Сепарационный элемент с трехмерной циркуляционной сетью для обрабатываемой текучей среды - RU2017146201A
Код документа: RU2017146201A
Формула
1. Моноблочный сепарационный элемент для разделения обрабатываемой текучей среды на фильтрат и остаток, при этом указанный сепарационный элемент содержит моноблочную жесткую пористую основу (2), выполненную из одного материала и имеющую, с одной стороны, на своей периферии сплошную периметрическую стенку (21), проходящую между, с одной стороны пористой основы, входом (4) для обрабатываемой текучей среды и, с другой стороны пористой основы, выходом (5) для остатка, и, с другой стороны, внутри по меньшей мере одну поверхность, покрытую по меньшей мере одним сепарационным слоем (6) и ограничивающую открытую структуру, образованную пустыми пространствами (3) для циркуляции обрабатываемой текучей среды, для сбора на периферии пористой основы фильтрата, прошедшего через сепарационный слой и пористую основу, отличающийся тем, что пустые пространства (3) для прохождения обрабатываемой текучей среды, ограниченные поверхностью основы, покрытой сепарационным слоем (6), выполнены в пористой основе для создания внутри пористой основы по меньшей мере первой циркуляционной сети (R1, R2, …, RK) для обрабатываемой текучей среды, содержащей по меньшей мере два взаимосвязанных контура (R11, R12,…) циркуляции обрабатываемой текучей среды между входом (4) и выходом (5) пористой основы.
2. Сепарационный элемент по п. 1, отличающийся тем, что пустые пространства (3) для прохождения текучей среды выполнены в пористой основе таким образом, чтобы образовать внутри пористой основы по меньшей мере вторую сеть (R, …, RK) циркуляции обрабатываемой текучей среды, содержащую один или несколько взаимосвязанных или не взаимосвязанных контуров (R21, R22, …) циркуляции текучей среды между входом (4) и выходом (5) пористой основы.
3. Сепарационный элемент по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в пористой основе (2) выполнено по меньшей мере одно пустое пространство (RF) для сбора фильтрата, выходящее через периметрическую стенку (21) пористой основы.
4. Сепарационный элемент по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что каждая открытая структура ограничена единственной и одной и той же сплошной поверхностью между входом (4) и выходом (5) пористой основы, входя при этом всюду в контакт с текучей средой без образования глухого пространства, причем эта открытая структура образует трехмерные структуры, начиная от периметрической стенки пористой основы.
5. Сепарационный элемент по п. 4, отличающийся тем, что трехмерные структуры характеризуются идентичностью и непрерывностью материала и пористой текстуры до периметрической стенки.
6. Сепарационный элемент по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что открытая структура (3) образует трехмерные структуры с не повторяющимися геометрическими конфигурациями.
7. Сепарационный элемент по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что открытая структура (3) образует трехмерные структуры за счет повторения по меньшей мере одного рисунка (11), вписанного в единицу объема пористой основы, образующего ячейку (12), внутри которой морфологически заранее определенное пространство оставлено пустым для циркуляции обрабатываемой текучей среды, при этом указанное повторение происходит, с одной стороны, за счет полного или частичного расположения рядом друг с другом рисунка или рисунков (11) вдоль по меньшей мере одного размера пространства и, с другой стороны, таким образом, чтобы получить непрерывность циркуляции для текучей среды между пустыми пространствами унитарных объемов и непрерывность пористого материала для удаления фильтрата.
8. Сепарационный элемент по п. 7, отличающийся тем, что открытая структура (3) образует трехмерные структуры за счет повторения по меньшей мере одного рисунка (11) без изменения формы и размера рисунка.
9. Сепарационный элемент по п. 7, отличающийся тем, что открытая структура (3) образует трехмерные структуры за счет повторения по меньшей мере одного рисунка (11), размеры которого постепенно меняются изоморфно по меньшей мере в одном направлении и/или морфология которого постепенно меняется изометрически по меньшей мере в одном направлении.
10. Сепарационный элемент по одному из пп. 7-9, отличающийся тем, что рисунок (11) и связанная с ним ячейка (12) могут иметь одну или несколько симметрий из следующего списка:
- центральную симметрию;
- ортогональную симметрию относительно прямой;
- зеркальную симметрию относительно плоскости;
- симметрию вращения;
- симметрию подобия.
11. Сепарационный элемент по одному из пп. 8-10, отличающийся тем, что повторение рисунка или рисунков (11) имеет симметрию, связанную с наружной симметрией основы.
12. Сепарационный элемент по одному из пп. 1-11, отличающийся тем, что пористая основа (2) выполнена из органического или неорганического материала.
13. Сепарационный элемент по одному из пп. 1-12, отличающийся тем, что содержит пористую основу (2) и по меньшей мере один сепарационный слой (6), нанесенный непрерывно на стенки трехмерных структур, при этом каждый слой состоит из керамики, выбранной среди оксидов, нитридов, карбидов или других керамических материалов и их смесей и, в частности, оксида титана, глинозема, двуокиси циркония или одной из их смесей, нитрида титана, нитрида алюминия, нитрида бора, карбида кремния, карбида титана, возможно в смеси с другим керамическим материалом.
14. Сепарационный элемент по одному из пп. 1-12, отличающийся тем, что содержит пористую основу (2) и по меньшей мере один сепарационный слой (6), нанесенный непрерывно на стенки трехмерных структур, при этом каждый слой состоит из полимера, адаптированного для предусмотренного разделения, и нанесен при помощи коллодия этого полимера.
15. Сепарационный элемент по одному из пп. 1-14, отличающийся тем, что пористая основа (2) имеет средний диаметр пор в диапазоне от 1 мкм до 100 мкм.
