專利名稱::膜結(jié)構(gòu)及其生產(chǎn)和使用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種膜結(jié)構(gòu),涉及一種預(yù)先整理(pre-conditioning)用于在導(dǎo)管中形成膜結(jié)構(gòu)的多導(dǎo)管整料(monolith)的方法,涉及一種處理多個(gè)多孔基底以整理用于膜的形成的基底的方法,其中所述多孔基底中形成有管狀導(dǎo)管,本發(fā)明涉及一種處理多個(gè)多孔基底以在導(dǎo)管中形成膜的方法,其中所述多個(gè)多孔基底中形成有管狀導(dǎo)管,本發(fā)明涉及一種包括多樣的載體或整料的模塊,并且還涉及從有機(jī)液體去除水和/或從諸如污染的河流凈化水。
背景技術(shù):
:US-A-5362522(Bratton等人,其公開內(nèi)容通過參考包含與此)涉及膜的生產(chǎn),并且公開,雖然當(dāng)時(shí)已經(jīng)在沸石膜領(lǐng)域中進(jìn)行了廣泛的研究,但是先前還沒有公開能夠制備一種具有直接連接到載體表面的沸石連續(xù)層的沸石膜。因此,提供了一種用于生產(chǎn)膜的處理,以生產(chǎn)具有分子尺寸的導(dǎo)管的擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)(extendednetwork),其中所述膜包括結(jié)晶材料的薄膜,所述結(jié)晶材料是一種具有晶體結(jié)構(gòu)的分子篩,所述晶體結(jié)構(gòu)由通過氧原子連結(jié)在一起的四面體構(gòu)成,所述薄膜形成在多孔載體的小孔上。該處理包括(a)將所述多孔載體的至少一個(gè)表面浸入在包括合成凝膠的混合物中,所述合成凝膠能夠進(jìn)行結(jié)晶,以生產(chǎn)結(jié)晶材料;(b)誘導(dǎo)所述凝膠的結(jié)晶作用,以便使所述材料在載體上結(jié)晶;(c)將具有所述結(jié)晶材料的薄膜的載體從殘余的混合物去除;以及,(d)重復(fù)這些步驟一次或多次,以得到膜,在所述膜中,材料直接從載體結(jié)晶并直接結(jié)合到載體。US-A-5554286(Okamoto等人,Mitsui,也參見現(xiàn)在撤回的等同文獻(xiàn)EP-A-0659469;這些說明書的內(nèi)容通過參考包含于此)公開了一種膜,其具有用于液體混合物分離的充分的滲透速率和分離因數(shù),以用在滲透蒸發(fā)或水蒸汽滲透中。該膜包括多孔的載體,在所述載體的表面上保持有晶種,所述晶種的平均顆粒尺寸是ljim至5jim,并且以0.5mg/cii^至5.0mg/cn^的量保持在載體的表面上,在晶種保持在載體表面上之后,在所述多孔的載體上沉積A型沸石薄膜(例如A4沸石)。優(yōu)選的多孔載體是含有30%至80%重量入1203的Al203-Si02陶瓷材料,該陶瓷材料具有O.ljim至2pm的平均小孔直徑和30%至50%的孔隙度。對多孔載體的形狀上沒有限制。然而,用于滲透蒸發(fā)或水蒸汽滲透的形狀應(yīng)當(dāng)是長為20cm至100cm、外徑大約為10mm至30mm并且厚度為0.2mm至幾mm的管的形式。也可以是長為20cm至100cm、外徑為30mm至100mm并且厚度為0.2mm至幾mm的圓筒形式,并具有多個(gè)與軸向方向平行布置的、內(nèi)徑為2mm至12mm的孔或?qū)Ч?。在?shí)驗(yàn)中,使用一種由MitsuiKensaku-ToishiCo.,Ltd.制成的管狀多孔氧化鋁載體"Multipoaron",其測量為外徑lcm、長20cm、厚lmm、小孔直徑lfim以及40%的孔隙度。該載體用顆粒尺寸小于345jim(200網(wǎng)眼)的4A沸石晶種刷涂,隨后進(jìn)^f亍水熱合成,以形成膜,所述膜用于通過滲透蒸發(fā)方法或水蒸汽滲透來分離水-乙醇混合物。US-A-6635594(Bratton等人,其公開內(nèi)容通過參考包含與此,也參見WO00/21628)涉及管狀導(dǎo)管的預(yù)處理,以促進(jìn)膜的形成。具體地,它公開了一種處理多孔基底的方法,其中該多孔基底內(nèi)形成有管狀導(dǎo)管,所述方法包括將直徑在20fim和0.1nm之間的不同尺寸分布的沸石顆?;旌显谝黄穑孕纬深w粒的懸浮物;使該沸石顆粒的懸浮物向下穿過管狀導(dǎo)管,并通過管狀導(dǎo)管的壁穿出,從而在管狀導(dǎo)管的內(nèi)表面上沉積一層沸石顆粒層。在一個(gè)實(shí)施例中,磨成粉狀的沸石顆粒與未研磨的顆?;旌?,以得到用于預(yù)處理的沸石顆粒的混合物。為了進(jìn)行沉積,懸浮液沿著管狀導(dǎo)管流動(dòng)的周期與橫向流動(dòng)的周期交替,在所述橫向流動(dòng)中懸浮液體穿過管狀導(dǎo)管的壁。US-A-5935440(Bratton等人,其公開內(nèi)容通過參考包含與此)涉及沸石膜。該文獻(xiàn)涉及避免小的膜缺陷或針孔的問題,所述缺陷或針孔可以對膜的性能有顯著的劣化效應(yīng),并且對許多目的來說可以是價(jià)值很小的。這是因?yàn)樵谠S多分離操作中,缺陷的影響本質(zhì)上是提供未分離的產(chǎn)品可以穿過的路徑。它還說明某些現(xiàn)有的方法提出在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模上得到了無缺陷的膜,但是嘗試大規(guī)模提供基本無缺陷的膜已經(jīng)證明沒有成功。該公開的解決方案是處理膜,所述膜包括在陶瓷或其它材料的多孔載體上的沸石類型的結(jié)晶材料的薄膜,并且所述薄膜通過任何方法形成,例如通過由凝膠或溶液進(jìn)行結(jié)晶作用、通過等離子體沉積或者任何其它方法,例如在DE410卯37中公開的用硅酸和/或聚硅酸或者用硅酸和/或聚硅酸的混合物在導(dǎo)電基底上電沉積晶體的方法。硅酸的意思是單硅酸(monosilicic)和低分子量、中等分子量和高分子量的聚硅酸以及它們的混合物。在GB專利申請2269377(Bratton等人,其公開內(nèi)容通過參考包含與此)中描述制造硅酸的方法。優(yōu)選的方法是通過使硅酸鈉溶液酸化,隨后通過使用諸如四氫呋喃的有機(jī)溶劑的析相作用分離硅酸。然后,有機(jī)相可以被干燥,并且無水硅酸例如通過添加"-丁醇而分離,以得到基本無水的硅酸溶液。硅酸的聚合度取決于使用的實(shí)際條件,例如溫度、硅酸鈉在添加有機(jī)溶劑之前與酸接觸的時(shí)間等。優(yōu)選使用的硅酸的平均分子量在96至10,000的范圍內(nèi),更優(yōu)選地是在96至3220的范圍內(nèi)。聚硅酸的結(jié)構(gòu)可以是線性的和/或環(huán)狀的,其包括稠環(huán)(fusedcyclic),Si-O-基的鏈,例如立方體或熔融立方體布置,諸如2至6個(gè)熔融立方體的至少一個(gè)立方體(例如1至10)在線性或非線性空間分布中。每個(gè)立方體都具有位于每個(gè)拐角或橋處的硅原子;位于每個(gè)硅原子之間的氧原子;以及,位于各拐角硅原子上的一個(gè)羥基。立方體可以通過至少一個(gè)Si-O-Si鍵連結(jié)在一起,但是優(yōu)選地與4-Si-0基環(huán)的共同平面熔融在一起。通常,聚硅酸可以具有分子式(SiO)4a(SiO)4b(OH)c,其中a是l,b是0至6(例如l至4),以及c是整數(shù),以便可以滿足硅原子上的剩余化合價(jià),并且通常c/2是4至8的整數(shù),特別是4或5的整數(shù)。優(yōu)選的聚硅酸是分子量為792的聚硅酸,其具有2個(gè)SiO基的熔融立方體(fusedcube)和8個(gè)拐角OH基,并且分子式是S1202。(OH)8。聚硅酸在沒有酸或堿和水的情況下在例如6個(gè)月內(nèi)是穩(wěn)定的,并且通常通過提供使聚硅酸變成溶劑化物的溶劑而穩(wěn)定在極性有機(jī)溶劑濃縮物(organicsolventconcentrate)中。國際專利公開WO00/20105(Bratton等人,其公開內(nèi)容通過參考包含與此)公開了通常使用的用于分離兩種成分的膜結(jié)構(gòu)由管狀膜構(gòu)成,其中混合物沿著管通過,分離的成分通過膜,而其它成分或混合成分沿著管通過。該管可以彎曲,以便使管的形式是連續(xù)的Z字形或其它有旋繞的或類似的構(gòu)造,以增加包含在模塊中的管的表面積。在陶瓷膜的情況下,這樣具有成本效益并且方便形成共同為整料形式的多個(gè)管。因此,已經(jīng)開發(fā)了管的整料組件,其中單個(gè)管狀體包括多樣的更小的導(dǎo)管,這在相對低的壓降下允許更高的總流動(dòng)面積,并因此允許較高的通過量,同時(shí)保持各流動(dòng)通道較小,以便使它們內(nèi)部的流動(dòng)狀態(tài)保持湍流。該公開的發(fā)明基于以下研究結(jié)果,即管狀膜的特殊布置為滲透蒸發(fā)中的沸石膜給出了意想不到的較好結(jié)果,這是超出期望的,并且包括管狀的多孔陶瓷整料,所述管狀的多孔陶瓷整料在該整料內(nèi)部形成有至少4個(gè)管狀導(dǎo)管,沸石膜形成在這些導(dǎo)管的內(nèi)表面上,沸石膜的內(nèi)徑為5mm至9mm,并且優(yōu)選的是6.4mm,并且陶瓷整料的外徑是20mm至25mm,并且優(yōu)選的是20mm。用沸石引發(fā)劑預(yù)處理整料內(nèi)的導(dǎo)管的唯一公開的方法是裝載具有4A沸石顆粒的適當(dāng)尺寸的清管器,將清管器相繼插入到各通道中,并且前后地拉動(dòng)清管器通過管道,以實(shí)現(xiàn)4A沸石顆粒在通道的內(nèi)壁上的沉積。