Элемент для разделения фильтрацией в поперечном потоке, содержащий изогнутые каналы - RU2019122564A
Код документа: RU2019122564A
Формула
1. Элемент для разделения фильтрацией в поперечном потоке для разделения обрабатываемой текучей среды на фильтрат и концентрат, разделительный элемент содержит цельную жесткую пористую основу (2) с расположенным внутри ее объема по меньшей мере одним каналом (4i) для прохождения потока обрабатываемой текучей среды между впускным отверстием (6) для обрабатываемой текучей среды и выпускным отверстием (7) для концентрата, цельная жесткая пористая основа обладает наружной поверхностью (3) для сбора фильтрата, который проходит через основу, отличающийся тем, что по меньшей мере один канал (4i) обладает, между впускным отверстием и выпускным отверстием, объемом (Vi) изогнутого потока, образованным смещением образующего плоского сечения (Si) вдоль криволинейного пути (Hi) вокруг референтной оси (Ai), и что референтная ось (Ai) не пересекает образующее сечение (Si) и заключена внутри объема пористого основания.
2. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что объем (Vi) изогнутого потока по меньшей мере одного канала (4i) образован только над частью его длины между впускным и выпускным отверстием или поверх всей его длины от впускного до выпускного отверстия.
3. Элемент по п. 1 или 2, отличающийся тем, что цельная жесткая пористая основа (2) содержит несколько каналов потока (4i) для текучей среды, расположенных внутри основы.
4. Элемент по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что по меньшей мере один канал (4) обладает образующим сечением (Si), площадь которого постоянная или переменная.
5. Элемент по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что по меньшей мере один канал (4i) обладает образующим сечением (Si), форма которого постоянная или переменная.
6. Элемент по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что образующее сечение по меньшей мере одного канала (4i) расположено с промежутком от референтной оси (Ai) на расстоянии, которое является постоянным.
7. Элемент по п. 6, отличающийся тем, что образующее сечение по меньшей мере одного канала (4i) расположено с промежутком от референтной оси (Ai) на расстоянии, которое является переменным.
8. Элемент по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что референтная ось (Ai) направлена по касательной по отношению к образующему сечению по меньшей мере одного канала (4i).
9. Элемент по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что он включает по меньшей мере один ряд из нескольких каналов, обладающих образующими сечениями, которые расположены с промежутком от референтной оси (Ai) на расстоянии R, предназначенном для обеспечения их отделения друг от друга разделительными перегородками (11).
10. Элемент по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что образующее сечение (Si) по меньшей мере одного канала (4i) следует по пути, который является результатом поступательного перемещения в постоянном или переменном направлении в сочетании по меньшей мере над частью между впускным и выпускным отверстием с поворотом вокруг референтной оси (Ai) с шагом (p), который является постоянным или переменным и в левом или правом направлении.
11. Элемент по п. 10, отличающийся тем, что путь обладает шагом p в диапазоне от 0,1 до 250 мм, и тем что расстояние (R) между криволинейным путем (H1) и референтной осью (A1) лежит в диапазоне от 0,1 до 100 мм.
12. Элемент по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что образующее сечение (Si) по меньшей мере одного канала (4i), взятое поверх по меньшей мере части между впускным и выпускным отверстием, повторяет путь, который является спиральным (Hi).
13. Элемент по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что образующее сечение (Si) по меньшей мере одного канала (4i), взятое поверх ограниченной части от впускного отверстия (6) до выпускного отверстия (7), повторяет путь (Hi), который является результатом поступательного перемещения параллельно референтной оси.
14. Элемент по любому из пп. 1-13, отличающийся тем, что по меньшей мере один канал (4i) обладает образующим сечением (Si), продолжающимся перпендикулярно референтной оси или параллельно ей.
15. Элемент по любому из пп. 1-14, отличающийся тем, что пористая основа (2) изготовлена из материала, выбранного из органических материалов, таких как полиамид, полиэфирэфиркетон, полистирол, алюмид, полифенилсульфон, фторированные термопластичные эластомеры, полипропилен, полиэтилен, эпоксидная смола, акрилат, акрилонитрилбутадиенстирол, полиметилметакрилат, поликарбонат, нейлон, полиэфиримид, акрилонитрил стирол акрилат, полимолочная кислота, поливинил хлорид и их смеси, выбранного из следующих неорганических материалов, таких как оксид алюминия, оксид титана, оксид циркония, титанат алюминия, нитрид алюминия, нитрид титана, нитрид бора, нитрид кремния, сиалон, графитированный уголь, карбид кремния, карбид вольфрама и их смеси, выбранного из следующих металлических материалов, таких как алюминий, сплавы алюминия, сплавы кобальта и хрома, сплавы никеля, сплавы никеля и хрома, стали и нержавеющие стали, титан, сплавы титана, сплавы меди и олова, сплавы меди, олова и алюминия, сплавы меди и цинка и их смеси.
16. Элемент по любому из пп. 1-15, отличающийся тем, что он содержит пористую основу (2) и по меньшей мере один слой уловителя, непрерывно осажденный на внутренней стенке каждого канала (4i), каждый слой уловителя изготовлен из керамики, выбранной из оксидов, нитридов, карбидов и других керамических материалов и их смесей, и, в частности, оксида титана, оксида алюминия, циркония или их смесей, нитрида титана, нитрида алюминия, нитрида бора, карбида кремния, необязательно в смеси с другим неорганическим материалом.
17. Элемент по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что каналы (4i) обладают гидравлическими диаметрами в диапазоне от 0,5 до 20 мм.
18. Элемент по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что каждый канал (4i) обладает гидравлическим диаметром, который является постоянным или переменным.
19. Элемент по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что основа (2) обладает средним диаметром пор в диапазоне от 4 до 100 мкм.
20. Элемент по п. 19, отличающийся тем, что средний диаметр пор соответствует значению d50 распределения по объему, при котором 50% всего объема пор соответствуют объему пор диаметром менее значения d50, распределение по объему получено проникновением ртути, например, с помощью способа по стандарту ISO 15901-1: 2005.
21. Способ изготовления элемента для разделения фильтрацией в поперечном потоке по любому из предшествующих пунктов, в котором основа изготовлена наложением отдельных слоев, которые последовательно присоединяются друг к другу, чтобы постепенно наращивать трехмерную форму основы, внутри которой расположен по меньшей мере один изогнутый канал (4i) по любому из пп. 1-20.
22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что он включает в себя изготовление основы по аддитивному способу, в котором, путем использования конструкторского программного обеспечения с помощью компьютера, форма основы подразделяется на слои, эти слои изготавливаются по одному в форме отдельных тонких пластов, которые накладываются друг на друга и соединяются вместе последовательно путем повторения следующих двух этапов: осаждения основания из порошкового материала для формирования основы, основание является непрерывным, однородным и обладающим постоянной толщиной, и, на уровне указанного пласта, покрыващим площадь больше, чем сечение формируемой пористой основы; и уплотнения части осажденного материала локально в соответствии с образцом, определенным для каждого пласта, чтобы создать отдельный пласт; эти два этапа повторяются таким образом, чтобы обеспечивать, при каждом повторении, что отдельный пласт, сформированный таким образом, одновременно соединяется с ранее сформированным пластом, чтобы вызывать постепенный рост формы основы.
