错流过滤装置制造方法及图纸

本文提供了一种用于过滤加压料液的错流过滤装置。该错流过滤装置包括：过滤膜；加压料液的流动通道，其在膜的截留表面上方的路径中延伸，使得通道中的流动方向与截留表面相切，并且来自料液的滤液穿过膜在流动通道中留下截留液；以及滤液的收集室，其形成在膜的相对的滤液表面上。错流过滤装置还包括具有截留侧和滤液侧的密封壳体，该截留侧和滤液侧将流动通道、过滤膜和收集室包围在它们之间。错流过滤装置还包括设置在壳体的截留侧的内表面处的流动通道引导壁。引导壁被构造成与过滤膜形成流体密封，从而在膜的截留表面上限定流动通道的路径。道的路径。道的路径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】错流过滤装置
[0001]本公开的

[0002]本公开涉及用于过滤加压料液的错流过滤装置领域。

技术介绍

[0003]错流过滤是这样一种过程——在该过程中，加压料液切向流过可渗透料液的滤液的膜。当料液流过膜的一侧时，滤液穿过膜的另一侧，留下截留液，即几乎不含滤液的料液。因此料液中未穿过膜的介质在截留液中浓缩。
[0004]通常，料液以循环方式流入错流过滤装置，越过膜，然后再次流出，在每个这样的循环中，介质在截留液中浓缩。已经穿过膜的滤液通过在膜的相对侧的出口离开装置。截留液出口处的限流器用于在装置内产生压力。
[0005]示例装置是可从Sartorius获得的Vivaflow 500
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、Vivaflow 50R
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和Vivaflow 200
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。
[0006]Vivaflow 50R
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为一个滤盒，具有刚性、透明塑料、截留侧板和滤液侧板。这些板足够厚，可以抵抗由流动液体的压力产生的应力，并围绕它们的周边用螺栓固定在一起。如此形成的盒式壳体密封地包含料液/截留液的流动通道、渗透膜和板状多孔支撑体，该支撑体支撑膜同时允许液体例如滤液相对无阻碍地穿过。该滤盒的特征还在于，截留侧板中的入口用于料液进入流动通道，截留侧板中的出口用于来自流动通道的截留液，以及滤液侧板中的另一个出口用于滤液穿过膜和支撑体。流动通道在膜的截留表面上迂回曲折，这有助于将所有料液暴露于膜的大表面积，并且还引入了曲折路径以产生涡流并打破料液的线性流动，从而提高滤盒的过滤效率。
[0007]在Vivaflow 50R
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中，流动通道形成为截留侧板内表面中的凹部。组装滤盒时，截留侧板、膜、支撑体和滤液侧板按顺序堆叠，然后截留侧板和滤液侧板用螺栓固定在一起。使得截留侧板内表面在凹槽外的凸起部分压靠在膜上，流动通道的前后深度正好是凹槽的深度。然而，这种布置虽然便于制造并且将料液的流动路径限制在流动通道内，但是由于在截留侧板内表面的凸起部分和膜之间形成不完全密封，使得一些料液令穿梭流动通道短流。这种短流会降低Vivaflow 200
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的过滤效率。
[0008]Vivaflow 200
TM
的功能与Vivaflow 50R
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相同，但不同之处在于进料入口将流体分开并穿过两层膜的截留表面，而不是一层。两层膜夹着装有多孔支撑体的滤液收集室，使滤液从两侧进入，而不是一侧。这样做的好处是实现了更大的膜表面积，提高了过滤速度，同时最大程度地减少装置的整体尺寸。
[0009]Vivaflow 50
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是也可从Sartorius获得的一种类似的但更小的错流过滤装置。它的功能与Vivaflow 50R
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和Vivaflow 200
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相同，但在结构上有一些差异。例如，它的截留侧板和滤液侧板被楔入厚塑料套管中以将它们压在一起，并用周边O形环相互密封。
[0010]当前需要一种减少或避免这种短流的错流过滤装置。

