用于过滤器流管理的系统和方法技术方案

一种过滤器流管理系统，其包括：具有入口的筒，流体流可以通过所述入口引入所述筒；多个通道，其位于所述筒内并且被设计成从所述流体流中去除微粒，至少一个通道与所述入口流体连通以接收所述流体流；以及储存器，流动通过所述至少一个通道的流体流可以被引导到所述储存器中并且随后被重定向到至少一个其他通道中。

System and Method for Filter Flow Management

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于过滤器流管理的系统和方法
本申请要求2016年10月28日提交的美国临时申请号62/414,129和2017年10月30日提交的美国专利申请号15/797,836的权益和优先权，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文中。本公开总体涉及过滤器，并且更具体地，涉及过滤器流管理系统。
技术介绍
交叉流过滤可以用于水处理中，以通过使连续进料溶液跨过滤介质的表面通过来实现分子分离。在水处理以及一些分子分离应用中，进料溶液以一定流量和高于进料溶液的渗透压的压力输送到入口，以使得当一部分进料溶液通过过滤介质时，一定百分比的进料溶液跨过滤介质被切向驱动。在另一种分子分离方法中，渗透蒸发可用于通过进料流的部分蒸发来选择性地除去痕量污染物，所述进料流跨过滤介质的表面连续地进料。在乙醇渗透蒸发应用中，醇浓度可提高超过溶液的共晶点，这提供比单独蒸馏可能的更高的醇纯度。平均交叉流速度与进料溶液进入过滤器流动通道的流量速度成线性关系。对于牛顿流体，高平均交叉流速度和高雷诺数减少过滤器结垢，诸如在过滤过程中随着时间的推移“滤饼”的积聚或浓差极化，并且因此降低清洁要求。高平均交叉流速度和高雷诺数还可以通过降低膜表面处的浓差极化层厚度来改善过滤器性能和膜滤除率。然而，增加流量需要增加泵容量，这需要更多的设备费用和更大的功率需求。因此，需要改进的过滤系统，其实现改进的过滤器流管理，所述过滤器流管理提供高平均交叉流速度而无需更多的设备费用和更大的功率需求。此外，通常渗透蒸发作为分批过程执行，由此有限体积的乙醇和水部分蒸发并且在多孔或半多孔介质上重复循环。因此，需要改进的渗透蒸发方法，其实现过滤器流管理，所述过滤器流管理提供可以通过使进料溶液通过一系列膜流动通道而获得的连续的、顺序的脱水，同时防止溶液重新引入本地进料流。
技术实现思路
在一些实施例中，提供了过滤器流管理系统。所述系统包括具有入口的筒，流体流可以通过所述入口引入所述筒。所述系统还包括多个通道，所述多个通道位于所述筒内并且被设计成从所述流体流中去除微粒，至少一个通道与所述入口流体连通以接收所述流体流。所述系统还包括储存器，流动通过所述至少一个通道的流体流可以被引导到所述储存器中并且随后被重定向到至少一个其他通道中。在一些实施例中，所述入口或所述储存器中的至少一个一体地形成在所述筒内。在一些实施例中，所述通道中的至少一个通道包括定位在所述通道的内表面或外表面上的分子分离膜。在一些实施例中，所述系统还包括出口，所述出口用于允许在所述多个通道中的至少一个通道中流动的流体浓缩物离开所述筒，其中所述流体浓缩物包括所述流体流的一部分，所述部分包括由所述通道去除的所述微粒。在一些实施例中，所述系统还包括至少一个附加储存器，流动通过所述多个通道中的至少一个通道的流体流可以被引导到所述至少一个附加储存器中并且随后被重定向到至少一个附加通道中。在一些实施例中，所述系统还包括具有定位在其中的所述筒的壳体，所述壳体用于收集从所述通道渗透出的滤出物，所述滤出物包括所述流体流的一部分，在所述部分中所述微粒已由所述通道去除。在一些实施例中，所述系统还包括第二筒，所述第二筒与所述筒串联布置，以使得从所述筒的出口排出的流体流被引入所述第二筒的第二入口。在一些实施例中，所述系统还包括具有定位在其中的所述筒和所述第二筒两者的壳体，所述壳体用于收集从所述通道渗透出的滤出物，所述滤出物包括所述流体流的一部分，在所述部分中所述微粒已由所述通道去除。在一些实施例中，所述系统还包括第二筒，所述第二筒与所述筒并联布置，以使得所述流体流被同时引入所述筒的所述入口和所述第二筒的第二入口。在一些实施例中，所述系统还包括具有定位在其中的所述筒和所述第二筒两者的壳体，所述壳体用于收集从所述通道渗透出的滤出物，所述滤出物包括所述流体流的一部分，在所述部分中所述微粒已由所述通道去除。在一些实施例中，所述系统还包括与所述筒的第一端流体连通的第一歧管。在一些实施例中，所述系统还包括与所述筒的第二端流体连通的第二歧管。在一些实施例中，所述储存器形成在所述第一歧管或所述第二歧管中的至少一个中。在一些实施例中，所述第一歧管和所述第二歧管中的至少一个可与所述筒可移除地接合。在一些实施例中，提供了用于管理过滤系统中的流的方法。所述方法包括通过将流体流引导到筒的入口来将所述流体流引入具有多个通道的所述筒，所述多个通道被设计成从所述流体流中去除微粒。所述方法还包括使所述流体流流动通过与所述入口流体连通的至少一个通道。所述方法还包括将所述流体流引导到与所述至少一个通道流体连通的储存器中。所述方法还包括通过所述储存器将所述流体流重定向到至少一个其他通道中。在一些实施例中，所述方法还包括将所述流体流从所述多个通道中的至少一个通道引导到至少一个附加储存器中。在一些实施例中，所述方法还包括通过所述至少一个附加储存器将所述流体流重定向到至少附加通道中。在一些实施例中，所述方法还包括在围绕所述筒定位的壳体中收集从所述通道出来的滤出物，所述滤出物包括所述流体流的一部分，在所述部分中所述微粒已由所述通道去除。在一些实施例中，所述方法还包括通过将流体浓缩物从所述多个通道中的至少一个通道引导到出口而从所述筒排出所述流体浓缩物，其中所述流体浓缩物包括所述流体流的一部分，所述部分包括由所述通道去除的所述微粒。