雖然該干處理方法可以適用于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的實(shí)驗(yàn),但是該方法很慢而且費(fèi)力。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所涉及的問題是促進(jìn)多導(dǎo)管整料的快速和非勞動(dòng)密集的用于隨后的膜沉積的預(yù)整理。在一個(gè)方面中,本發(fā)明提供了一種用于在圓柱形多孔陶瓷整料中的多個(gè)導(dǎo)管的內(nèi)表面中形成沸石膜的方法,導(dǎo)管從整料的一端延伸到另一端,所述方法包括以下步驟使包括沸石引發(fā)劑的預(yù)處理液體流入到導(dǎo)管中;致使處理液體的載液成分的至少一部分從導(dǎo)管流到整料的主體中并通過整料的主體流到外部;以及隨著載液成分流到整料中,致使沸石晶體沉積在導(dǎo)管的多孔內(nèi)表面中。在實(shí)施例中,整料具有四個(gè)導(dǎo)管,而在其它實(shí)施例中,整料具有多于四個(gè)的導(dǎo)管,所述導(dǎo)管布置成使得至少一個(gè)導(dǎo)管處在與其它導(dǎo)管或?qū)Ч芙M不同的徑向位置處,并且各導(dǎo)管或?qū)Ч芙M的預(yù)處理根據(jù)與整料的中心相距的徑向距離而分階段地進(jìn)行。優(yōu)選地,第一預(yù)處理階段在最靠內(nèi)的導(dǎo)管或?qū)Ч芙M上進(jìn)行,并防止其它導(dǎo)管流通,例如通過堵塞在給定的預(yù)處理階段我們不期望流通的導(dǎo)管,并且隨后的預(yù)處理階段或每個(gè)預(yù)處理階段都在與整料的中心相距較遠(yuǎn)的導(dǎo)管組上進(jìn)行,再次堵塞不期望預(yù)處理液體流過的導(dǎo)管。本發(fā)明所涉及的又一個(gè)問題是提供膜結(jié)構(gòu),所述膜結(jié)構(gòu)例如用于從甲醇、乙醇、丁醇、異丙醇(isoprpannol)、丙酮、THF、二乙醚或者其它溶劑通過滲透蒸發(fā)或氣體滲透或水蒸氣滲透去除水,并且所述膜結(jié)構(gòu)適合于更加緊湊的且有效的相關(guān)裝置。在滲透蒸發(fā)中,水從原料流滲透到膜上并滲透到膜中,并且最終通過該膜。在膜的低壓滲透側(cè)上脫離時(shí),液體蒸發(fā)-因此兩個(gè)術(shù)語滲透(PERMeation)和蒸發(fā)(Evaporation)的結(jié)合給出了"滲透蒸發(fā)(pervaporation)"的處理??商鎿Q地,膜可以用純氣態(tài)的或蒸汽的原料流進(jìn)行操作-氣體滲透,其中膜以同樣方式操作并呈現(xiàn)出同樣高的性能。在一個(gè)方面中,本發(fā)明提供一種膜結(jié)構(gòu),所述膜結(jié)構(gòu)包括管狀的多孔陶瓷整料,所述多孔陶瓷整料具有管狀導(dǎo)管,每個(gè)所述導(dǎo)管都具有大約5mm至9mm的內(nèi)徑,每個(gè)所述導(dǎo)管都形成在整料內(nèi)部,其中沸石膜形成在每個(gè)導(dǎo)管的內(nèi)表面上,其中具有四個(gè)導(dǎo)管并且整料的長度大于600mm,或者具有五個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)管。因而,例如可以有四個(gè)長度是1200mm的導(dǎo)管,或者7個(gè)、19個(gè)或37個(gè)長度是600mm或1200mm的導(dǎo)管,載體或整料的外徑例如是20mm至50mm或50mm以上。在某些實(shí)施例中,雖然較不優(yōu)選,但是可以僅有兩個(gè)或三個(gè)導(dǎo)管,而更加期望的是四個(gè)或四個(gè)以上的導(dǎo)管。導(dǎo)管的數(shù)量的其它可能也是可用的,例如6個(gè)、8個(gè)、18個(gè)、20個(gè)、36個(gè)、38個(gè)。將應(yīng)當(dāng)理解,對于以上所述的大約四個(gè)導(dǎo)管的整料的主題,整料并不是必須具有特定的長度,以上提及的600mm和1200mm的長度僅僅是方便的示例。導(dǎo)管的直徑例如可以大約是3、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5以及9mm或9mm以上尺寸中的任一個(gè)。每個(gè)整料的表面積都顯著大于現(xiàn)有技術(shù)的整料的表面積,并因此降低了關(guān)于制造具有特定表面積的商業(yè)上應(yīng)用的滲透蒸發(fā)模塊所需要的整料的數(shù)量要求。滲透蒸發(fā)模塊根據(jù)模塊中的膜的面積而設(shè)定,典型的膜面積是6m2。為了得到膜的這種工作面積,在現(xiàn)有技術(shù)中,模塊(圖5a至5e和6)的內(nèi)徑可以是大約40cm,并且可以有130個(gè)載體或整料,所述130個(gè)載體或整料在該模塊內(nèi)部體積中固定成間隔開的平行關(guān)系,并從該體積的一端延伸到另一端。增加整料的工作面積減少了給定膜工作面積的模塊所需的整料的數(shù)量,并且不言而喻地降低了制造成本并且部件庫存量。此外,模塊具有不銹鋼的或其它適當(dāng)材料的、有分支的管狀外殼,所述外殼首先形成有直通通路,并且其次形成有用于已經(jīng)通過膜并通過整料或載體的主體的水或其它分離出的材料的支路或橫向流動(dòng)通路。為了使模塊工作,載體或模塊的每個(gè)端部都必須在直通通路的每個(gè)端部處密封到橫向的外殼板或者片材。如果載體或模塊的任何一個(gè)被不充分地密封,則模塊不能使用,這是因?yàn)榇幚淼囊掖?、丁醇或其它材料將繞過膜。減少模塊的數(shù)量,則因此減少了必須形成的密封的數(shù)量,這有明顯有助于制造的可靠性和簡易性。在另一個(gè)方面中,本發(fā)明提供一種模塊,其包括外殼,所述外殼具有直流通路和橫向流動(dòng)通路,如上所述的多樣的膜結(jié)構(gòu)在直流通路中固定成間隔開的平行關(guān)系,并且密封構(gòu)件在每個(gè)膜結(jié)構(gòu)和外殼之間的每個(gè)端部處實(shí)施密封。密封構(gòu)件可以是適用于操作溫度的彈性體材料,例如Kalres或Viton,密封構(gòu)件可以涂有PTFE,可以是O型環(huán)的形式,并且可以密封載體或整料的上了釉的外表面區(qū)域。另一個(gè)問題是加快整理用于膜沉積的多孔基底或整料的處理,所述處理現(xiàn)在已經(jīng)是含有膜的整料制造中的速率確定步驟。本發(fā)明提供了一種用于處理多個(gè)多孔基底以整理用于膜的形成的基底的方法,其中所述多孔基底具有管狀導(dǎo)管,所述管狀導(dǎo)管形成在所述多孔基底中,所述方法包括(a)形成沸石顆粒的水懸浮液;以及(b)使該懸浮液輪流地(i)通過管狀導(dǎo)管并且(ii)通過管狀導(dǎo)管的壁流出,以在管狀導(dǎo)管的多孔內(nèi)表面上沉積一層沸石顆粒;其中多孔基底在室中進(jìn)行處理,并且懸浮液從第一公用歧管經(jīng)由相應(yīng)的傳輸管供應(yīng)至室,并且經(jīng)由回收管進(jìn)行回收,所述回收管通向第二公用歧管,第一歧管和第二歧管以及供應(yīng)管和回收管構(gòu)造成使得來自和去往每個(gè)室的支路是基本相同的。在實(shí)施例中,室設(shè)置成環(huán)形布置,并且有多于四個(gè)的室。在另外的實(shí)施例中,每個(gè)基底在其端面處以及沿著其側(cè)表面的一部分進(jìn)行上釉,并且每個(gè)室都具有彈性體的密封構(gòu)件(例如O型環(huán)),所述密封構(gòu)件構(gòu)造成當(dāng)處在室內(nèi)部時(shí)密封基底,以便使直接的流體流動(dòng)僅通過管狀導(dǎo)管,并且流體僅通過它的多孔主體而到達(dá)基底的外部與外殼之間的環(huán)形區(qū)域。軟管可以從外殼的外部環(huán)形區(qū)域通向公用的流出管。本發(fā)明還提供一種處理多個(gè)多孔基底以在導(dǎo)管中形成膜的方法,其中所述多孔基底具有管狀導(dǎo)管,所述管狀導(dǎo)管形成在多孔基底的內(nèi)部,所述方法包括(a)形成沸石顆粒的水懸浮液;(b)輪流地(i)使懸浮液通過管狀導(dǎo)管,以及(ii)使液體通過管狀導(dǎo)管的壁流出,以在管狀導(dǎo)管的多孔內(nèi)表面上沉積沸石顆粒;以及(C)通過凝膠結(jié)晶而在沸石顆粒上沉積或結(jié)晶沸石膜,其中多孔基底在步驟(b)中在室中進(jìn)行處理,并且懸浮液從第一公用歧管經(jīng)由相應(yīng)的傳輸管供應(yīng)至室,并且經(jīng)由回收管進(jìn)行回收,所述回收管通向第二公用歧管,第一歧管和第二歧管以及供應(yīng)管和回收管構(gòu)造成使得來自和去往每個(gè)室的支路是基本相同的。在又一個(gè)方面中,本發(fā)明提供一種用于從含有水的有機(jī)液體去除水的方法,所述方法包括使有機(jī)液體流過一個(gè)或多個(gè)膜結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)管,所述膜結(jié)構(gòu)如以上所限定或者通過以上所限定的方法制成;允許水穿流通過所述膜結(jié)構(gòu)的膜;以及從所述導(dǎo)管回收已減少水含量的有機(jī)液體。