技术实现思路

[0011]根据本专利技术的第一方面提供了一种过滤加压料液的错流过滤装置；
[0012]其中，所述错流过滤装置包括：过滤膜；加压料液的流动通道，其在膜的截留表面上方的路径中延伸，使得通道中的流动方向与截留表面相切，并且来自料液的滤液穿过膜在流动通道中留下截留液；以及滤液的收集室，其形成在膜的相对的滤液表面上；
[0013]其中，所述错流过滤装置还包括具有截留侧和滤液侧的密封壳体，所述截留侧和滤液侧将所述流动通道、所述过滤膜和所述收集室包围在它们之间；并且
[0014]其中，所述错流过滤装置还包括设置在所述壳体的截留侧的内表面处的流动通道引导壁，所述引导壁构造成与所述过滤膜形成流体密封，从而在膜的截留表面上限定所述流动通道的路径。
[0015]有利地，通过提供被配置为与过滤膜形成流体密封的引导壁，引导壁可以围绕流动通道边缘提供有效密封，从而基本上消除由料液引起的流动通道短流。
[0016]第一方面的错流过滤装置可具有以下可选特征中的任何一个或任何组合。
[0017]根据一种方法，流动通道引导壁可以是可弹性变形的。然后它们可以变形并与过滤膜密封接合以形成流体密封。有利地，通过提供在与过滤膜接触时变形且密封接合的引导壁，引导壁可以容纳和密封不同类型的膜，使得可以在相同的基本装置中使用不同类型的膜。
[0018]便利地，可弹性变形的流动通道引导壁可以由弹性体形成，例如热塑性聚氨酯(TPU)、天然橡胶、硅橡胶、聚硅氧烷或乳胶。引导壁可以具有单组分结构或多组分结构，例如具有由不同材料(例如上述弹性体中的不同材料)形成的层的多层结构。
[0019]可弹性变形的引导壁可以是与壳体分开的装置的部件，因此应该在装置组装时正确地设置在其上。便利地，壳体的截留侧内表面可包括对应于引导壁的线的凹部，并且可弹性变形的引导壁定位在该凹部中以与该内表面密封接合。凹部可以帮助在装置组装时正确定位引导壁。特别地，如果引导壁紧密配合在凹部中，则还可以帮助改善引导壁与壳体的截留侧内表面之间的密封。
[0020]然而，另一种选择是在制造装置的这些部件期间将可弹性变形的引导壁永久地共同模制到壳体的截留侧中。以此方式，引导壁与壳体成为一体，并且避免了将引导壁密封到壳体的截留侧的任何问题。
[0021]包括可弹性变形的引导壁的错流过滤装置还可包括一个或多个互连构件，所述互连构件延伸穿过前述腔体，优选地在流动通道的路径之外，以将壳体的截留侧的内表面连接到壳体的滤液侧的内表面，从而加固壳体。互连构件可以穿过膜中的开口，以及在包括多孔支撑体(下面讨论)的装置中，互连构件也可以穿过支撑体中的开口。互连构件可以加强壳体抵抗流过液体的压力，从而允许减小壳体的厚度。这反过来又有助于降低制造成本。
[0022]例如，互连构件可以一体地形成为从壳体的截留侧和滤液侧其中一个的内表面突出的突出部。可以使用任何方便的工艺，例如超声波焊接，将它们连接到另一侧的内表面。然而，另一种选择是将互连构件整体形成为分别从壳体的截留侧和滤液侧的内表面形成的成对突起，每对突起在膜处相遇。在这种情况下，互连构件可能不需要穿过膜中的开口，即每个互连构件可由给定的成对突出部和在其间包围的膜的小区域形成。
[0023]根据另一种方法，引导壁可以焊接到过滤膜上，焊接使过滤膜在其整个厚度上局
部致密化以形成流体密封。例如，可以通过超声波焊接形成。只要膜可以通过焊接致密，该可选特征还允许引导壁密封不同类型的膜，使得不同类型的膜也可以用于相同的基本装置中。
[0024]当引导壁焊接到过滤膜上时，该装置还可包括焊接支撑构件，该焊接支撑构件从壳体的滤液侧的内表面延伸以支撑焊接。特别地，焊接支撑构件也可以焊接到过滤膜上。焊接引导壁和焊接支撑构件以及形成流体密封还可以以上述互连构件的方式帮助加强壳体。在包括多孔支本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种过滤加压料液的错流过滤装置(17)；其中，所述错流过滤装置包括：过滤膜(4)；加压料液的流动通道(10)，其在膜的截留表面上方的路径中延伸，使得通道中的流动方向与截留表面相切，并且来自料液的滤液穿过膜在流动通道中留下截留液；以及滤液的收集室，其形成在膜的相对的滤液表面上；其中，所述错流过滤装置还包括具有截留侧(1)和滤液侧(2)的密封壳体，所述截留侧(1)和滤液侧(2)将所述流动通道(10)、所述过滤膜(4)和所述收集室包围在它们之间；并且其中，所述错流过滤装置还包括设置在所述壳体的截留侧(1)的内表面处的流动通道引导壁(3、3
’
)，所述引导壁构造成与所述过滤膜(4)形成流体密封，从而在膜的截留表面上限定所述流动通道(10)的路径。2.根据权利要求1所述的错流过滤装置(17)，其中所述流动通道引导壁(3)可弹性变形并与所述过滤膜(4)密封接合以形成流体密封。3.根据权利要求2所述的错流过滤装置(17)，其中所述壳体的截留侧(1)的内表面包括与引导壁(3)的线相对应的凹部(18)，并且所述引导壁位于所述凹部(18)中以与所述壳体的截留侧的内表面密封接合。4.根据权利要求2所述的错流过滤装置(17)，其中所述引导壁(3)永久地共同模制到所述壳体的截留侧中。5.根据权利要求2至4中任一项所述的错流过滤装置(17)，还包括一个或多个互连构件(16)，所述互连构件(16)延伸穿过所述流动通道(10)的路径之外的腔体，以将所述壳体的截留侧(1)的内表面连接到所述壳体的滤液侧(2)的内表面，从而加固所述壳体。6.根据权利要求5所述的错流过滤装置(17)，其中所述互连构件(16)穿过所述膜(4)中的开口。7.根据权利要求1所述的错流过滤装置(17...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚当，
申请(专利权)人：赛多利斯斯泰迪姆实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：