Brevet FR2156667A1 — publié le 19730601

La présente invention concerne un dispositif pour la séparation de solutions qui, sous pression, sont amenées à passer à travers des membranes en forme de manches maintenues par des tubes de soutien. On connatt déjà un procédé consistant à séparer des solutions d'après le principe dit de l'osmose inversée, les solutions étant amenées sous pression dans des membranes semi-perméables; le solvant passe alors à travers la membrane et, débarrassé de la matière dissoute, il peut être recueilli. On peut traiter de cette façon, par exemple, de l'eau saumâtre ou de l'eau de mer pour obtenir de l'eau douce. Pour l'application du procédé de l'osmose inversée on a déjà proposé des dispositifs, suivant lesquels sont utilisées des membranes en forme de manches -(ou tuyaux souples) semi-perméables, après avoir été placées à ltintérieur de tubes résistant à la pression et munis de trous d'écoulement. les dispositifs connus de ce genre présentent toutefois l'inconvénient que les membranes en forme de manches sont facilement mises hors d'usage quand elles sont soumises à la pression élevée nécessaire. En outre, ces membranes ne peuvent être que difficilement changées. Pour éliminer cet inconvénient il a déjà été proposé de placer, entre la membrane tubulaire et le tube de soutien, des couches intermédiaires d'une matière perméable à l'eau. Ces couches intermédiaires ont en général été conçues de façon qu'on puisse placer un tissu, fait de cette matière perméable à l'eau, sur la paroi interne du tube de soutien avant l'introduction de la membrane, l'enroulement autour de celle-ci. La fabrication de telles couches intermédiaires est naturellement complexe et par suite coûteuse, d'autant plus qu'à chaque changement de membrane elles doivent être renouvelées. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients. Hile consiste en premier lieu en ce que la couche intermédiaire perméable à l'eau est constituée par un élément en forme de tube fait d'une matière perméable à l'eau que l'on introduit dans le tube de soutien et qui y reste même lors d'un changement de membrane. Suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, cet élément tubulaire consiste en un tube de matière synthétique à base de polyéthylène, qui est rendue perméable à l'eau par le fait que le granulé de matière synthétique est soumis, lors du moulage, à une opération de frittage. Posais il peut etre également avantageux d'employer un tube intermédiaire en matière métallique dont la face extérieure a été rendue poreuse par un traitement approprié. Dans une forme de réalisation particulièrement pratique du dispositif selon la présente invention, il est prévu aux extrémités du tube de soutien des pièces terminales à collerette qui sont assemblées de façon jointive au tube de soutien, au tube intermédiaire perméable à l'eau et à la membrane et qui sont fixées de façon amovible au tube de soutien. les pièces terminales à collerette peuvent alors être serrées par leur partie de tête contre la face de bout du tube de soutien à l'aide d'un écrou à chapeau qui se visse sur une bride du tube de soutien. Des exemples de réalisation de l'invention sont représentés au dessin, dans lequel La fig.l montre en coupe la partie de tête d'un tube de soutien, avec la membrane perméable au liquide mise en place. La figure représente, également en coupe, l'assemblage de plusieurs tubes de soutien. Dans la forme d'exécution de la fig.l, le tube de soutien 1 résistant à la pression est muni d'une pièce de bout 2 en forme de bride ou collerette. Il présente, répartis sur sa périphérie, des trous 3 qui servent à l'écoulement du solvant épuré, lequel passe à travers la membrane semi-perméable 4 et le tube intermédiaire 5, et s' échappe à l'extérieur quand la solution est amenée sous pression dans l'espace intérieur 6 du tube de soutien 1 résistant à la pression. Le tube intermédiaire 5, qui est perméable à l'eau mais rigide, s'applique fermement contre la paroi interne du tube de soutien 1 résistant à la pression et il y demeure, même dans le cas d'un changement nécessaire de la membrahe 4. le tube intermédiaire 5 est fait d'une matière synthétique à base de polyester. Ce tube sera avantageusement réalisé en un granulé qui sera fritté lors du moulage.On obtiendra par ce moyen la porosité nécessaire. Elais on peut aussi employer un tube intermédiaire 5 fait de quelque autre matière poreuse. La face de bout du tube de soutien 1 résistant à la pression est fermée par une pièce d'introduction, dont la partie cylindrique est désignée par 7, et la partie en forme de bride ou collerette par 8. Cette collerette 8 est