[发明专利]结合有湍流促进部的多通道管状元件用于切向流分离的形状及制造方法

权利要求书

1.一种切向流分离元件，用于将待处理的流体介质分离成滤液和滞留物，所述分离元件包括直线形结构的整体式刚性多孔支撑体(2)，所述多孔支撑体中形成有多个通道(3)，所述通道的壁被至少一个过滤分离层连续覆盖，所述过滤分离层用于过滤待处理的流体介质，所述多个通道(3)的每一个均具有位于所述整体式刚性多孔支撑体(2)的一端部的用于待处理的流体介质的入口(6)以及位于所述整体式刚性多孔支撑体(2)的另一端部的用以排出滞流物的出口(7)，以便从所述整体式刚性多孔支撑体的外表面(5)回收滤液，其中所述整体式刚性多孔支撑体(2)限定了针对待处理的流体的流动的多个障碍部(9)，所述障碍部从所述多个通道的每一个的内壁(3₁)延伸，其中所述障碍部的表面与待过滤的流体进行接触，并且沿待处理的流体的流动方向朝向所述入口倾斜，其中所述障碍部在材料和多孔性结构方面与所述整体式刚性多孔支撑体相同，其中所述障碍部与所述整体式刚性多孔支撑体具有材料和多孔性结构方面的连续性，其中至少一个分离层完全覆盖所述障碍部(9)，并且其中所述障碍部(9)造成以下三个条件中的至少一个沿着所述通道的纵向轴线变化：所述多个通道的每一个的正截面的面积、形状和尺寸。

2.根据权利要求1所述的切向流分离元件，其特征在于，所述障碍部(9)对应于形成在所述通道的内壁上的不连续的凹凸状部分。

3.根据权利要求1所述的切向流分离元件，其特征在于，所述整体式刚性多孔支撑体(2)由有机或无机材料制成。

4.根据权利要求1所述的切向流分离元件，其特征在于，至少一个分离层(4)被连续地沉积在所述多个通道(3)的每一个的内壁(3₁)上并且完全覆盖所述障碍部，所述整体式刚性多孔支撑体和所述至少一个分离层中的每一者均由选自以下成分的一种陶瓷构成：氧化物、氮化物、碳化物和其它陶瓷材料，及其混合物。

5.根据权利要求4所述的切向流分离元件，其特征在于，所述陶瓷选自氧化钛、氧化铝和氧化锆及其混合物、氮化钛、氮化铝、氮化硼和碳化硅。

6.根据权利要求5所述的切向流分离元件，其特征在于，所述陶瓷与另一种陶瓷材料混合。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的切向流分离元件，其特征在于，所述整体式刚性多孔支撑体的平均孔径介于4μm至40μm范围内。

8.根据权利要求7所述的切向流分离元件，其特征在于，所述平均孔径对应于容量分布的d50值，在该d50值处，孔的总容量的50％对应于直径小于该d50值的孔的容量；其中该容量分布是通过汞压获得。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的切向流分离元件，其特征在于，所述整体式刚性多孔支撑体的外表面(5)具有固定的轮廓。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的切向流分离元件，其特征在于，在所述多个通道(3)中的至少两个通道中形成的障碍部(9)是彼此不同的。

11.一种制造根据权利要求1-10中任一项所述的切向流分离元件的方法，其中通过形成多个单独的叠层来制成所述整体式刚性多孔支撑体的三维结构，所述单独的叠层被叠置并且相继地彼此结合，以渐次地构建期望的三维形状。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法包括通过重复以下步骤来制成所述三维结构：

·制造用于形成整体式刚性多孔支撑体的材料的连续基底，所述基底在大于所述整体式刚性多孔支撑体的所述叠层处的截面的区域上具有固定的厚度；

·局部地固结一部分所述材料以形成为每个叠层所确定的图案，从而产生单独的叠层，与此同时将以此方式制成的单独的叠层结合到前一叠层上。