在一些实施例中，所述方法还包括通过将所述流体浓缩物引导到第二筒的第二入口而将所述流体浓缩物引入所述第二筒。在一些实施例中，所述方法还包括在围绕所述筒和所述第二筒定位的壳体中收集从所述通道出来的滤出物，所述滤出物包括所述流体流的一部分，在所述部分中所述微粒已由所述通道去除。在一些实施例中，所述滤出物包括水或水蒸气中的至少一种。在一些实施例中，提供了过滤器流管理系统。所述系统包括第一歧管，所述第一歧管具有穿过其延伸的入口，以将流体流引导到位于筒内的第一组通道中，所述筒具有被设计成从所述流体流中去除微粒的多个通道。所述系统还包括第二歧管，所述第二歧管具有第一储存器，所述第一储存器被配置来从所述第一组通道接收所述流体流并且将所述流体流重定向到位于所述筒中的第二组通道中。所述系统还包括延伸穿过所述第一歧管或所述第二歧管的出口，以从所述系统排出流体浓缩物，其中所述流体浓缩物包括所述流体流的一部分，所述部分包括由所述通道去除的所述微粒。在一些实施例中，所述第一组通道和所述第二组通道具有相同数量的通道。在一些实施例中，所述第一组通道和所述第二组通道具有不同数量的通道。在一些实施例中，所述多个通道中的至少一个通道包括定位在所述通道的内表面或外表面上的分子分离膜。在一些实施例中，所述系统包括在所述第一歧管和/或所述第二歧管上限定的奇数个储存器，并且所述出口延伸穿过所述第二歧管。附图说明从以下结合附图的详细描述中将更清楚地理解说明性的、非限制性示例性实施例。图1A是根据各种实施例的包括过滤器流管理系统的过滤系统的分解图。图1B是根据各种实施例的包括过滤器流管理系统的过滤系统的壳体组件的分解图。图1C是根据各种实施例的包括过滤器流管理系统和壳体组件的过滤系统的组装图。图2是根据各种实施例的滤筒的透视图。图3A是根据各种实施例的入口歧管的顶视图。图3B是根据各种实施例的入口歧管的剖视图。图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过滤器流管理系统，其包括：具有入口的筒，流体流能够通过所述入口引入所述筒；多个通道，其位于所述筒内并且被设计成从所述流体流中去除微粒，至少一个通道与所述入口流体连通以接收所述流体流；以及储存器，流动通过所述至少一个通道的流体流能够被引导到所述储存器中并且随后被重定向到至少一个其他通道中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.28 US 62/414,1291.一种过滤器流管理系统，其包括：具有入口的筒，流体流能够通过所述入口引入所述筒；多个通道，其位于所述筒内并且被设计成从所述流体流中去除微粒，至少一个通道与所述入口流体连通以接收所述流体流；以及储存器，流动通过所述至少一个通道的流体流能够被引导到所述储存器中并且随后被重定向到至少一个其他通道中。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述入口或所述储存器中的至少一个一体地形成在所述筒内。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述通道中的至少一个通道包括定位在所述通道的内表面或外表面上的分子分离膜。4.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括出口，所述出口用于允许在所述多个通道中的至少一个通道中流动的流体浓缩物离开所述筒，其中所述流体浓缩物包括所述流体流的一部分，所述部分包括由所述通道去除的所述微粒。5.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括至少一个附加储存器，流动通过所述多个通道中的至少一个通道的流体流能够被引导到所述至少一个附加储存器中并且随后被重定向到至少一个附加通道中。6.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括具有定位在其中的所述筒的壳体，所述壳体用于收集从所述通道渗透出的滤出物，所述滤出物包括所述流体流的一部分，在所述部分中所述微粒已由所述通道去除。7.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括第二筒，所述第二筒与所述筒串联布置，以使得从所述筒的出口排出的流体流被引入所述第二筒的第二入口。8.根据权利要求7所述的系统，所述系统还包括具有定位在其中的所述筒和所述第二筒两者的壳体，所述壳体用于收集从所述通道渗透出的滤出物，所述滤出物包括所述流体流的一部分，在所述部分中所述微粒已由所述通道去除。9.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括第二筒，所述第二筒与所述筒并联布置，以使得所述流体流被同时引入所述筒的所述入口和所述第二筒的第二入口。10.根据权利要求9所述的系统，所述系统还包括具有定位在其中的所述筒和所述第二筒两者的壳体，所述壳体用于收集从所述通道渗透出的滤出物，所述滤出物包括所述流体流的一部分，在所述部分中所述微粒已由所述通道去除。11.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括：与所述筒的第一端流体连通的第一歧管；以及与所述筒的第二端流体连通的第二歧管。12.根据权利要求11所述的系统，其中所述储存器形成在所述第一歧管或所述第二歧管中的至少一个中。13.根据权利要求11所述的系统，其中所述第一歧管和所述第二歧管中的至少一个能够与所述筒可移除地接合...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·J·科克曼，J·V·班克斯，
申请(专利权)人：塞拉赫利克斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US