在又一個(gè)方面中,本發(fā)明提供一種用于凈化含有鹽或其它污染物的水的方法,所述方法包括使水流過一個(gè)或多個(gè)膜結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)管,所述膜結(jié)構(gòu)如以上所限定或者通過以上所限定的方法制成;以及回收已經(jīng)穿流通過導(dǎo)管膜并流過一個(gè)或多個(gè)整料的水。參照附圖以例示的方式描述本發(fā)明,其中圖1示出了具有通道的載體或整料,其中膜在所述通道中形成;圖2用圖解法示出了預(yù)處理設(shè)備;圖3用圖解法示出了壓力測試設(shè)備;以及圖4示出了預(yù)處理設(shè)備的又一個(gè)實(shí)施例;圖5a是處理模塊的前視圖,所述處理模塊用于保持如圖5a中所示的載體或整料,圖5b是沿著圖5a中所示的線得到的縱向剖視圖,圖5c是形成圖5a和5b的模塊的一部分的整料載體板的局部正視圖,圖5d是圖5c的整料載體板的一部分的剖視圖,圖5e是固定到載體和蓋板中的整料的一端的剖視圖6提供一對處理模塊的實(shí)用實(shí)施例的圖像,上部圖像的膜蓋板處在適當(dāng)位置中,并且下部圖像去除了膜蓋板以顯露整料,所述整料中的某些表現(xiàn)為部分地插入。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例產(chǎn)生了連續(xù)的沸石膜的膜,其承載在多孔氧化鋁基底上。本質(zhì)上沸石的膜呈現(xiàn)出極好的耐溶劑性。在實(shí)施例中,有機(jī)液體或水溶液分散值(aqueousdispersedvalue)或廢產(chǎn)物可以被干燥,并且從任何水位(waterlevel)向下濃縮到0.1%的水以下,并且容易破壞共沸混合物??梢员惶幚淼囊后w包括但不限于諸如乙醇或丁醇的醇類、酮類、醚類例如THF或二乙醚、胺、DMF、例如變壓器油的礦物油、例如玉米油和從其它種子取得的油的生物來源油、精油、農(nóng)業(yè)化學(xué)制品、清潔劑和去垢劑、香料和香氣(fragrance)、墨和粘合劑、化妝品和盥洗用品(toiletry)、廢水和水廢液、待脫鹽的飲料和食物、生物技術(shù)液體、涂料和染料以及平衡反應(yīng)系統(tǒng),例如在該平衡反應(yīng)系統(tǒng)中,去除水可以促進(jìn)反應(yīng)。膜的抗高溫性使其能夠在較高的溫度下使用,得到更高的滲透通量和減小的膜面積或更短的干燥時(shí)間。由于高的膜選擇性,產(chǎn)生的滲透物由高純度的水構(gòu)成,所述高純度的水可以在不用任何處理的情況下回收或者排出。在可替代方案中,膜可以用于利用水原料(aqueousfeed)生產(chǎn)高純度的水,例如利用不純凈的水或利用被鹽污染的水或其它具有有機(jī)污染物和/或無機(jī)污染物的水原料生產(chǎn)高純度的水。凈化過的水的傳導(dǎo)率指示它的純度。例如,海水具有33,000jLiSiemens/cm的典型傳導(dǎo)率,尿液具有大約13,000jJSiemens/cm的傳導(dǎo)率,自來水具有大約700MSiemens/cm的傳導(dǎo)率,并且高質(zhì)量的去離子水具有20juSiemens/cm的傳導(dǎo)率。基于這些液體與這種膜的體驗(yàn),本發(fā)明人預(yù)料本發(fā)明的膜將可用于將水凈化成至少等于利用傳統(tǒng)的蒸餾和/或離子交換法所能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn),例如將水凈化成具有小于20|aSiemens/cm的傳導(dǎo)率,并且在實(shí)施例中能夠?qū)⑺畠艋蛇h(yuǎn)高于那些使用傳統(tǒng)的蒸餾和/或離子交換法所能夠達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。將應(yīng)當(dāng)理解,高純度的水具有許多工業(yè)應(yīng)用,例如在半導(dǎo)體工業(yè)中和在碳納米管的生產(chǎn)中。本發(fā)明的膜尤其用于膜滲透蒸發(fā)系統(tǒng),該膜滲透蒸發(fā)系統(tǒng)用于干燥生物乙醇以生產(chǎn)新的綠色燃料-生物乙醇。由于這種燃料的許多屬性和在空氣質(zhì)量方面的積極影響,該燃料的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)被廣泛地認(rèn)識到,即*更清潔的燃燒降低CO;j排放和其它空氣污染物利用可再生資源-農(nóng)作物生產(chǎn)基于低收入/農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)的就業(yè)具有與汽油混合的能力并用作燃料增量劑(fuelextender)不用修改的情況下即可摻入到所有現(xiàn)有的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的30%本技術(shù)可以用于例如從96%到99.8%的共沸混合物干燥乙醇。另外,本技術(shù)由于以上已知的原因?qū)τ诟稍锷锒〈荚谏虡I(yè)上是有吸引力的,并且本技術(shù)對于在制藥工業(yè)和精細(xì)化學(xué)藥品工業(yè)中干燥廣泛范圍的溶劑在商業(yè)上也是有吸引力的。.可以使用的膜形成處理包括在有多孔載體或整料的情況下合成沸石類型(zeo-type)材料。可以在本發(fā)明中使用的典型沸石包括膜形成材料,例長口3A、4A、5A、13X、X、Y、ZSM5、MAPOs、SAPOs、AlPO,s沸石,p、6硅沸石(silicalite),成柱狀的粘土等。小孔尺寸超出20jim的沸石膜是非常薄弱的,并且在使用期間不能經(jīng)受住高壓。較小的小孔尺寸將限制水的通過并且降低滲透性,并因此降低其性能。在本發(fā)明的實(shí)施例中,用于a-氧化鋁的理想的小孔尺寸是3nm至12jim,由于4A沸石的小孔尺寸是~4.2人,該小孔尺寸能夠使4A沸石有效地從甲醇或乙醇分離水,所以4A沸石優(yōu)選地用于多種應(yīng)用。沸石膜可以濃縮溶劑而達(dá)到超出99.95%的純度;因此,在本技術(shù)的能力范圍內(nèi)很好地將乙醇從96%干燥至99.8%。載體其上形成有沸石膜的多孔載體或整料優(yōu)選地由燒結(jié)的陶f:粉末形成,陶瓷粉末例如是a-氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯或其它能夠被擠壓和燒結(jié)的適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì),在擠壓和燒結(jié)時(shí)沸石將成核并生長。雖然本發(fā)16明可以與任何適當(dāng)尺寸的多孔載體一起使用,但是對于通過膜的大的通量率,較大的小孔尺寸是優(yōu)選的。使用的優(yōu)選的尺寸是O.Oljim至2,000jim,使用的更優(yōu)選的尺寸是O.ljun至200fim,并且使用的理想的尺寸是O.ljim至20nm。高達(dá)300>im的小孔尺寸可以通過ISO4003飽和壓力確定。更大的小孔尺寸可以通過顯微鏡法測量。利用陶瓷膜,形成多個(gè)整料形式的管則具有成本效益并且是方便的。因此,已經(jīng)開發(fā)了管的整料組件,其中單個(gè)管狀體包括多樣的較小導(dǎo)管。內(nèi)部導(dǎo)管或通道的數(shù)量可以改變。例如,已經(jīng)開發(fā)了具有4個(gè)、7個(gè)、19個(gè)或37個(gè)或者更大數(shù)量的導(dǎo)管的整料。典型地,已經(jīng)開發(fā)了這些設(shè)計(jì),以最大化每單元整料長度的表面面積,在維持高的總滲透性的同時(shí)與最小壓降相結(jié)合。在導(dǎo)管與陶資載體或整料的外側(cè)之間的導(dǎo)管的壁厚將需要是充分的,以便具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,并且足夠強(qiáng)健以在制造膜時(shí)、布置在膜殼中時(shí)以及使用期間不被小的敲打和撞擊破壞,但是也足夠薄并具有足夠的多孔,以便在小孔沒有被水附著并阻礙性能(高滲透性)的情況下,允許水滲透以盡可能容易地去除水。導(dǎo)管之間的理想壁厚是2mm,并且導(dǎo)管和載體的外側(cè)之間的理想壁厚是4mm。對于管狀膜,管的直徑越大,每單元管長度的表面積越大,并且沿著管的壓降越小。這通常是的期望的準(zhǔn)則。然而,管的直徑越大,沿著管的流線型流動(dòng)具有任何給定流量的可能性就越大,并且從管的中心到膜的距離也越大,這將導(dǎo)致相對應(yīng)的性能損失。另一方面,較窄的管每單元長度的表面積也較小,并且需要較低的流量以產(chǎn)生同樣程度的湍流,但是具有較高的壓降。為了平衡這些特征,可以使用模塊中的一系列平行的管,其中每個(gè)管的直徑選擇成使性能最優(yōu),并且管的數(shù)量選擇成在模塊中具有期望的表面積。載體或整料的端部需要上釉(glazed),這是因?yàn)樵跊]有上釉的情況下,原料將撞擊管的端部并且通過載體或整料的陶瓷主體行進(jìn),而不通過每個(gè)導(dǎo)管或通道中的膜層。在該路線上行進(jìn)的原料的成分比例將無論如何不會(huì)改變,并且在從乙醇或其它有機(jī)液體分離水的情況下,滲透物將被有機(jī)材料污染。利用上了釉的端部,不會(huì)發(fā)生這種情況,并且所有的原料將通過在導(dǎo)管或通道內(nèi)的膜進(jìn)行處理,使得滲透物是水,而原料中的有機(jī)成分被濃縮。