本发明专利技术涉及一种用于过滤流体介质的过滤元件，其包括圆筒状的刚性多孔衬底；该衬底具有纵向的中心轴线（A），并包括待过滤的流体介质能够经此流动的多个通道以便在衬底的外围得到滤液，设置在衬底中的所述通道平行于衬底的中心轴线（A）并限定由连续的多孔区彼此分隔开的至少三个同心的过滤区。本发明专利技术的特征在于，最靠近中心轴线（A）的多孔区（Z1）的平均厚度小于最靠近衬底（1）的外围的多孔区（Zn-1）的平均厚度；并且从衬底的中心轴线（A）朝向衬底的外围延伸，一个多孔区的平均厚度等于或小于下一个多孔区的平均厚度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用过滤元件进行切向分离的
，所述过滤元件适用于确保待处理的流体介质中所包含的分子或颗粒物的分离。本专利技术的主题尤其涉及新式的过滤元件，其包括刚性多孔的支架，在支架中设置有用于待过滤流体的循环的通道，所述支架具有原始的几何结构。本专利技术的主题特别有益地应用于纳米过滤、超过滤、微细过滤、过滤或者反向滲透的领域。
技术介绍
在本领域中，由管状或平面状的支架制备的多种过滤元件是已知的。尤其是，已经提出多种管式的过滤元件，其包括以无机材料例如陶瓷制成的多孔支架，在该多孔支架 中设有一系列通道。这种支架可设有ー个或多个例如以无机材料形成的分离层，这些无机材料沉积在每个循环通道的表面上，所述循环通道连接到一起并且通过烧结而连接到支架上。所述(分离)层允许调整过滤元件的过滤性能。在管状过滤元件的领域中，刚性多孔支架具有细长的形状并具有直边形截面(最通常是多边形截面)或者圆形截面。已经提出了、特别是由本申请人提出了许多种支架，其包括多个通道，这些通道彼此平行并且平行于多孔支架的纵向轴线。例如，在由CERASIV申请的公开号为W09307959的专利申请中、由CORNING申请的公开号为EP0780148的专利申请中、由ORELIS申请的公开号为W000/29098的专利申请中以及本申请人的公开号为EP0778073和EP0778074的专利中，描述了多种包括一系列非圆形通道的过滤元件。例如，在公开号为W09307959的专利申请中，图3是ー种支架的剖视图，其中，多个通道被设置为平行干支架的中心轴线。这些通道限定三个过滤区，这三个过滤区同心地分布并且彼此由图I中以附图标记“Z’/’和“Z’2”表示的连续的多孔区分隔开。当运行时，这些通道的ー侧与用于待处理的流体介质的入口室连通，并且这些通道的另ー侧与出口室连通。通道的表面最常见地沿从通道的一个所谓入口端到另ー个所谓出口端的给定方向，覆盖有至少ー个分离层，该分离层确保在通道内部循环的流体介质中所包含的分子或颗粒物的分离。所述过滤元件借助筛效应，来实现待处理的产品中的分子或微粒类物质的分离，所有的颗粒物或分子只要直径大于其所接触的过滤元件的区域中的孔，就会被保留下来。在分离期间，流体的移动通过支架以及可选地通过ー个或多个分离层(如果存在的话)来进行，而且该流体散布到支架的多孔结构内并被引向多孔支架的外表面。待处理的流体中，穿过分离层和多孔支架的那部分被称为“渗透液”或“滤液”，并且在围绕过滤元件的收集室中被回收。本申请人已经发现所述支架受到强应カ(这被认为是由在过滤操作期间所施加的压カ而导致的)，并且支架的结构中的ー些点会成为薄弱点。特别地，申请人已经估算了前述类型的支架内存在的应カ场，并且已经证明最大应カ沿着从支架的中心朝向外侧离开的方向増加。
技术实现思路
