[發明專利]包括顆粒沉降區的錯流過濾系統

有效

• 申請號: 201380028972.5
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN104334246B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: S·D·瓊斯;J·H·馬拉德
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限責任公司
• 主分類號: B01D21/00
• 分類號: B01D21/00;B01D21/24;B01D21/26;B01D21/34;B01D29/33;B01D29/64;B01D29/88;B01D29/90;B04C5/04;B04C5/081;B04C5/085;B04C5/103;B04C5/14
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 吳亦華

技術領域

本發明總的涉及用于從液體中分離顆粒物質的錯流過濾組件。

背景技術

已經利用各種技術，包括凝聚、絮凝、沉降、過濾和旋流分離從液體中分離懸浮顆粒。例如，在典型的水力旋流器實施方式中，加壓的進料液體在腔室內產生旋渦的條件下被引入成圓錐形的腔室中。進料液體靠近圓錐形腔室的頂部引入，而流出物流靠近底部排出。與渦流相關的離心力將更致密的顆粒推向腔室的周邊。其結果是，位于靠近渦流中心的液體比在周邊的液體具有更低的顆粒濃度。然后可以從水力旋流器的中心區域抽取這種“較清潔”的液體。在US3061098、US3529544、US?4414112、US5104520、US5407584和US5478484中描述了水力旋流器的實例。可以通過在腔室之中包括過濾器以使得流向腔室中心的一部分液體通過該過濾器而提高分離效率。在這樣的實施方式中，旋流分離與錯流過濾相結合。在US7632416、US7896169、US2011/0120959和US2012/0010063中描述了這樣的實施方式的實例。

尺寸和分離效率是任何給定的分離系統的限制因素。例如，雖然絮凝和沉降技術是比較能量有效的，但它們通常需要沉降池和長分離時間。水力旋流器提供較小的占用空間，但具有較高的能量需求并且在除去小顆粒物質上的有效性較低。錯流過濾系統是小型的并且產生高質量分離，但是易于結垢并且是能量密集型的。尋求提供包括總體尺寸和分離效率在內的屬性的平衡改進的新系統。

發明內容

本發明包括錯流過濾系統和相應的從液體中分離顆粒物質的方法。代表性的系統包括與顆粒沉降區流體連通的錯流過濾區。所述系統還包括：與所述區之一流體連通的流體入口(14)和與另一個區流體連通的工藝流體出口(20)。流體處理通路(28)從流體入口(14)延伸通過所述錯流過濾和顆粒沉降區(24，30)到達工藝流體出口(20)。過濾器組件(26)位于錯流過濾區(24)內并且包括將濾液室(46)與流體處理通路(28)隔開的膜表面(44)，并且所述濾液室(46)與過濾流體出口(16)流體連通。循環泵(Z)與工藝流體出口(20)和流體入口(14)流體連通?？杉訅涸傺h回路(A)包括流體處理通路(28)和循環泵(Z)，并且所述循環泵(Z)適合于加壓驅動通過再循環回路(A)。進料泵(Y)適合于將料液引入系統(10)；并且流出物出口(18)與顆粒沉降區(30)流體連通。進料泵(Y)、流出物出口(18)、和過濾流體出口(16)位于再循環回路(A)之外。

本發明在處理造紙廠產生的紙漿流出物、油氣回收產生的工藝水和市政和工業廢水中具有特別的效用。

附圖說明

通過參考下面的描述連同附圖可以更好地理解本發明的各個方面，其中在各種視圖中始終使用類似的附圖標記來指示類似的部件。該描述是說明性的，而不是意在按規定比例或者以其他方式限制本發明。

圖1A-F是本發明的替代實施方式的示意圖。

圖2是顯示本發明的一種實施方式的橫截面圖。

圖3A是代表性過濾器組件的部分剖視圖。

圖3B是包括清潔組件的圖3A過濾器的透視圖。

圖3C是包括入口流護罩的圖3B組件的透視圖。

圖4A和B是顯示本發明其他實施方式的橫截面圖。

圖5A和B是顯示本發明的又一個其他實施方式的橫截面圖。

圖6A和B是渦流阻擋構件的實施方式的透視圖。

圖7A、B和C是流出物阻擋構件的各種實施方式的透視圖。

圖8是包括渦旋和流出物阻擋構件的筒體的替代實施方式的分解透視圖。

具體實施方式

本發明包括用于從液體中分離顆粒物質的錯流過濾系統和利用這樣的系統的方法。術語“系統”是指部件的互連組件。在一種實施方式中，本發明在加壓再循環回路內將錯流過濾和顆粒沉降相結合。顆粒沉降可以包括基于顆粒與水的密度差來浮選或沉降。在優選實施方式中，所述系統還結合了旋流分離。