對于高分子膜,由于這些高分子膜具有較差的選擇性,這個(gè)問題在這之前還沒有出現(xiàn)并且還需要解決,但是在沸石膜的情況下,由于在某些實(shí)施例中的滲透物是從純水直到低濃度的原料水,這是非常重要的,因?yàn)榧兯疂B透物可以容易地處置并且具有成本效益,而相反,被有機(jī)液體污染的滲透物在處置之前將需要進(jìn)一步的昂貴的處理。栽體預(yù)處理優(yōu)選地,多孔栽體或整料用沸石引發(fā)劑進(jìn)行預(yù)處理。沸石引發(fā)劑可以是鈷、鉬或鎳氧化物,或者可以是沸石的顆粒,例如意圖沉積在多孔載體上的沸石,或者是這些成分的組合。適當(dāng)粒度分布的沸石晶體可以生產(chǎn)為成品的粉末,或通過研磨、球磨研磨、微粉化生產(chǎn),或者由溶解技術(shù)生產(chǎn),或者通過等離子噴涂生產(chǎn),并且該沸石晶體可以是不同材料的混和物。引發(fā)劑的另一個(gè)示例是可以沉積沸石類型的前驅(qū)物材料的化合物,其例如是硅酸或者聚硅酸、TEO,s的或其它的有機(jī)硅酸、或者是具有恰當(dāng)?shù)男】壮叽绶植嫉某恋淼臒o水硅酸,溶膠凝膠技術(shù)可以控制d、到毫微級顆粒的尺寸。沸石引發(fā)劑可以通過濕法或者通過干法與多孔栽體或整料接觸,所述濕法是優(yōu)選的。如果使用干法,則沸石引發(fā)劑的顆??梢圆寥氲蕉嗫撞牧系谋砻嬷校蛘叨嗫撞牧系谋砻婵梢员徊寥氲筋w粒中??商鎿Q地,可以使沸石引發(fā)劑的顆粒從多空載體溢出和/或流過多孔載體,或者借助真空被拉入到載體中。如果使用濕法,則形成沸石引發(fā)劑粉末的懸浮液,并且該懸浮液與多孔載體接觸,以在載體上沉積沸石引發(fā)劑。在多孔栽體的表面與沸石引發(fā)劑接觸之前,該表面優(yōu)選地用諸如醇、水或它們的混合物的潤濕劑潤濕。在US-A-6635594中大致說明的某些實(shí)施例中,優(yōu)選的預(yù)處理方法是使用未研磨的4A沸石顆粒和微粉化的4A沸石顆粒的混合物的濕法。如在該說明書中所解釋的那樣,沸石顆粒的窄尺寸范圍在某些實(shí)施例中給出意想不到的良好結(jié)果。在某些實(shí)施例中通過將不同尺寸分布的顆?;旌显谝黄?,可以實(shí)現(xiàn)顆粒尺寸的優(yōu)選范圍。所制備的沸石顆粒將具有它們自己的顆粒尺寸分布。如果沸石顆粒被研磨或磨成粉狀,則它們的平均尺寸變小,并且尺寸分布改變。如果這些研磨的或磨成粉狀的顆粒與未研磨的顆?;旌希瑒t可以得到具有優(yōu)選的尺寸分布的混合物,所述優(yōu)選的尺寸分布在某些實(shí)施例中大約符合修改的Fuller曲線。根據(jù)背景,可以解釋為,F(xiàn)uller曲線是顆粒級配曲線,該顆粒級配曲線對于含有多種尺寸的顆粒的沙子和其它礦料給出最小空隙空間和最密裝填。Fuller曲線的形狀取決于最大顆粒尺寸,但是對于任何給定的最大顆粒尺寸都是單一的曲線。Fuller和Thomson在TransactionsoftheAmericanSocietyofCivilEngineers,1907,59,第67-172頁中公開的題目為"ThelawsofProportioningConcrete"的文獻(xiàn)中說明了Fuller曲線。每個(gè)曲線都通過其最大顆粒尺寸來鑒定,例如在本發(fā)明的某些實(shí)施例中優(yōu)選的顆粒分布是20nmFuller曲線。固體形式的材料可以被篩分或制備成設(shè)定的顆粒尺寸分布,或者與不同顆粒尺寸混合,以給出O.ljim至20nm顆粒尺寸的期望的窄的范圍分布(Fuller曲線,F(xiàn)ritschParticle尺寸分析器)。固體懸浮在諸如水的液體中,以在交替打開和關(guān)閉的端部管的條件下進(jìn)行流動(dòng)、拉動(dòng)、泵送或橫向流動(dòng)。本發(fā)明的實(shí)施例具有位于不同的相對位置的導(dǎo)管,例如中心導(dǎo)管和各自布置在與整料的中心相距相同徑向距離的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)管組。例如,在下文中將說明的圖1的實(shí)施例中,具有單個(gè)中心導(dǎo)管和布置在繞中心導(dǎo)管的環(huán)形中的六個(gè)外部導(dǎo)管。為了避免在這種布置中所得到的膜結(jié)構(gòu)的性質(zhì)不均勻,在某些實(shí)施例中期望的是,在不同預(yù)處理階段中分別地對不同位置的導(dǎo)管或?qū)Ч芙M至少進(jìn)行預(yù)處理的處理。從而,可期望的是,首先密封外部環(huán)形中的或每個(gè)外部環(huán)形中的導(dǎo)管,并首先預(yù)處理中心導(dǎo)管,隨后預(yù)處理外部環(huán)形中的或每個(gè)外部環(huán)形中的導(dǎo)管和中心導(dǎo)管,在合適的地方阻塞任何內(nèi)部環(huán)形或多個(gè)環(huán)形的導(dǎo)管。例如,阻塞可以通過將諸如合成橡膠的彈性體材料的塞子插入到在該處理階段不進(jìn)行預(yù)處理的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)管的相對端部中而進(jìn)行。處理的階段可以相反,其中首先處理多個(gè)外部環(huán)形,并逐漸地向內(nèi)進(jìn)行,但是優(yōu)選的是,從中心環(huán)形開始進(jìn)行預(yù)處理,并逐漸地向外進(jìn)行。應(yīng)當(dāng)理解,所需要的預(yù)處理階段的數(shù)量等于徑向定位不同的導(dǎo)管組的數(shù)量。膜的形成可以用在本發(fā)明中的膜可以通過任何方法形成,例如通過由凝膠或溶液進(jìn)行結(jié)晶作用、通過等離子體沉積或者任何其它方法,例如在DE4109037中公開的在導(dǎo)電基底上電沉積晶體的方法。最普通的是,通過施加熱使凝膠進(jìn)行結(jié)晶。優(yōu)選地用凝膠進(jìn)行結(jié)晶,這是因?yàn)槟z提供在適當(dāng)?shù)念A(yù)處理的整料上使用較小體積的生長溶液或合成凝膠在單個(gè)步驟中形成膜的可能性,所述生長溶液或合成凝膠是高PH值材料。合成凝膠可以是任何一種能夠生產(chǎn)期望的沸石類型的結(jié)晶材料的凝膠。用于合成沸石類型材料的凝膠是眾所周知的,并且在以上給出的現(xiàn)有技術(shù)中說明,或者例如在EP-A-57049、EP-A-104800、EP-A-0002899以及EP-A-0002900中說明。由JohnWiley(1974)出版的DWBreck的標(biāo)準(zhǔn)教科書("Zeo/"^Afo/ecfi/flrS/eves,S&mc似/^Ore附/5t/jfffi^Z)以及P.AJacobs碎ndJ.AMartens的由Elsevier(1987)出版的StudiesinSurfaceScienceandCatalysisNO.33"5j;w^s/51i/妙^!/w附/w0s77/cWeZeo//to,,說明了許多這種合成凝膠??商鎿Q地/另外,可以使用液體溶液方法。在用于形成膜的凝膠方法(方法1)中,用于形成膜的凝膠(水凝膠)優(yōu)選地具有在(1.5-3.0)Na.20:(1)A1203:(2.0)SiO2:(50-200)H20范圍內(nèi)的摩爾組成,并且所使用的方法可以用在以上列舉的參考中所公開的任何方法中。水凝膠具有大的反應(yīng)物的固體含量,所述反20應(yīng)物持續(xù)地溶解成水相,以補(bǔ)充在沸石晶體形成的結(jié)晶過程期間從水相結(jié)晶出來的沸石類型的材料成分。已經(jīng)示出,來自水凝膠的硅酸粘附到表面,并且首先非結(jié)晶的,尤其在所述表面已經(jīng)預(yù)先有晶種的情況。這逐漸在多個(gè)區(qū)域中建立,仍然是非結(jié)晶的,它們中的一些稍后在結(jié)晶之前呈現(xiàn)出硅被鋁同晶置換。這也是硅酸和水合鋁離子從反應(yīng)物到水溶液中并從水溶液再次出來到結(jié)晶沸石產(chǎn)品的溶解速度和溶解度水平的因素。從而這些物理地保持到表面的最初的晶體,更多的沸石從這些現(xiàn)有的晶體生長,"纏繞"到其它晶體,直到形成在任何沸石晶體之間沒有空間的層為止,并且形成均勻的膜,該均勻的膜化學(xué)結(jié)合到載體。在液體溶液方法(方法2)中,用于形成膜的液體溶液優(yōu)選地具有在(6-10)Na.20:(0.2)A1203:(1.0)Si02:(150-250)H20范圍內(nèi)的摩爾組成。液體溶液優(yōu)選地含有能夠結(jié)晶的最大量化合物,以在仍然保持液體溶液時(shí)形成沸石類型的材料。最大量的意思是,在沸石形成之前不發(fā)生沉淀的情況下溶液中能夠保持的最大量。該方法所給出的晶體小于使用方法1所得到的晶體。方法(1)和(2)可以在以下列舉的條件下使用,并且方法(1)和方法(2)可以獨(dú)立地使用,或者在使用方法(1)之后使用方法(2),反之亦然。多孔載體或整料可以通過沉浸而與生長介質(zhì)接觸,并且生長介質(zhì)可以保持靜態(tài)。也可以施加壓力,但是通常方便的是在自生壓力下實(shí)施結(jié)晶。優(yōu)選地,多孔載體或整料完全浸入到生長介質(zhì)中?;蛘撸绻谕?,載體或整料的僅一個(gè)表面(例如管狀導(dǎo)管的內(nèi)表面)可以與生長介質(zhì)接觸。這會(huì)是有用的,例如,如果期望在每個(gè)導(dǎo)管內(nèi)部生產(chǎn)管狀膜,則僅管的內(nèi)側(cè)需要與生長介質(zhì)接觸。在本發(fā)明的實(shí)施例中,可以用于形成膜的條件是生長溶液的溫度在50°C至IO(TC的范圍內(nèi);以及通過添加氫氧化鈉或氨而將pH值調(diào)節(jié)成介于12.5至14的范圍內(nèi)。