logée dans un évidement annulaire correspondant de la pièce de bout 2 en forme de bride du tube de soutien 1. Celui-ci est maintenu par une tête 9 qui est serrée contre le tube de soutien 1 par l'intermédiaire d'un écrou à chapeau 10, dont le rebord 11 agit sur l'épaulement 12 de la tête 9, qui se visse dans la pièce de bout 2 du tube de soutien 1. Par 13 et 14 sont désignés des joints d'étanchéité annulaire, dont le joint 13, qui est prévu entre la partie cylindrique 7 de la pièce d'introduction et le tube de soutien 1, maintient en même temps la membrane 4 dans le tube de soutien 1, et doit d'autre part empêcher que la solution ne s1 échappe à l'extérieur par la jonction. Un autre joint 15, qui est prévu entre la tette 9 et la pièce de bout 2 du tube de soutien 1, empêche d'autre part le solvant épuré, sortant par la face de bout du tube intermédiaire 5 perméable à l'eau, de s'échapper à la jonction entre le tube de soutien 1 et la tête 9.La mise en place de la membrane 4 se fait de la façon suivante: après introduction du tube intermédiaire 5 dans le tube de soutien 1, la membrane y est à son tour engagée et tirée, puis coupée au ras des extrémités de ce tube intermédiaire 5. Après mise en place du joint annulaire 13, la pièce d'introduction composée de la partie cylindrique 7 et de la collerette 8 est appliquée, cependant que par un dispositif approprié le joint annulaire 13 est repoussé jusqu'à ce qu'il vienne se placer entre la membrane 4 et la partie cylindrique 7 de la pièce d'introduction et ferme ainsi de façon étanche l'espace annulaire qui y est délimité. Après mise en place de la tête 9 et montage de l'écrou à chapeau 10, le dispositif peut être raccordé à la canalisation sous pression de la solution. Pendant l'utilisation du dispositif, le joint annulaire 13 est poussé axialement dans sa position définitive entre la partie cylindrique 7 de la pièce d'introduction et le tube de soutien 1 et la collerette 8 de la pièce d'introduction. Il sépare ainsi sûre- ment la solution à traiter du solvant pur passant à travers la membrane. L'emploi du tube intermédiaire 5 prévu entre la membrane 4 et le tube de soutien 1 a pour résultat le fait que l'utilisation du dispositif selon l'invention permet une économie de frais d'exploita tion par rapport aux dispositifs connus, étant donné que seule la membrane tubulaire doit être changée et que l'introduction du tube intermédiaire perméable au liquide est relativement simple. Le dispositif selon l'invention se monte en outre rapidement et peut être remis en place aussitoAt après le changement de membrane. Dans les deux formes d'exécution de la fig.2, plusieurs tubes de soutien 1 résistants i la pression sont, avec des tubes intermédiaires 5 perméables au liquide et des membranes 4, engagés dans des fonds de fixation de tubes 15 et 16, sur lesquels sont posées des pièces de tête 17, 18, qui sont maintenues ensemble par des éléments de liaison appropriés. Dans ces pièces de tête 17, 18 sont prévus des canaux 19, 20, par lesquels la solution à séparer est amenée aux différents tubes de soutien 1. Dans la forme de construction de la fig.2a, les différentes membranes sont commandées parallèlement. Dans la forme d'exécution de la fig.2b, le liquide à séparer1parcourt les membranes l'une après l'autre. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour la séparation de solutions qui, sous pression, sont amenées à passer à travers des membranes en forme de manches maintenues par des tubes de soutien, et dans lequel il est prévu entre le tube de soutien et la membrane tubulaire une couche intermédiaire de matière perméable au liquide, caractérisé en ce que la couche intermédiaire consiste en un corps tubulaire introduit dans le tube de soutien et qui y demeure même dans le cas de change ment de membrane. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps tubulaire est fait d'une matière synthétique à base de polyéthylène. 3.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il est prévu aux extrémités du tube de soutien des pièces d'introduction de la solution munies d'une collerette qui ferment en s'appliquant à son extrémité le tube de soutien, auquel elles sont liées de façon amovible. 4.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que la liaison amovible des pièces d'introduction se compose de pièces de tête et d'écrous à chapeau qui se vissent avec le tube de soutien. 5.- Dispositif pour la séparation de solutions suivant l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait que 1' étanchéité entre la pièce d'introduction munie d'une collerette et le tube de soutien est assurée par un anneau de matière élastique.