[发明专利]错流过滤装置

说明书

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。

本公开的技术领域

本公开涉及用于过滤加压料液的错流过滤装置领域。

背景技术

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。

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。

示例装置是可从Sartorius获得的Vivaflow 500^TM、Vivaflow 50R^TM和Vivaflow200^TM。

Vivaflow 50R^TM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。

在Vivaflow 50R^TM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^TM的过滤效率。

Vivaflow 200^TM的功能与Vivaflow 50R^TM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。

Vivaflow 50^TM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^TM和Vivaflow 200^TM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。

当前需要一种减少或避免这种短流的错流过滤装置。

发明内容

根据本发明的第一方面提供了一种过滤加压料液的错流过滤装置；