如果期望,則可以通過添加諸如氯化鈉的鈉鹽而在不增加pH值的情況下增加鈉離子濃度。生長溶液可以用待合成的期望的沸石的晶體作為晶種。如果用于4A沸石的生長時(shí)間允許是6小時(shí)(實(shí)際使用可以是5.0小時(shí)),則4A沸石改變成P沸石,所述P沸石如同小花(floret),并且不能像用于膜的形成所需要的4A沸石一樣雙生。雖然在本發(fā)明的實(shí)施例中,單階段處理是優(yōu)選的,但是在其它實(shí)施例中,如果期望,則利用凝膠或液體溶液的處理可以重復(fù)一次或多次,以得到更厚的膜涂層。此外,方法(1)和(2)可以在以下列舉的條件下使用,并且方法(1)和方法(2)可以獨(dú)立地使用,或者在使用方法(1)之后使用方法(2),反之亦然。在膜形成以后并在任何后處理之前,可以將膜清洗成pH值是中性的。如果膜在生長之后沒有清洗成pH值是中性的,則P沸石可以再次形成,并且殘余pH將導(dǎo)致后處理材料過早地沉淀。然后,整料在100。C溫度下干燥3小時(shí)并且進(jìn)行真空測試。然后,通過形成在整料的內(nèi)部導(dǎo)管中的膜并繼而通過整料的主體滲透的空氣的量測量已經(jīng)沉積在整料的內(nèi)部導(dǎo)管中的膜的質(zhì)量。膜的后處理后處理是在整料的導(dǎo)管內(nèi)制造沸石膜的過程中的最后處理。該處理包括用聚硅酸(polysilicicacid)和可選擇的聚二甲基硅氧烷在異丙醇(IPA)中的溶液在大約70。C溫度下和真空下處理導(dǎo)管。這樣具有以下效果,即密封住在生長過程之后留在膜的沸石晶體結(jié)構(gòu)中的任何缺陷。后處理可以是在含有膜的整料的批量測試和發(fā)送之前的最后階段。聚二甲基硅氧烷是商業(yè)產(chǎn)品,而聚硅酸目前需要在內(nèi)部(in畫house)進(jìn)行合成。在GB-A-2269377和US-A-5935440中描述了制造珪酸的方法。優(yōu)選的方法是通過使硅酸鈉溶液酸化,隨后通過使用諸如四氬呔喃的有機(jī)溶劑的析相而分離硅酸。然后,有機(jī)相可以被干燥,并且無水的硅酸例如通過添加"-丁醇而分離,以得到基本無水的硅酸溶液。硅酸的聚合度取決于使用的實(shí)際條件,例如溫度、硅酸鈉溶液在添加有機(jī)溶劑之前與酸接觸的時(shí)間等。用在本發(fā)明中的硅酸的平均分子量在96至10,000的范圍內(nèi),并且更優(yōu)選地是在96至3220的范圍內(nèi)。硅酸是公知的化合物,并且通常制備為具有不同分子量范圍的酸的混合物,并且該混合物適于在本發(fā)明中使用。硅酸是硅、氧和氫(在聚硅酸的情況下通過氧橋鏈接在一起)與端-OH基(terminal-OHgroups)的結(jié)合。它們具有通用分子式SinOp(OH)r,其中在單硅酸(monosilicicacid)的情況中n、p和r可以從n-l、p=0、r-4變化直到在中等分子量硅酸的情況中n-8-12、p=12-20、r=8-12直到在更大分子量的聚合物的情況中n=20-32、p=36-60、r=8-20。以上專利中闡明,平均分子量是在96至10,000的范圍內(nèi)(單硅酸-聚合硅酸),但是優(yōu)選地是96至3220的范圍內(nèi),并且可以有低分子量(96)、低-中分子量(800)、高-中分子量(1600)以及高分子量(3200)硅酸的單獨(dú)的溶液,這些單獨(dú)的溶液然后混合在一起。從而本發(fā)明中使用的硅酸可以在所形成的"窄"分子量分布中使用,或者可以在不同的分子量范圍的結(jié)合中使用。例如,在處理膜之前,將諸如市場上可買到的聚二曱基硅氧烷的端羥基聚硅氧烷添加到硅酸溶液中而得到增韌劑(flexibilisingagent),利用該增韌劑處理膜可以在最后的膜中引入較大的韌性?,F(xiàn)在已經(jīng)理解,上述引證的平均分子量范圍可能太精確且太窄而不能說明濃縮聚合處理。上述四種硅酸溶液中的每一種都將含有從96至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出IO,OOO的分子量,并且這四種溶液之間的差異不會(huì)是先前認(rèn)為的那樣大,但是制造和使用每種溶液都是有利的。在下面的示例中,將僅通過例示的方式描述如何實(shí)施本發(fā)明。示例整料材料可以使用的整料材料包括陶瓷滲透蒸發(fā)基底(ceramicpervaporationsubstrate)或整料,其基于孑L隙度34%至39%、密度2.4g/cm3至2.6g/cm3和平均最大的小孔尺寸《7jum、10%的小孔的平均尺寸<5nm并且50%的小孔的平均尺寸大于2.7fim至4.1pm的小孔尺寸分布的氧化鋁。圖1是多孔整料10的圖解透視圖,所述多孔整料10在該示例中具有七個(gè)軸向?qū)Ч?6,所述七個(gè)軸向?qū)Ч?6通過整料的相對端面12打開。上了釉的區(qū)域14覆蓋端面12并且如圖所示沿著整料的至少外表面延伸一部分,以允許密封流體的O型環(huán)密封件與整料的外表面有一定量的軸向游動(dòng),從而允許制造公差。這樣,整料10的相對的端部可以設(shè)置密封件,以便迫使流體僅沿著軸向?qū)Ч?6從整料的一個(gè)端面12自由地流到另一個(gè)端面12。流體通過整料的多孔主體的橫向流動(dòng)程度將取決于該多孔實(shí)體的孔隙度、流體的性質(zhì)以及形成在導(dǎo)管16的圓柱形內(nèi)表面上的任何膜。四個(gè)導(dǎo)管整料的長度是1200mm,直徑是20mm以及導(dǎo)管內(nèi)徑是6mm。上釉的端部密封件從整料的每個(gè)端延伸15mm,并且上釉是平滑的,完全用釉料覆蓋。7和19-導(dǎo)管的整料的長度是600mm或1200mm,并且導(dǎo)管內(nèi)徑也是6mm。整料的導(dǎo)管直徑必須是至少5mm,否則由于生長溶液的粘度而在導(dǎo)管中不能得到足夠的水凝膠沸石(hydrogelzeolite)生長溶液來在一次生長中形成膜(像墻紙糊;方法1)。均勻的沸石膜將僅在圓形類型的導(dǎo)管中形成。任何具有尖銳邊緣的事物都阻礙均勻的膜形成。相反,相對于高pH值的溶液技術(shù)所公開的溶液(以上;方法2)不是粘性的,并且將沿著較窄的導(dǎo)管下降,該溶液包含更少量的反應(yīng)物,以在一次生長中形成膜。預(yù)處理在攪動(dòng)的情況下通過把4kg的、顆粒尺寸為2nm至5nm的4A類型沸石分散在16升的脫礦質(zhì)水中而制成沸石分散體。然后,該分散體進(jìn)行微粉化,其中從分散體首先形成的時(shí)間開始直到分散體供應(yīng)到微粉化機(jī)中為止,持續(xù)地維持?jǐn)嚢?。微粉化機(jī)是在203MPa(29500psi)下操作的MicrofluidicsM210c微射流均質(zhì)機(jī)(microfluidizer)。剛形成的亞微米級尺寸的沸石分散體留下來保持48小時(shí),然后輕輕倒出到新的容器中,其中任何先前沉積的固體材料均被丟棄。對于單個(gè)整料的預(yù)處理,30g的4A沸石2jim至5jim的粉末^皮分散在100ml的脫礦質(zhì)水中,以形成均勻的漿料,此后添加720ml的微粉化的分散體(~9g固體,亞nm),并且將所得到的混合物稀釋到7升的體積(可能發(fā)現(xiàn),對于某些整料則需要更大的體積)。微米級尺寸的顆粒和更小尺寸的顆粒在所得到的水分散體中的結(jié)合被認(rèn)為在隨后的預(yù)處理步驟期間允許更加有效的裝填(pack)。如圖1中所示的整料布置在外殼22(圖2)中,所述整料借助O型環(huán)密封件在上了釉的兩個(gè)端部處進(jìn)行密封,以便使流體沿著軸向貫穿整料的管從整料的一端流到另一端。外殼22連接在流體回路中,所述流體回路包括泵20,所述泵20從箱30汲取流體并使流體通過外殼22和閥26循環(huán),以回到箱30。在回路中,設(shè)置有位于閥26的上游是壓力計(jì)24和引自外殼22的流出物收集軟管28。箱30支撐在臺架34上,并且設(shè)有冷液蛇形管32。對于使用停流技術(shù)以迫使沸石晶體進(jìn)入載體或整料的多孔表面中的整料的預(yù)處理,上述制備的7升分散體在持續(xù)攪拌的情況下被引入到箱30中,并冷卻到12°C。然后,分散體以交替的沿著整料通過整料的內(nèi)部導(dǎo)管的60秒的流動(dòng)周期從箱30泵送,閥26打開,并且橫向流動(dòng)通過整料并進(jìn)入軟管28中,閥26關(guān)閉。橫向流動(dòng)通過整料主體的周期致使沸石顆粒沉積在整料的內(nèi)部導(dǎo)管的表面上,并且循環(huán)周期使未沉積的材料去除并引入新的分散體。在橫向流動(dòng)周期期間,每分鐘15秒的時(shí)間,流出物被收集并稱重,以觀察在已經(jīng)沉積的沸石的量中的進(jìn)展,然后,流出物返回到箱30中。隨著更多的沸石沉積在整料內(nèi)的通道的多孔表面上,穿流通過膜的材料的體積或重量逐漸地減小。上述過程持續(xù)9分鐘,此刻獲取關(guān)于橫向流動(dòng)的最后讀數(shù)。最后讀數(shù)與先前讀數(shù)之間的差異應(yīng)當(dāng)是每個(gè)管小于10g每分鐘,否則整料沒有進(jìn)展到生長階段。然后,整料從外殼22去除,并且在120。C溫度下干燥2至4小時(shí)。當(dāng)處理圖l的整料時(shí),應(yīng)當(dāng)注意到,導(dǎo)管16位于不同的位置上,六個(gè)導(dǎo)管處在外部環(huán)形中,并且單個(gè)中心環(huán)形中。