因此，出于对提高过滤元件的性能水平的渴望，本专利技术的申请人提出一种新颖的支架几何结构，以优化现有技术提出的过滤元件的机械性能。在本说明书的语境中，本专利技术涉及一种用于流体介质的过滤的过滤元件，其包括圆筒状的刚性多孔支架；该支架具有纵向的中心轴线，并且包括用于待过滤的流体介质的循环的多个通道以在支架的外围收集滤液；所述通道在支架中被设置成平行干支架的中心轴线并且限定至少三个过滤区，这些过滤区同心地分布并且由连续的多孔区彼此分隔开，其特征在于，最靠近中心轴线的多孔区的平均厚度小于最靠近支架的外围的多孔区的平均厚度，并且沿着从支架的中心轴线朝向支架的外围离开的方向，ー个多孔区的平均厚度等于或小于下ー个多孔区的平均厚度。每个多孔区处于两个过滤区之间，每个过滤区包括ー个或多个通道。尤其是可将每个连续的多孔区定义为，沿着从支架的中心朝向外围离开的方向，被包含在一个过滤区的外包络线与邻近的过滤区的内包络线之间的区域。为了定义内包络线，一个过滤区的通道的最低点(也称为内点或向心点)被视为是该通道的最靠近多孔支架的中心的那个点。因此，内包络线被认为是将同一个过滤区中的每个通道的最低点连接到一起的曲线，该曲线在每个通道的最低点与该通道的壁相切。根据ー个实施例，对于多个过滤区中的每个过滤区而言，同一个过滤区中的每个通道的最低点位于ー个圆上，该圆的中心是支架的中心，并且该圆对应于内包络线。为了定义外包络线，一个过滤区的通道的最高点(也称为外点或离心点)被视为是该通道的距多孔支架的中心最远的那个点。因此，外包络线被认为是将同一个过滤区中的每个通道的最高点连接到一起的曲线，该曲线在每个通道的最高点与该通道的壁相切。根据ー个实施例，对于多个过滤区中的每个过滤区而言，同一个过滤区中的每个通道的最高点位于ー个圆上，该圆的中心是支架的中心，并且该圆对应于外包络线。多孔区的“平均厚度”的意思是算术平均值。根据本专利技术的实施例的ー个变例，多孔区可具有恒定厚度。根据ー个特定的实施例(在以下附图中详细地示出)，界定每个多孔区的外包络线和内包络线被定义为是两个同心圆，因此每个多孔区具有恒定厚度。至于申请号为W09307959的专利申请的图3中示出的支架，每个多孔区Z’ i和Z’ 2也由两个同心圆界定，但是与本专利技术相反，如图I中可看到的，其多孔区的厚度大于多孔区Z’2的厚度。如果过滤区是由圆形的单个中心通道形成的，则内包络线和外包络线合并，而且对应于通道的轮廓线。由于在相邻的(或者连续的)过滤区之间具有明显的边界，即在两个相邻的过滤区之间没有混合或重合部分，所以多孔区被说成是连续的。換言之，一个过滤区的通道甚至不能部分地处于相邻的过滤区的两个通道之间。根据以下将要详细描述的特定实施例，根据本专利技术的过滤元件可具有以下ー个或另ー个特征，或者具有这些特征的任意结合-具有不同平均厚度的两个相邻的连续多孔区之间的平均厚度以I.01到3. 00的因数，且优选以I. 10到I. 70的因数改变；-最靠近该支架的外围的多孔区的平均厚度与最靠近中心轴线的多孔区的平均厚 度之间的比值处于I. I到6的范围内，优选处于I. 2到2. 5的范围内。因此，与多孔区的数量有关，两个连续的多孔区之间的厚度的变化将被选择为达到所述比值。-将支架的外表面与最靠近支架的外表面的过滤区分隔开的外围区的平均厚度大于将最靠近支架的外表面的过滤区与相邻的过滤区分隔开的多孔区的平均厚度；-具有多个通道的同一个过滤区中的各通道全都是相同的；-该支架包括単独限定过滤区的例如圆形的中心通道；-在每个过滤区中存在的通道的个数沿着从支架的中心朝向支架的外围离开的方向增加； -该支架具有圆形或多边形的截面；-各通道的表面覆盖有至少ー个无机过滤层；-至少两个过滤区对应于包括多个通道的过滤冠状部(couronnede filtration,过滤环)，并且过滤冠状部中的这些通道通过允许滲透液通过的多孔的分隔部而被分隔开；-多孔区在支架的中心是同心的；-过滤区仅仅由一个单独限定过滤区的中心圆形通道以及一系列过滤区构成，每个过滤区对应于一个过滤冠状部；该过滤冠状部包括多个通道，并且该过滤冠状部中的这些通道通过允许滲透液经过的多孔的分隔部而被分隔开，这些过滤冠状部相对于中心通道同心地分布；-如果存在过滤冠状部，则这些过滤冠状部可具有ー个或另ー个以下特征或者这些特征的任意组合穿流分隔部的宽度在同一个冠状部中相同，并且本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·莱斯科舍，
申请(专利权)人：高技术与膜工业公司，
类型：
国别省市：
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