[发明专利]借助横向流过滤将悬浮液分成浓缩物和滤液的方法和设备

说明书

本发明涉及借助横向流过滤将悬浮液分离成浓缩物和滤液的方法和设备。将悬浮液引入具有多个串联设置的室状模块的悬浮室中，这些模块中分别设有具有分离面的环形分离元件，在每个模块中，至少一个具有径向设置的搅拌元件的搅拌机构在悬浮室中在分离面上方以小间距相对分离面运动，使得在搅拌机构和分离面的间隙中产生横向于分离面的定向流。在悬浮室和滤液室之间设置压差以进行过滤，通过滤液管路引出滤液，滤液由于压差而穿过分离元件，留在悬浮室中的悬浮液浓缩成浓缩物，通过出口从悬浮室中引出。使用筛子作为分离元件，筛子的平均孔径大于悬浮液中固体物的平均粒径，在筛子上有针对性地过滤可渗透的目标颗粒层，使其用于分离颗粒或产生纯滤液。

技术领域

本发明涉及一种根据本发明的借助于横向流过滤将悬浮液分离成浓缩物和滤液的方法。

在这种方法中，将悬浮液引入悬浮室中，所述悬浮室具有多个串联设置的室状模块，在所述室状模块中分别设有至少一个具有分离面的环形分离元件，在每个模块中，至少一个具有径向设置的搅拌元件的搅拌机构在悬浮室中在分离面上方以小的间距相对于分离面运动，使得在搅拌机构和分离面的间隙中产生横向于分离面的定向的流动，为了过滤，在悬浮室和滤液室之间设定压差，所述压差处于分离元件的背离悬浮室的一侧上，并且经由滤液管路引出滤液，滤液由于所施加的压差而穿过分离元件，留在悬浮室中的悬浮液被浓缩成浓缩物，并经由出口从悬浮室中引出。

此外，本发明涉及一种根据本发明的用于借助于横向流过滤将悬浮液分离成浓缩物和滤液的设备。

这样的设备具有：悬浮室，所述悬浮室具有多个串联设置的室状模块，在所述室状模块中分别设有至少一个具有分离面的环形分离元件和至少一个具有径向设置的搅拌元件的搅拌机构，其中搅拌元件构成为，在悬浮室中在分离面上方以小的间距相对于分离面运动；滤液室，所述滤液室设置在分离元件的背离悬浮室的一侧，并且在所述滤液室中来自悬浮室的滤液穿过所述分离元件；以及滤液管路，经由所述滤液管路可以将滤液从所述滤液室中引出，在悬浮室和滤液室之间设有压差。

背景技术

借助横向流过滤将悬浮液分离成浓缩物和滤液的方法和相应的设备例如从EP 1057 512 A1中已知。在该方法和相应的设备中，悬浮室中的悬浮液经由多个室状模块传导，在所述室状模块中分别设有至少一个过滤元件。在所述过滤元件上施加压差，借助于所述压差使滤液穿过所述过滤元件并且随后将其引出。

尤其在精细过滤中感兴趣的是，始终确保滤液的不变的高质量。通常情况下，为此使用非常精细的聚合物膜，其孔径明显小于待分离的颗粒的大小。由此产生非常纯的滤液。但是，这种膜在应用时由于化学不耐受性、易磨损性和温度敏感性而受到局限。在悬浮液中生长的滤饼、非常细的颗粒或杂质(例如非常大的分子)能够逐渐导致过滤阻力增加，并且过滤元件会被堵塞，由此降低滤液的穿流量。即使比在其它过滤方法中更小的程度，这同样在横向流过滤中是重要的。尤其对于经济的方法控制而言因此是适宜的，执行过滤元件的清洁，这例如能够反转过滤元件上的压差来实现。因此，可以将过滤元件中的滤饼(滤渣)或堵塞物可靠地移除，所述滤饼或堵塞物对滤液穿流量起使其减小的作用。同样的，这在传统的、本身不稳定的聚合物膜中是不可能的。

发明内容

本发明的目的是，提出一种用于借助于横向流过滤将悬浮液分离成浓缩物和滤液的方法以及一种相应的设备，所述方法使得能够持续地确保滤液穿过过滤元件的经济的穿流量，在很大程度上避免了来自悬浮液的杂质对滤液的污染。

根据本发明的用于借助于横向流将悬浮液分离成浓缩物和滤液的方法的特征在于，首先使用筛子作为分离元件，所述筛子具有下述平均孔径：该平均孔径大于悬浮液中固体物的平均粒径，使得在筛子上有针对性地过滤可渗透的目标颗粒层，所述目标颗粒层于是构成为实际的分离介质，用以分离颗粒，使得在清洁阶段中在特定的清洁时间点从筛子移除所述目标颗粒层，随后在构建阶段期间通过过滤颗粒再次构建目标颗粒层，并且在构建阶段期间将滤液单独地作为混浊流经由混浊流管路引出。