在橫向流動(dòng)周期期間,與六個(gè)外部導(dǎo)管相比,中心導(dǎo)管將具有減小的流體流動(dòng),這是因?yàn)閬碜灾行膶?dǎo)管的橫向流動(dòng)液體在其到達(dá)外部之前必須穿過更大深度的多孔整料材料。因此,沸石材料的沉積速率在中心導(dǎo)管和六個(gè)外部導(dǎo)管之間是不同的。通過在不同的步驟中處理不同位置的環(huán)形,則可實(shí)現(xiàn)更好地控制每個(gè)導(dǎo)管的處理程度,并因此可實(shí)現(xiàn)在不同導(dǎo)管中的最終膜的性質(zhì)的更好的均勻性。例如,可以在外部導(dǎo)管的相對端部中裝配塞子并且對內(nèi)部導(dǎo)管進(jìn)行預(yù)處理,此后堵塞內(nèi)部導(dǎo)管的端部并拔去外部導(dǎo)管的塞子并對其進(jìn)行預(yù)處理。也可以是相反的順序,但是正如先前所闡述的那樣,相反的順序是較不優(yōu)選的。在圖4中示出了用于同時(shí)處理許多載體或整料的可替代設(shè)備。箱50保持有適當(dāng)體積的沸石分散體,所述沸石分散體通過加熱盤管52而冷卻到需要的溫度,并且通過泵54經(jīng)由分散體供應(yīng)管56泵送到供應(yīng)歧管58。上述的用于處理整料的多個(gè)外殼62布置在環(huán)形布置中,在所述環(huán)形布置中,這些外殼62通過一個(gè)或多個(gè)環(huán)狀支架(未示出)支撐。在示出的實(shí)施例中,外殼的數(shù)量是六個(gè),但是該數(shù)量是任意的,并且例如可以達(dá)到20個(gè)甚至更多個(gè)。分散體經(jīng)由傳輸管60供應(yīng)至每個(gè)環(huán)形中的載體或整料,所述傳輸管60從歧管58延伸到各外殼62的基部。在直流周期期間,分散體從各外殼62通過相應(yīng)的回收管64回收,所述回收管64從各外殼62的上端導(dǎo)引到共用歧管66,并從那里起經(jīng)由閥70和返回管72到達(dá)箱50。壓力計(jì)68監(jiān)測回收管路72中的壓力。當(dāng)閥70關(guān)閉時(shí),發(fā)生通過各外殼62中的載體或整料主體的橫向流動(dòng),并且已經(jīng)進(jìn)入各腔室62的外部環(huán)形區(qū)域中的流出物通過軟管74收集,所述軟管74從各腔室62延伸至共用的排出管76。來自該管的排出物被收集在器皿80中。如前所述,在橫向流動(dòng)周期期間,每分鐘有15秒排出物被收集在器皿80中,并稱重以記錄沉積的材料的量,排出物然后返回到箱50中。圖4的設(shè)備具有許多優(yōu)點(diǎn)。預(yù)處理是在含有膜的載體或整料的生產(chǎn)中的速率確定步驟,并且該設(shè)備能夠同時(shí)處理許多載體或整料。用于從泵54經(jīng)由歧管58和傳輸管60的分散體的供應(yīng)路徑對于每個(gè)外殼62都是一樣的,經(jīng)由回收管64和返回管72的返回路徑對于每個(gè)外殼2662也是一樣的,外殼62中沒有一個(gè)經(jīng)歷與其他外殼不同的條件。任意數(shù)量的載體或整料因此可以在單個(gè)步驟中接受預(yù)處理,或者如上所述的用于處于不同位置的導(dǎo)管的預(yù)處理階段,其中每一個(gè)載體或整料受到的條件基本相同。然后,使膜材料在通過整料的導(dǎo)管的內(nèi)表面上進(jìn)行生長。把脫礦質(zhì)水加熱到40°C,此后添加氫氧化鈉,并允許氫氧化鈉和脫礦質(zhì)水混合,在進(jìn)一步加熱到50。C至55。C時(shí)添加鋁酸鈉粉末,隨后在連續(xù)流中慢慢添加硅酸鈉溶液,此后所得到混合物加熱到95。C至98。C以得到摩爾組成為2.01Na2O:Al2O3:2.0SiO2:143.10H20的合成凝膠。整料懸在生長器皿中,此后合成凝膠被泵送到生長器皿中,并且向上沿著導(dǎo)管通過整料流動(dòng),并向上流到整料的外部,直到該合成凝膠在整料的頂部上方大約2cm為止。然后,使整料上升和下降較短的距離,以促使合成凝膠填充導(dǎo)管,此后額外的少量合成凝膠添加到生長器皿中,并且在減小溫度到100。C并維持生長器皿在爐中4小時(shí)之前將生長器皿放置在120。C的預(yù)加熱的爐中另外1小時(shí)(總共5小時(shí))。整料的底部應(yīng)當(dāng)與生長器皿的底部相距足夠的距離/容量,以允許用于晶體的空間,所述晶體形成在本體溶液中,以在重力作用下沉淀到生長器皿的底部,而不會(huì)沉淀在整料的導(dǎo)管附近,否則這些殘余的沸石晶體通過占據(jù)生長溶液應(yīng)用于形成膜的空間而阻礙生長。在生長完成之后,膜被清洗成pH值是中性的。如果沒有這樣做,則P沸石可以再次形成,并且殘余pH將導(dǎo)致后處理過早地沉淀。整料被單獨(dú)地清洗并且在整料的外側(cè)上結(jié)殼的沸石被去除,此后整料在清洗裝備中整夜進(jìn)行清洗,并且在10(TC溫度下千燥3小時(shí)。然后,干燥的整料36使用圖3的設(shè)備進(jìn)行真空測試。它借助于具有O型環(huán)42的端部構(gòu)件40固定在外殼38內(nèi)部,所述O型環(huán)42氣密地密封整料36的上了釉的端部。整料的內(nèi)部導(dǎo)管經(jīng)由端部構(gòu)件40通向大氣。在整料的外表面和外殼38之間的環(huán)形空間通向柔性軟管44,所述柔性軟管44連接至真空計(jì)46和泵48。為了實(shí)施測試,泵48在整料36就位的情況下操作大約一分鐘,此后進(jìn)行真空讀數(shù)。剔除真空計(jì)46記錄的壓力超出20mbar的管,這是因?yàn)檫@樣的膜太多孔。用于后處理的聚硅酸可以按如下方法制備。去離子水中的3M氫氯酸溶液(1升)在玻璃燒杯中用水/水冷卻并以300rpm攪拌。在持續(xù)攪拌和冷卻的情況下,去離子水中的結(jié)晶硅酸鈉(200g)用滴管(20ml/min,加起來總共45分鐘)逐滴地添加到冷卻的氫氯酸。根據(jù)表(table)繼續(xù)冷卻和攪拌溶液又一個(gè)X分鐘。持續(xù)的時(shí)間長度取決于期望的聚合度高分子量攪拌180分鐘,中等-高分子量攪拌90分鐘,低-中等分子量攪拌45分鐘以及低分子量攪拌零分鐘。然后,四氫呋喃添加到燒杯的容納物中,隨后立即添加氯化鈉(500g)并攪拌/冷卻又一個(gè)60分鐘。然后,攪拌器關(guān)掉并且使混合物靜止(stand)30分鐘。然后,來自燒杯的液體輕輕倒入2升的分液漏斗中,從而留下未溶解的鹽,并且使該液體沉淀2分鐘。有機(jī)層通過把下部的水層排出去而從水層分離。水部分被排出,而有機(jī)部分放置到2升的圓底燒瓶中。預(yù)干燥的分子篩(200g,在密封的容器中冷卻)添加到燒瓶的容納物中,以從產(chǎn)品中去除水跡,此后干燥的產(chǎn)品倒入到5升的圓底燒瓶中,用于蒸餾。丁醇(L28升)使用若干等分試樣進(jìn)行添加,以將分子篩從產(chǎn)品清洗掉。然后,溶劑的大部分通過蒸餾而從產(chǎn)品去除,當(dāng)在燒瓶中剩下大約500ml時(shí)停止蒸餾。然后,熱的產(chǎn)品通過有凹槽的濾紙(WhatmanNo1)過濾到有螺旋蓋的并瓦子中,所述瓶子i文置在水箱中。為了最優(yōu)的存儲(chǔ)穩(wěn)定性,溶液中的活性材料的百分比應(yīng)當(dāng)在15%至25%w/w的范圍內(nèi)。在典型的后處理過程中,由上述平均分子量約為1400的所有四種聚硅酸加上聚二曱基硅氧烷組成的混合物用乙醇或異丙醇稀釋成5%重量固體(wt.solid),500ml的該溶液例如借助蠕動(dòng)泵在膜的整個(gè)供給側(cè)上循環(huán)(即,導(dǎo)管的穿過整料的內(nèi)部),并且該溶液在被加熱到70°C時(shí)通過橫過整料施加真空而被汲取穿過膜來處理表面,其中真空維持5小時(shí),以允許在膜的小孔中發(fā)生硅酸的交聯(lián)??梢栽诶溱逯惺占瘽B透物。然后,后處理溶液從整料排完,并且使處理過的模塊在空氣中干燥。處理模塊膜或載體105(圖5e)被結(jié)合到處理模塊中,所述處理模塊包括T形的、不銹鋼或者其它適當(dāng)材料的管狀外殼,所述管狀外殼總體上由附圖標(biāo)記80表示,所述管狀外殼80具有直流路徑和橫向流動(dòng)路徑84,直流路徑由箭頭82、86,并用于待處理的流體,橫向流動(dòng)路徑84用于通過滲透蒸發(fā)或者氣體滲透分離的氣體,所述直流路徑和橫向流動(dòng)路徑二者的直徑都是大約40cm。設(shè)有固定孔的凸緣88、89使得模塊能夠通過螺栓而附裝至鄰接的管道工程。配合到主流動(dòng)路徑中的是膜保持器或載體保持器,所述膜保持器或載體保持器包括一對膜載體板96,所述一對膜載體板96焊接或以其他方式流體密封地附裝至外殼80的內(nèi)表面,并且通過四個(gè)具有帶螺紋的端部的隔離桿102而保持適當(dāng)?shù)拈g距,所述帶螺紋的端部擰緊到板96中的固定孔104中(圖5a)。板96構(gòu)造成承載多樣的膜結(jié)構(gòu)105,所述膜結(jié)構(gòu)105在直流通路中固定成間隔開的平行關(guān)系,為此這些板96形成有排列布置的、多樣的膜結(jié)構(gòu)接收孔99。在孔99通向板96的外表面的位置,孑L99形成有徑向擴(kuò)大的區(qū)域103,用于接收例如可以涂有PTFE的Kalres或Viton的O型環(huán)密封件109。如圖5e中所示,載體或整料105的端部具有上了釉的端部區(qū)域107,所述端部區(qū)域107稍微突出超過板96的外表面,并且通過O型環(huán)密封件109流體密封,所述O型環(huán)密封件109從初始圓形形狀基本變形,以產(chǎn)生期望的密封力。