Основа с изменяющейся пористостью и мембрана для тангенциальной фильтрации потока текучей среды - RU2006136386A

Реферат

1. Пористая основа (1) для тангенциальной фильтрации обрабатываемой текучей среды, имеющая по меньшей мере одну поверхность (3), обращенную к обрабатываемой текучей среде, перемещающейся в направлении движения обрабатываемой текучей среды, и поверхность (1₁) выхода фракции, именуемой фильтратом, проходящей сквозь пористую основу, причем указанная основа выполнена путем частичного закупоривания исходной основы, отличающаяся тем, что она имеет проницаемость, уменьшенную по сравнению с проницаемостью исходной основы и однородную относительно перемещения параллельно поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, в направлении движения обрабатываемой текучей среды.

2. Основа по п.1, отличающаяся тем, что ее проницаемость уменьшена в 1,5-10 раз по сравнению с проницаемостью исходной основы.

3. Пористая основа (1) для тангенциальной фильтрации обрабатываемой текучей среды, имеющая по меньшей мере одну поверхность (3), обращенную к обрабатываемой текучей среде, перемещающейся в направлении движения обрабатываемой текучей среды, и поверхность (1₁) выхода фракции, именуемой фильтратом, проходящей сквозь пористую основу, отличающаяся тем, что основа (1) имеет до заданной постоянной глубины (е) от поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, среднюю поперечную пористость, возрастающую по мере продвижения внутрь основы (1) в направлении, перпендикулярном поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, от поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, к поверхности (1₁) выхода фильтрата, причем средняя продольная пористость основы (1) однородна относительно перемещения внутрь основы (1) параллельно поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, в направлении движения обрабатываемой текучей среды.

4. Основа по п.3, отличающаяся тем, что средний диаметр пор возрастает до глубины (е) основы (1) по мере продвижения внутрь основы (1) в направлении, перпендикулярном поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, от поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, к поверхности (1₁) выхода фильтрата.

5. Основа по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что основа (1) выполнена путем частичного закупоривания исходной основы со стороны поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, до заданной постоянной глубины (p) от поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде.

6. Основа по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что основа частично закупорена с обеспечением до заданной постоянной глубины (p) средней поперечной пористости, возрастающей по мере продвижения внутрь основы в направлении, перпендикулярном поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, от поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, к поверхности (1₁) выхода фильтрата.

7. Основа по п.5, отличающаяся тем, что заданная глубина (р) закупоривания превышает средний радиус спекшихся частиц, образующих исходную основу, и предпочтительно превышает их средний диаметр.

8. Основа по п.5, отличающаяся тем, что глубина (р) закупоривания больше или равна 2,5 мкм, предпочтительно больше или равна 5 мкм.

9. Основа по п.5, отличающаяся тем, что основа частично закупорена в результате проникновения со стороны поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, неорганических частиц, средний диаметр которых меньше среднего диаметра (dp) пор основы до закупоривания и предпочтительно составляет от dp/100 до dp/2.

10. Основа по п.9, отличающаяся тем, что после проникновения неорганических частиц осуществлена операция спекания.

11. Основа по п.5, отличающаяся тем, что средняя поперечная пористость равномерно и непрерывно возрастает до глубины (р) по мере продвижения внутрь основы (1) в направлении, перпендикулярном поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, от поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, к поверхности (1₁) выхода фильтрата.

12. Основа по п.3, отличающаяся тем, что средняя поперечная пористость возрастает ступенчатым образом (P_i) по мере продвижения внутрь основы (1) в направлении, перпендикулярном поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, от поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, к поверхности (1₁) выхода фильтрата.

13. Основа по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере один внутренний канал (2), открытый с обоих концов и ограниченный поверхностью (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде.

14. Мембрана (4) для тангенциальной фильтрации обрабатываемой текучей среды, в которой пористая основа (1), охарактеризованная в любом из пп.1-13, соединена по меньшей мере с одним сепарирующим слоем (5) для обрабатываемой текучей среды, покрывающим поверхность (3) основы, обращенную к обрабатываемой текучей среде, причем пористость сепарирующего слоя (5) меньше пористости основы (1).

15. Мембрана по п.14, отличающаяся тем, что толщина сепарирующего слоя (5) уменьшается в направлении (f) движения обрабатываемой текучей среды.

16. Способ изготовления пористой основы (1), предназначенной для формирования мембраны (4) для тангенциальной фильтрации обрабатываемой текучей среды, имеющей по меньшей мере одну поверхность (3), обращенную к обрабатываемой текучей среде, перемещающейся в направлении движения обрабатываемой текучей среды, и поверхность (1₁) выхода фракции, именуемой фильтратом, проходящей сквозь пористую основу, отличающийся тем, что включает в себя этап, на котором исходную пористую основу модифицируют путем осуществления проникновения неорганических частиц по существу до постоянной глубины (р) от поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, причем средний диаметр неорганических частиц меньше среднего диаметра (dp) пор исходной основы, с получением средней поперечной пористости, возрастающей по мере продвижения внутрь основы в направлении, перпендикулярном поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, от поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, к поверхности (1₁) выхода фильтрата, и с получением средней продольной пористости основы (1), однородной относительно перемещения внутрь основы (1) параллельно поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, в направлении движения обрабатываемой текучей среды.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что после этапа модификации пористой основы путем обеспечения проникновения указанных частиц осуществляют этап спекания.

18. Способ по п.16 или 17, отличающийся тем, что средний диаметр неорганических частиц составляет от dp/100 до dp/2.

19. Способ по п.16 или 17, отличающийся тем, что проникновение неорганических частиц осуществляют до глубины (р), превышающей средний радиус спекшихся частиц, образующих исходную основу, и предпочтительно превышающей их средний диаметр.

20. Способ по п.16 или 17, отличающийся тем, что закупоривание основы уменьшается до глубины (р) проникновения неорганических частиц по мере продвижения внутрь основы в направлении, перпендикулярном поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, от поверхности (3) основы, обращенной к обрабатываемой текучей среде, к поверхности (1₁) выхода фильтрата.