene)、聚丙j；希月青—丁二j；?！揭襧；希(ABS,polyacrylonitrile-butad i-ene-styrene)、聚丙煉酸酉旨 _ 苯乙煉-丙煉月青(ASA,polyacrylate-styrene-acrlonitri le)、及聚碳酸酯(PC, polycarbonate)。按照本發(fā)明的至少選中實(shí)施例，用于列出元件的每一個(gè)的優(yōu)選材料如下模塊容器-玻璃纖維、不銹鋼(SS)筒外殼-ABS、PVC、FRP、SS或?qū)⒂铆h(huán)氧樹(shù)脂粘合的其它材料中心管-ABS、PVC中心管連接器-ABS、PVC端部端口-Noryl、ABS、Delrin (Acetal)、鋼、或 SS中心管對(duì)于端部端口適配器-Noryl、Delrin(Acetal)、ABS、SS側(cè)部端口-SS空心筒連接器-Delrin(Acetal)、Noryl、ABS、SS端蓋-Noryl或其它玻璃_填充樹(shù)脂(具有或沒(méi)有鋁支撐板)、SS用于空心纖維陣列的線-PP在常規(guī)外殼側(cè)流動(dòng)接觸器中的限制之一是纖維長(zhǎng)度。具有過(guò)長(zhǎng)纖維使纖維的孔腔側(cè)變得用氣體飽和，在殘氣可離開(kāi)纖維的相對(duì)端部之前，人們正在試圖除去該氣體。這種效應(yīng)由如下事實(shí)進(jìn)一步加劇最靠近中心管的纖維-在該處速度最高，比在最外直徑處的纖維較高效。最終結(jié)果是，最內(nèi)纖維將具有剩余的很小驅(qū)動(dòng)力以除去吸附氣體，而最外纖維將仍然具有除去氣體的能力。問(wèn)題是，具有最高驅(qū)動(dòng)力的纖維位于最低效率外殼-側(cè)流動(dòng)位置中。按照本發(fā)明的至少一個(gè)方面，將混合腔室或‘Gas ConcentrationEqualizing Gap(氣體濃度平衡間隙)’添加在模塊中的孔腔的長(zhǎng)度內(nèi)。這個(gè)間隙允許在最靠近中心管的孔腔內(nèi)的殘氣一路向外到最遠(yuǎn)直徑，以在模塊的長(zhǎng)度內(nèi)重新混合和平衡。這樣做允許纖維的驅(qū)動(dòng)力，在纖維的效率最高處(在中心管處)增大，并且在纖維的效率最低處(在最外直徑處)減小。最終結(jié)果是，與沒(méi)有這種特征具有等效薄膜面積的模塊相比，整體性能的顯著提高。具有間隔開(kāi)筒的目前8X40模塊的DO除去效率顯著地比常規(guī)脫氣接觸器好(在 IOOgpm以下的液體流量下)，即使薄膜區(qū)域大致等效。按照本發(fā)明的可能其它優(yōu)選方面，將空心纖維微孔疏水薄膜筒插入到壓力容器中，筒是獨(dú)立的，并且在沒(méi)有輔助支撐結(jié)構(gòu)幫助的情況下可能能夠或可能不能夠承受內(nèi)部壓力，RO壓力容器可以是優(yōu)選容器，不像反滲透，將氣體和/或真空用在與液體相對(duì)的側(cè)部端口上，一旦安裝，就可以允許筒壁撓曲到它接觸壓力容器的內(nèi)徑的點(diǎn)，可以提供筒與外罩的間隙-該間隙足夠松以便允許容易安裝，而間隙可以足夠地緊，以便當(dāng)由于內(nèi)部壓力等筒外罩撓曲時(shí)，提供支撐結(jié)構(gòu)。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施例，空心纖維墊通過(guò)如下方法嵌入/封裝在樹(shù)脂中將空心纖維墊原料引入到外罩中。在第一步驟中，在外罩正在繞其中心軸線自旋的同時(shí)，經(jīng)開(kāi)口將暫時(shí)或可除去液體或膠引入到外罩中。作為結(jié)果，暫時(shí)或可除去液體或膠形成層，空心纖維的端部嵌在該層中。在第二步驟中，將液體可硬化樹(shù)脂引入到外罩中，并且通過(guò)離心效應(yīng)在暫時(shí)或可除去液體或膠的第一層上形成樹(shù)脂層，從而沿纖維長(zhǎng)度在纖維端部附近分段將空心纖維嵌在樹(shù)脂層中。在樹(shù)脂的硬化之后，除去暫時(shí)或可除去液體或膠，并且將空心纖維嵌在硬化樹(shù)脂中，從而纖維延伸使它們的端部超越樹(shù)脂層。然后，修整纖維端部，以形成加熱管隔板，使纖維的敞開(kāi)端部在外表面上。按照本發(fā)明的至少選中實(shí)施例，改進(jìn)的液體脫氣薄膜接觸器或模塊包括高壓外罩或容器、和在其中的至少一個(gè)脫氣筒?？