這樣,在82處進(jìn)入模塊的流體必須沿著模塊105中的內(nèi)部通道流到如箭頭86指示的下游側(cè),并且不能在未分離的情況下流到橫向流動(dòng)路徑84。當(dāng)模塊處在適當(dāng)?shù)奈恢弥袝r(shí),蓋板98借助于接收在螺紋孔101中的螺栓98而附裝至載體板96,所述蓋板98形成有與各模塊的位置相對應(yīng)的通孔112。蓋板98中的孔112經(jīng)由徑向擴(kuò)大的凹凸榫(rebated)區(qū)域110通向盲面(blindface),所述凹凸榫區(qū)域110接收載體或整料105的端部。能夠看到的是,載體或整料僅直接接觸O型環(huán)密封件109,而不接觸板96中的孔99或蓋板98。載體或整料在沒有金屬-陶資接觸的情況下有效地浮著,并且整料或載體的陶瓷與外殼80的不銹鋼或其它材料以及其它金屬部件之間的熱膨脹系數(shù)的差異不會(huì)產(chǎn)生問題。顯而易見的是,由于為了給出需妻的膜表面積而排列布置的大量整料105,并且由于O型環(huán)密封件109處的密封,因此模塊在機(jī)械上是復(fù)雜的。在任何模塊105的端部處沒有形成完全有效的密封將導(dǎo)致未分離的流體在82處進(jìn)入橫向流動(dòng)路徑84,而如果發(fā)生了這種情況,則識別哪個(gè)整料或哪些整料具有有缺陷的密封是困難且耗費(fèi)時(shí)間的。因此,所需要的整料的數(shù)量的任何減少(通過增加每個(gè)整料的內(nèi)部膜面積),除了降低需要的外殼80的直徑的優(yōu)點(diǎn)之外,還具有顯著的實(shí)際優(yōu)點(diǎn)。使用中的維護(hù)在膜的使用壽命期間,膜將由于臟的原料(feeds)而被污染。可以通過使用干燥的溶劑和去離子水(清潔水/溶劑清洗90:10)的清洗而對膜進(jìn)行周期性地清潔。溶劑/去離子水的結(jié)合物必須始終具有至少10%溶劑,否則去離子水將從膜去除鈉離子,并將由于4A沸石結(jié)構(gòu)退化而導(dǎo)致性能損失,并且最終由于沸石晶格中的增加的內(nèi)部應(yīng)變而通過破裂導(dǎo)致膜失效。實(shí)際上,為了克服由于以上原因或由于膜的老化而導(dǎo)致的性能損失,裝置的尺寸超過10%至20%,以考慮上述性能損失,并確保裝置在膜的壽命(1至3年,取決于原料的成熟)正常地工作。如上所述,在膜的使用壽命期間,特別在含有高水位的原料的情況下,鈉離子將從沸石結(jié)構(gòu)浸出。因此,為了克服這個(gè)問題并且為了延長膜的壽命,可以使用90:10的溶劑去離子水的混合物對膜進(jìn)行清洗,所述混合物含有小百分比的鈉離子(高達(dá)1%)。鈉離子應(yīng)當(dāng)來自諸如乙酸鈉的軟基礎(chǔ)來源(basesource)而不是例如氯化鈉的硬基礎(chǔ)來源。優(yōu)于相竟?fàn)幍募夹g(shù)的優(yōu)點(diǎn)Mitsui沸石膜在管或套管類型的管的外側(cè)上生長,所述管的一端是陶瓷的。因此,當(dāng)這些膜被裝載到模塊中時(shí),膜易于被破壞,并且這些膜在套管形式中必須被承載在具有導(dǎo)引桿的外殼的內(nèi)側(cè),所述導(dǎo)引桿也可能破壞膜。當(dāng)Mitsui沸石膜在管的外側(cè)上生長時(shí),每個(gè)管的膜表面面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于本發(fā)明的在多個(gè)通道管的通道中生長的膜的表面面積。因此,Mitsui需要更多的管以得到相同的膜面積,這對于a-氧化鋁的管來說是昂貴的。莫來石的載體是較便宜的,但是更加易碎且容易破壞或破裂。由于與沸石的孔隙度(40%)相比,聚合膜具有較低的孔隙度(2%),所以聚合膜的通量明顯小于沸石膜的通量。因?yàn)楦叻肿幽ぶ械姆蛛x是由于水在聚合物鏈之間流動(dòng)(滲透)而產(chǎn)生的,所以選擇性不像沸石的選擇性那樣好,其中所述沸石基于分子尺寸和形狀進(jìn)行分離。許多高分子膜不擅長處理于低水位原料,這是因?yàn)閬碜运鼈冏陨斫Y(jié)構(gòu)內(nèi)部的水也可以被去除,這樣會(huì)導(dǎo)致膜劣化和失效。由于高分子膜自身的性質(zhì),高分子膜是有機(jī)的,并且容易被原料中的有機(jī)污染物污染。它們一旦被弄臟就很難清潔,并且通常必須更換。親水的沸石不容易被污染,并且可以如前所述那樣進(jìn)行清潔,或者通過蒸氣清潔和過氧化處理進(jìn)行清潔。分子篩包含制成沸石膜的4A沸石晶體,并且這些分子篩用粘土粘合劑(高達(dá)30%)—起保持在球體/小珠或者小球中。分子篩(molesieve)裝置將具有兩個(gè)床。一個(gè)干燥溶劑,而另一個(gè)通過在30(TC溫度下加熱48小時(shí)而從先前的干燥處理去除水,這樣能源消耗量非常大。因?yàn)樵谑褂闷陂g由小珠在一起摩擦所產(chǎn)生的磨損,細(xì)料(粘土材料)會(huì)留在經(jīng)過干燥的溶劑中,然后必須將它去除。正常的蒸餾僅可以將溶劑干燥成共沸混合物,例如對于乙醇是96%乙醇。為了進(jìn)一步干燥,則必須使用,共沸蒸餾,所述共沸蒸餾涉及向蒸餾處理中添加昂貴的、致癌的第三材料。可替代方案是用分子篩磨光(polish)幾乎干燥的溶劑。權(quán)利要求1.一種膜結(jié)構(gòu),所述膜結(jié)構(gòu)包括管狀的多孔陶瓷整料,所述多孔陶瓷整料具有管狀導(dǎo)管,每個(gè)所述導(dǎo)管都具有5mm至9mm的內(nèi)徑,每個(gè)所述導(dǎo)管都形成在所述整料的內(nèi)部,其中在每個(gè)所述導(dǎo)管的內(nèi)表面上形成有沸石膜,其中(a)具有4個(gè)所述導(dǎo)管,并且所述整料的長度大于600mm;或者(b)具有5個(gè)或更多個(gè)所述導(dǎo)管。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的膜結(jié)構(gòu),其中,具有7個(gè)所述導(dǎo)管。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的膜結(jié)構(gòu),其中,具有19個(gè)所述導(dǎo)管。4.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的膜結(jié)構(gòu),其中,所述導(dǎo)管之間的壁厚是大約2mm。5.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的膜結(jié)構(gòu),其中,所述導(dǎo)管和所述整料的外表面之間的壁厚是大約4mm。6.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的膜結(jié)構(gòu),其中,所述整料的長度是大約1200mm。7.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的膜結(jié)構(gòu),其中,所述整料的外徑是20mm至50mm。8.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的膜結(jié)構(gòu),其中,每個(gè)所述沸石膜的直徑都是5mm至9mm,例如是大約6.4mm。9.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的膜結(jié)構(gòu),其中,所述載體是由燒結(jié)的陶瓷粉末制成的,并且所述載體的小孔尺寸是O.ljim至20jim。10.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的膜結(jié)構(gòu),其中,所述整料是由燒結(jié)的a-氧化鋁制成的。11.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的膜結(jié)構(gòu),其中,所述膜是由4A沸石制成的。12.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的膜結(jié)構(gòu),其中,所述膜還包括表面改性劑,所述表面改性劑與所述沸石交聯(lián),以形成基本沒有缺陷的膜。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的膜結(jié)構(gòu),其中,所述表面改性劑是交聯(lián)的硅酸或烷基硅酸鹽。14.一種處理多個(gè)多孔基底以整理用于膜的形成的基底的方法,其中所述多孔基底具有管狀導(dǎo)管,所述管狀導(dǎo)管形成在所述多孔基底的內(nèi)部,所述方法包括(a)形成沸石顆粒的水懸浮液;以及(b)使所述懸浮液輪流地(i)通過所述管狀導(dǎo)管,以及(ii)通過所述管狀導(dǎo)管的壁流出,以在所述管狀導(dǎo)管的所述內(nèi)表面上沉積一層沸石顆粒;其中所述多孔基底在室中進(jìn)行處理,并且所述懸浮液從第一共用歧管經(jīng)由相應(yīng)的傳輸管供應(yīng)至所述室,并且經(jīng)由回收管進(jìn)行回收,所述回收管通向第二共用歧管,所述第一共用歧管和所述第二共用歧管基本相同的。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中,所述室設(shè)置成環(huán)形布置。16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法,其中,具有多于4個(gè)的所述室。