[發明專利]平面過濾和選擇性分離和回收裝置

有效

• 申請號: 201380017644.5
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN104245098B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 肖恩·P·弗菜明
• 申請（專利權）人: 洛克希德馬丁公司
• 主分類號: B01D63/08
• 分類號: B01D63/08;B01D65/08;B01D71/02;C02F1/44
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司11204
• 代理人: 余朦,楊莘

1.一種過濾或選擇性流體分離和回收裝置，包括：

外殼，具有入口和出口，所述外殼具有從所述入口延伸至所述出口的開口；

內部支撐結構，保持在所述開口中；以及

至少一個平面過濾介質，具有層狀平面結構并由所述內部支撐結構承載，

其中所述平面過濾介質包括：

至少三個平面通道，所述至少三個平面通道包括第一滲透間隔件的第一個、第二滲透間隔件和第一進給通道；以及

第一有孔膜的第一個以及第二有孔膜的第一個，所述第一有孔膜具有尺寸被設定為阻擋在所述入口處接納的給水的第一組分的孔，所述第二有孔膜具有尺寸被設定為阻擋所述給水的第二組分的孔；以及

第一膜支撐結構和第二膜支撐結構，所述第一膜支撐結構與所述第一有孔膜的所述第一個相關聯，所述第二膜支撐結構與所述第二有孔膜的所述第一個相關聯，

其中所述第一有孔膜的所述第一個設置在所述第一進給通道與所述第一膜支撐結構之間，其中所述第一滲透間隔件的所述第一個定位為與所述第一膜支撐結構相鄰，其中所述第二有孔膜的所述第一個設置在所述第一滲透間隔件的所述第一個與所述第二膜支撐結構之間，并且其中所述第二滲透間隔件定位為與所述第二膜支撐結構的、與所述第二有孔膜的所述第一個相對的側面相鄰，

并且其中所述過濾介質還包括：

所述第一有孔膜的第二個和所述第二有孔膜的第二個；

第二進給通道；

所述第一滲透間隔件的第二個；以及

第三膜支撐結構和第四膜支撐結構，所述第三膜支撐結構與所述第一有孔膜的所述第二個相關聯，所述第四膜支撐結構與所述第二有孔膜的所述第二個相關聯，

其中所述第二滲透間隔件被設置為與所述第四膜支撐結構的、與所述第二有孔膜的所述第二個相對的側面相鄰，所述第二有孔膜的所述第二個設置在所述第一滲透間隔件的所述第二個與所述第四膜支撐結構之間，所述第一滲透間隔件的所述第二個定位為與所述第三膜支撐結構相鄰，并且所述第一有孔膜的所述第二個設置在所述第二進給通道與所述第三膜支撐結構之間，

其中每個第一有孔膜和每個第二有孔膜為由有孔二維材料制成的平面膜，并且所述第一有孔膜的孔尺寸大于所述第二有孔膜的孔尺寸，

所述膜支撐結構中的每一個由所述內部支撐結構承載，并能夠從所述外殼拆卸以進行清潔、檢修或更換；

所述平面過濾介質將所述給水分離為在所述出口處分別離開的至少第一滲透物、第二滲透物和濃縮物。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一有孔膜是第一有孔石墨烯膜，所述第二有孔膜是第二有孔石墨烯膜。

3.根據權利要求1或2所述的裝置，還包括：

出口蓋，與所述出口相關聯，所述出口蓋具有：

第一滲透管，與所述第一滲透間隔件相關聯，以收集所述給水的第二組分；

第二滲透管，與所述第二滲透間隔件相關聯，以收集所述給水的不被所述第一有孔膜和所述第二有孔膜阻擋的組分；以及

濃縮管，與所述第一進給通道和所述第二進給通道相關聯以收集所述給水的第一組分。

4.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一有孔膜的孔被配置為阻擋二價離子，并且所述第二有孔膜的孔被配置為阻擋單價離子并允許水分子從中穿過。

5.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一有孔膜的孔的尺寸被設置為1.2nm至1.6nm，并且所述第二有孔膜的孔的尺寸被設置為0.8nm至1.2nm。

6.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一有孔膜和所述第二有孔膜由有孔材料制成，所述有孔材料選自石墨烯、氮化硼、金屬硫族化合物、硅烯、鍺烯以及二硫化鉬。