赡軆?yōu)選的是高壓外罩是標(biāo)準(zhǔn)ASME合格反向滲透 (RO)或水凈化壓力外罩或容器(由例如聚乙烯、聚碳酸酯、不銹鋼、耐腐蝕絲纏繞玻璃纖維加強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂管制成，具有例如150、250、300、400、或600psi的壓力參數(shù)，并且具有例如4 或6個(gè)端口、和在每個(gè)端部處的端蓋)；并且脫氣筒是獨(dú)立空心纖維薄膜筒，該獨(dú)立空心纖維薄膜筒適于配合在RO高壓外罩中。封裝或熱固性材料可以包括但不限于環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨基甲酸乙酯、及熱塑性塑料。 環(huán)氧樹(shù)脂是優(yōu)選的。熱塑性塑料，如這里使用的那樣，是指高分子聚合物，該高分子聚合物當(dāng)暴露于熱量時(shí)軟化，并且當(dāng)冷卻到室溫時(shí)返回其原始狀態(tài)；術(shù)語(yǔ)通常應(yīng)用于合成物質(zhì)，如聚氯乙烯、尼龍、氟碳聚合物、線型聚乙烯、聚氨基甲酸乙酯預(yù)聚物、聚苯乙烯、聚丙烯、及纖維素和丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂。示范熱塑性塑料包括聚烯烴，如聚丙烯和聚乙烯。不同的封裝方法可以用來(lái)形成封裝或加熱管隔板。這樣的不同封裝方法包括但不限于模壓封裝、離心封裝、及重力封裝。本發(fā)明可以按其它形式實(shí)施，而不脫離其精神和基本屬性，并且相應(yīng)地，應(yīng)該對(duì)附屬權(quán)利要求書(shū)進(jìn)行參考，而不是對(duì)于以上說(shuō)明書(shū)，如在本發(fā)明的范圍中指示的那樣。
權(quán)利要求
1.一種高壓脫氣模塊，包括高壓外罩和至少一個(gè)獨(dú)立薄膜筒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓脫氣模塊，包括多個(gè)所述薄膜筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓脫氣模塊，其中，所述高壓外罩是標(biāo)準(zhǔn)RO壓力容器。
4.一種高壓螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊或接觸器，其包括高壓模塊外罩；一對(duì)端蓋，適于配合在所述模塊外罩的端部中或其上；液體端部端口，在所述端蓋的每一個(gè)中；至少一個(gè)氣體端口，在所述端蓋的至少一個(gè)中，或者在所述模塊外罩的側(cè)面中靠近其一個(gè)端部；至少一個(gè)薄膜筒，其適于配合在所述模塊外罩中，每個(gè)薄膜筒包括a.多個(gè)空心纖維薄膜，每個(gè)具有孔腔，所述薄膜形成織物狀陣列，在該織物狀陣列中， 空心纖維大體是相互平行的和構(gòu)成織物緯線，并且由細(xì)絲按間隔開(kāi)的關(guān)系進(jìn)行保持，這些細(xì)絲構(gòu)成織物經(jīng)線；b.該陣列在軸線上纏繞成螺旋纏繞薄膜束，該軸線大體平行于空心纖維，該螺旋纏繞薄膜束具有兩個(gè)束端部和圓柱形外表面；c.兩個(gè)束端部的每一個(gè)在樹(shù)脂封裝材料中封裝，該樹(shù)脂封裝材料用來(lái)將束端部密封到相鄰單塊加熱管隔板中，在兩塊加熱管隔板之間的束的一部分沒(méi)有封裝材料，以形成外殼側(cè)區(qū)域，并且空心纖維的孔腔端部構(gòu)成束端部的第一端部，該第一端部被暴露，并且與束的外部連通；d.筒外殼、殼體或外罩，具有第一和第二外罩端部和圓柱形外罩內(nèi)部，并且適于成形為包含薄膜束，與第一筒外罩端部相鄰的加熱管隔板(封裝)將第一束端部密封到圓柱形外罩內(nèi)部上，所述筒外罩限定兩個(gè)區(qū)域，該筒外罩包含束，這兩個(gè)區(qū)域通過(guò)薄膜相互連通， 這兩個(gè)區(qū)域包括(i)外殼側(cè)空間，在加熱管隔板之間的束部分的外面，并且在外罩內(nèi)；和 ( )孔腔側(cè)空間，包括空心纖維孔腔和第一束端部；其中，所述端蓋的第一個(gè)的內(nèi)部正面和與第一筒外罩端部相鄰的所述模塊外罩的內(nèi)部、與圓柱形外罩內(nèi)部和第一束端部一起，密封第一模塊外罩端部，并且限定第一腔室，該第一腔室與薄膜孔腔連通；其中，所述端蓋的第二個(gè)的內(nèi)部正面和與第二筒外罩端部相鄰的所述模塊外罩的內(nèi)部、與圓柱形外罩內(nèi)部和第二束端部一起，密封第二模塊外罩端部，并且限定第二腔室，該第二腔室與薄膜孔腔連通；所述液體端部端口可操作地連接到每個(gè)所述薄膜筒的外殼側(cè)空間上，并且布置成，允許穿過(guò)其的流體注入和抽出；以及至少一個(gè)氣體端口與第一和第二腔室的至少一個(gè)連通，并且布置成，允許穿過(guò)其的氣體注入和抽出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊或接觸器，還包括至少兩個(gè)氣體端口，其一個(gè)氣體端口在各所述端蓋的至少每一個(gè)中，或者在所述模塊外罩的每一側(cè)鄰近每個(gè)端部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊或接觸器，還包括至少兩個(gè)薄膜筒，適于配合在所述模塊外罩中。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊或接觸器，還包括在所述薄膜筒的每一個(gè)中的空心卷筒，具有縱向軸線和圓柱形外表面、軸向孔、及沿表面的開(kāi)孔，這些開(kāi)孔與軸向孔連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊或接觸器，還包括空心纖維的兩個(gè)孔腔端部都暴露，并且與束的外部連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊或接觸器，還包括其中，所述模塊外罩是高壓容器或外罩，如RO高壓容器。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊或接觸器，還包括其中，筒外罩不必支撐高壓，因?yàn)槟K外罩將防止筒外罩破裂，并且如果筒外罩在壓力下膨脹，則模塊外罩將包含和約束筒外罩。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊或接觸器，還包括其中，如果筒外殼在壓力下膨脹或失效，則模塊外罩將包含和約束筒外殼。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓螺旋式空心纖維薄膜織物-包含模塊或接觸器，還包括其中，如果薄膜筒失效，則模塊外罩和端蓋將包含和約束薄膜外殼。
13.—種將高壓液體脫氣的系統(tǒng)，其包括至少一個(gè)高壓液體脫氣模塊，該高壓液體脫氣模塊包括高壓外罩和至少一個(gè)獨(dú)立薄膜筒。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述高壓外罩包括多個(gè)所述薄膜筒。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述高壓外罩是標(biāo)準(zhǔn)RO壓力容器。
16.將海水脫氣的方法，改進(jìn)包括采用如權(quán)利要求13的系統(tǒng)。
17.一種高壓液體脫氣薄膜接觸器、或模塊、或方法，如這里表示或描述的那樣。
全文摘要
按照本發(fā)明的至少選中實(shí)施例，改進(jìn)的液體脫氣薄膜接觸器或模塊包括高壓外罩和在其中的至少一個(gè)脫氣筒?？赡軆?yōu)選的是高壓外罩是標(biāo)準(zhǔn)ASME合格反向滲透(RO)或水凈化壓力外罩或容器(由例如聚乙烯、聚碳酸酯、不銹鋼、耐腐蝕絲纏繞玻璃纖維加強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂管制成，具有例如150、250、300、400、或600psi的壓力參數(shù)，并且具有例如4或6個(gè)端口、和在每個(gè)端部處的端蓋)；并且脫氣筒是獨(dú)立空心纖維薄膜筒，該獨(dú)立空心纖維薄膜筒適于配合在RO高壓外罩中。
文檔編號(hào)B01D53/22GK102510769SQ201080036787
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月17日
發(fā)明者加雷思·P·泰勒, 阿米塔瓦·森古普塔 申請(qǐng)人:賽爾格有限責(zé)任公司