17.根據(jù)權(quán)利要求14、15或16所述的方法,其中,每個(gè)所述基底均在其端表面處以及沿著其側(cè)表面的一部分進(jìn)行上釉,并且每個(gè)所述室均具有彈性體的密封構(gòu)件,所述密封構(gòu)件構(gòu)造成當(dāng)處在所述室內(nèi)部時(shí)密封基底,以便使直接的流體流動(dòng)僅通過所述管狀導(dǎo)管,并且流體能夠僅通過所述基底的多孔主體而到達(dá)位于所述基底的外部與外殼之間的環(huán)形區(qū)域。18.根據(jù)權(quán)利要求14至17中的任一項(xiàng)所述的方法,其中,軟管從所述外殼的所述外部環(huán)形區(qū)域通向共用的流出管。19.根據(jù)權(quán)利要求14至18中的任一項(xiàng)所述的方法,其中,通過將直徑在20pm和O,lnm之間的不同尺寸分布的沸石顆?;旌显谝黄鸲纬伤鰬腋∫海瑥亩纬伤鲱w粒的懸浮液。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,包括把沸石顆粒磨成粉狀以及將已磨成粉狀的顆粒與未研磨的顆?;旌希缘玫椒惺w粒的混合物。21.—種處理多個(gè)多孔基底以在導(dǎo)管上形成膜的方法,其中所述多孔基底具有管狀導(dǎo)管,所述管狀導(dǎo)管形成在所述多孔基底的內(nèi)部,所述方法包4舌(a)形成沸石顆粒的水懸浮液;(b)使所述懸浮液輪流地(i)通過所述管狀導(dǎo)管,以及(ii)通過所述管狀導(dǎo)管的壁流出,以在所述管狀導(dǎo)管的內(nèi)表面上沉積一層沸石顆粒;以及(c)通過凝膠結(jié)晶而在所述沸石顆粒上沉積或結(jié)晶沸石膜,其中,所述多孔基底在步驟(b)中在室中進(jìn)行處理,所述懸浮液從第一共用歧管經(jīng)由相應(yīng)的傳輸管而供應(yīng)至所述室,并且經(jīng)由回收管進(jìn)行回收,所述回收管通向第二共用歧管,所述第一共用歧管和所述第二共用歧管以及所述供應(yīng)管和回收管構(gòu)造成使得來自和去往每個(gè)所述室的支路都是基本相同的。22.—種模塊,所述模塊包括外殼,所述外殼具有直流通路和橫向流動(dòng)通路;根據(jù)權(quán)利要求1至13中的任一項(xiàng)所述的多樣的膜結(jié)構(gòu),所述膜結(jié)構(gòu)在所述直流通路中固定成間隔開的平行關(guān)系;以及,密封構(gòu)件,所述密封構(gòu)件在每個(gè)所述膜結(jié)構(gòu)和所述外殼之間的每個(gè)端部處實(shí)施密封。23.—種用于在大致圓柱形的多孔陶資整料中的多個(gè)導(dǎo)管的內(nèi)表面中形成沸石膜的方法,所述導(dǎo)管從所述整料的一端延伸到另一端,所述方法包括以下步驟使包括沸石引發(fā)劑的預(yù)處理液體流入到所述導(dǎo)管中;致使處理液體的載液成分的至少一部分從所述導(dǎo)管流到所述整料的主體中,并通過所述整料的主體流到外部;以及隨著所述載液成分流到所述整料中,致使沸石晶體沉積在所述導(dǎo)管的所述多孔內(nèi)表面中。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法,其中,所述整料具有4個(gè)所述導(dǎo)管。25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法,其中,所述整料具有多于4個(gè)的導(dǎo)管,所述導(dǎo)管定位成使得所述導(dǎo)管中的至少一個(gè)處在與其它導(dǎo)管或?qū)Ч芙M不同的徑向位置處,并且各所述導(dǎo)管或?qū)Ч芙M的預(yù)處理根據(jù)與所述整料的中心相距的徑向距離而分階段地進(jìn)行。26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法,其中,第一預(yù)處理階段在最靠內(nèi)的導(dǎo)管或?qū)Ч芙M上進(jìn)行,并防止流過其它導(dǎo)管,并且隨后的預(yù)處理或隨后的每個(gè)預(yù)處理在與所述整料的所述中心相距更遠(yuǎn)的導(dǎo)管組上進(jìn)行。27.根據(jù)權(quán)利要求23至26中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述預(yù)處理液體是水成液。28.根據(jù)權(quán)利要求23至27中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述預(yù)處理液體包括懸浮的沸石顆粒。29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法,其中所述沸石顆粒包括未研磨的顆粒和孩支粉化的顆粒的混合物。30.根據(jù)權(quán)利要求23至29中的任一項(xiàng)所述的方法,使用停流執(zhí)行所述方法,以致使所述載液成分流到所述整料中并流過所述整料。31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法,還包括在預(yù)處理過的所述導(dǎo)管中在單個(gè)步驟中使用合成凝膠形成沸石膜。32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法,還包括在所述導(dǎo)管中用硅酸或聚硅酸或者它們的混合物處理所述沸石膜,用于減少膜的缺陷或針孔。33.—種用于從含有水的有機(jī)液體去除水的方法,所述方法包括使所述有機(jī)液體流過一個(gè)或多個(gè)膜結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)管,所述膜結(jié)構(gòu)在權(quán)利要求1至13中的任一項(xiàng)中限定或者通過根據(jù)權(quán)利要求14至32中的任一項(xiàng)所述的方法制成;允許水穿流通過所述膜結(jié)構(gòu)的所述膜;以及,從所述導(dǎo)管回收已減少水含量的所述有機(jī)液體。34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法,其中,所述有機(jī)液體是醇。35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法,其中,所述有機(jī)液體是乙醇或丁醇。36.—種用于凈化含有鹽或其它污染物的水的方法,所述方法包括使水流過一個(gè)或多個(gè)膜結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)管,所述膜結(jié)構(gòu)在權(quán)利要求1至13中的任一項(xiàng)中限定或者通過根據(jù)權(quán)利要求14至32中的任一項(xiàng)所述的方法制成;以及,回收已經(jīng)穿流通過所述導(dǎo)管膜并流過一個(gè)或多個(gè)整料的水。37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法,其中,回收的水具有小于20nSiemens/cm的傳導(dǎo)率。全文摘要一種用于在圓柱形的多孔陶瓷整料中的多個(gè)導(dǎo)管的內(nèi)表面中形成沸石膜的方法,導(dǎo)管從整料的一端延伸到另一端,所述方法包括以下步驟使包括沸石引發(fā)劑的預(yù)處理液體流入到導(dǎo)管中;致使處理液體的載液成分的至少一部分從導(dǎo)管流到整料的主體中并通過整料的主體流到外部;以及隨著載液成分流到整料中,致使沸石晶體沉積在導(dǎo)管的多孔內(nèi)表面中。基底可以通過下述方法預(yù)整理以用于膜的形成,所述方法包括(a)形成沸石顆粒的水懸浮液;以及(b)使懸浮液輪流地(i)通過管狀導(dǎo)管,并且(ii)通過管狀導(dǎo)管的壁流出,以在管狀導(dǎo)管的內(nèi)表面上沉積一層沸石顆粒;其中多孔基底在室中進(jìn)行處理,室例如布置成環(huán)形,并且懸浮液從第一共用歧管經(jīng)由相應(yīng)的傳輸管供應(yīng)至室,并且經(jīng)由回收管進(jìn)行回收,所述回收管通向第二共用歧管,第一和第二歧管以及供應(yīng)管和回收管構(gòu)造成使得來自和去往每個(gè)室的支路是基本相同的。在預(yù)整理之后,可以通過凝膠結(jié)晶而在沸石顆粒上沉積或結(jié)晶沸石膜進(jìn)行膜的形成。也提供一種膜結(jié)構(gòu),所述膜結(jié)構(gòu)包括管狀的多孔陶瓷整料,所述多孔陶瓷整料具有管狀導(dǎo)管,每個(gè)導(dǎo)管都具有5mm至9mm的內(nèi)徑,每個(gè)導(dǎo)管都形成在整料內(nèi)部,在每個(gè)導(dǎo)管的內(nèi)表面上形成有沸石膜,其中有四個(gè)導(dǎo)管并且整料的長度大于600mm,或者有五個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)管。本發(fā)明還提供使用上述膜結(jié)構(gòu)從有機(jī)液體去除水的方法和使用上述膜結(jié)構(gòu)凈化水的方法,例如從乙醇或丁醇去除殘余的水或者生產(chǎn)高純度的水。文檔編號B01D71/02GK101657249SQ200880012390公開日2010年2月24日申請日期2008年3月13日優(yōu)先權(quán)日2007年3月13日發(fā)明者C·D·默頓,G·J·布拉頓申請人:風(fēng)凰Ipr有限公司