[发明专利]模拟器装置

说明书

技术领域

本发明涉及交叉流过滤，且更具体地说，涉及一种模拟器装置，其设计为以便替代交叉流过滤器械或系统中的过滤单元。

背景技术

对于通过过滤从流体中分离出悬浮的固体而言，使用了两种基本结构，即顺流过滤(也被称为正常流过滤)和交叉流过滤(也被称为切向流过滤)。

在顺流过滤中，流体垂直于过滤器表面而被引入，且之后直接穿过过滤器。

另一方面，在交叉流过滤中，流体流沿着过滤器表面沿切向传送。比过滤器的孔隙尺寸更小的粒子作为渗透物(滤液)而穿过隔膜，而其它的任何事物都作为渗佘物保留在隔膜的进料侧。通常流体流经过过滤器表面而进行再循环。因为保留的产物沿着表面而被切向流扫走并且不像顺流过滤中那样累积在过滤器表面处，所以交叉流过滤器可在相对较高的固体负载下连续地操作，而不会被固体材料堵塞。

依赖于过滤器(典型地为隔膜)的孔隙尺寸，交叉流过滤被归类为微细过滤(MF)或超过滤(UF)工艺。滤膜结构包括平板隔膜，其通常用于板式和框式盒、螺旋缠绕模块格式和空心纤维模块中。滤盒典型地包括多孔隔膜构件以及滤液和渗余物流筛网构件的堆叠组件。在过滤模块中，通常使用若干个这种滤盒。

交叉流过滤系统典型地包括过滤模块、进料箱、用于通过进料线路将液体从进料箱供给过滤模块的泵、用于使渗余物循环回到进料箱的返回线路、渗余物返回线路中的用于施加压力的阀，以及用于从过滤模块中除去渗透物的渗透物线路。

如今，在例如不同方法的安装、功能测试或模拟期间在这种系统上执行非工艺活动或者与就位的正常过滤模块一起使用，或者在系统构件被拆卸且管道和外部阀被连接的情况下使用。在前一种情况下，某些工艺参数可能不会发生变化，包括从进料至渗余物的背压和从过滤模块至渗透物线路的流率。还存在损坏滤膜组件的风险。另一方面，使用拆卸的系统构件的备选方案是相当复杂的，并且需要相当大的额外的空间。

美国专利No.4,846,970公开了一种交叉流滤膜测试单元，其可用于测试滤膜的性能和流动特征。该装置包括用于接近模拟全尺寸交叉流过滤系统中所存在的流体动力的器件。

本发明的一个目的是提供这样的器件：该器件用于简化和改进操作全尺寸交叉流过滤系统上的功能测试和其它非工艺活动，而并非像上述US4,846,970中那样测试滤膜样本。

发明内容

上面的目的和优点以及其它目的和优点通过一种装置来实现，该装置设计为以便替代交叉流过滤系统中的过滤单元，例如滤盒，并且其可模拟不同的过滤器性能和特性，包括模拟不同的背压和不同的渗透物流率。

在权利要求1中限定了根据本发明的模拟器装置。构造为用以替代交叉流过滤系统中的滤盒的该模拟器装置包括进料入口、第一流径、第二流径和可调阀器件，第一流径连接在进料入口上，用于模拟过滤单元中的渗余物流，第二流径连接在进料入口上，用于模拟过滤单元中的渗透物流，并且可调阀器件用于控制模拟的渗余物流和模拟的渗透物流中的至少一个。

在一个优选的实施例中，第一流径包括用于控制模拟的渗余物流的第一可调阀器件，并且第二流径包括用于控制模拟的渗透物流的第二可调阀器件。

在另一优选的实施例中，第一可调阀器件提供于优选包括进料流径的进料入口和第一流径之间，并且第二可调阀器件提供于进料入口和第二流径之间。

优选地，模拟器装置构造为用以替代滤膜盒-其典型地是接收在将盒连接到流体入口和出口上的盒固定器中的平板滤膜盒，以便由此而连接到流体入口和出口上。

在从属权利要求中限定了本发明的其它优选实施例。

通过参照以下详细说明和附图将获得对本发明及其进一步的特征和优点的更完整的理解。

附图说明

图1是基本交叉流过滤系统的示意图。

图2是滤膜盒固定器的等角透视图。

图3是用于根据本发明的模拟器装置的一个实施例的示意性的流程图。

图4是根据本发明的模拟器装置的一个实施例的一个面的平面图。

图5是沿着图4中的线A-A得到的截面图。

图6是图4和图5中所示的实施例的等角透视图。

图7是与图6中所示的透视图相对的透视图。

图8是根据本发明的装置的另一实施例的等角透视图。

图9是与图8中所示的透视图相对的透视图。

具体实施方式