[发明专利]用于连续渗滤的错流过滤单元

说明书

本发明涉及一种用于进料流体的连续渗滤以获得渗余物和渗透物的错流过滤单元、相应的用于渗滤的方法，以及该错流过滤单元的用途。

技术领域

本发明涉及一种用于进料流体的连续渗滤以获得渗余物和渗透物的错流过滤单元、相应的渗滤方法以及该错流过滤单元的用途。

背景技术

在也可以称为错流过滤或切向流过滤的错流过滤中，待过滤的进料流体(“进料”)切向地流过过滤材料的表面，该过滤材料通常是膜，并且在流过时将进料分成各种组分的渗余物(浓缩物)和渗透物(滤出液)。

渗余物流过过滤材料的表面，并且可以在单次通过(“单程”模式)之后被移除，但是渗余物也可以被再次供应到循环，使得其反复流过膜表面。渗透物垂直于所述表面流动通过膜，然后被排出。待回收的目标物质可能包含在渗透物(渗透物质)和/或渗余物(渗余物质)中。

错流过滤单元通常以滤筒的形式使用，如在例如DE-PS 34 41 249中所述。滤筒包括多个相邻的错流过滤单元(过滤器单体)，其通常由用于待过滤的进料流体或渗余物的渗余物狭缝、平坦的膜层和渗透物收集狭缝的重复阵列组成。上述过滤器单体的渗透物收集狭缝与下一个过滤器单体的渗余物狭缝通过另外的平坦膜层分界。每个渗余物狭缝都以流体传导(连通)方式连接到用于待过滤的进料流体的进口并且连接到用于渗余物的出口；并且每个渗透物收集狭缝都以流体传导方式连接到用于渗透物的出口。

通过常规过滤，将进料流体分离成渗余物和渗透物。在渗滤中，将这种分离与将渗滤介质添加到进料流体/渗余物中的步骤相结合。这一步骤使得例如可能将目标物质和一种或多种另外的物质的共同溶液从其它物质中释放出来。例如，通过渗滤蛋白质溶液，可能实现缓冲液更换或脱盐，可选地是与浓缩物结合。

两种基本类型的渗滤之间区分为；可变体积渗滤(本领域中有时称为“不连续”渗滤)和恒定体积渗滤(本领域中有时称为“连续”渗滤)。

在可变体积渗滤中，交替进行过滤步骤和添加渗滤介质的步骤。因此，在这种交替方法的过程中，渗余物的体积波动，术语“不连续渗滤”也是源于此。在恒定体积渗滤中，渗余物的体积保持恒定，因为过滤和添加渗滤介质两者都是连续进行的。然而，进料流体的添加是不连续的，并且通常仅在过程的开始时发生。因此，可变体积渗滤和恒定体积渗滤都是不连续的过程。在不连续渗滤过程中，在能够开始新的过程运行之前，必须使指定体积的进料流体完全经受过程运行(“批量”方法)。出于成本效益和效率的原因，其中能够连续供应和排出物质流的连续过程优于不连续过程。因此，需要一种连续渗滤过程。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种适合于连续渗滤的错流过滤单元。

通过权利要求书中表征的实施例来实现这一目的。

特别地是，本发明涉及一种用于进料流体的连续渗滤以获得渗余物和渗透物的错流过滤单元，所述错流过滤单元至少包括渗滤狭缝、平坦的第一过滤材料、渗余物狭缝、平坦的第二过滤材料以及渗透物收集狭缝，上述狭缝和材料的布置方式使得平坦的第一过滤材料将渗滤狭缝和渗余物狭缝彼此分界，并且平坦的第二过滤材料将渗余物狭缝和渗透物收集狭缝彼此分界，其中渗滤狭缝以流体传导的方式连接到用于渗滤介质的至少一个进口；渗余物狭缝以流体传导的方式连接到用于进料流体的至少一个进口并且连接到用于渗余物的至少一个出口；并且渗透物收集狭缝以流体传导的方式连接到用于渗透物的至少一个出口，并且其中平坦的第一过滤材料的孔径或截留分子量至少与平坦的第二过滤材料的孔径或截留分子量一样大。平坦的第一过滤材料的孔径或截留分子量优选地大于平坦的第二过滤材料的孔径或截留分子量。

平坦的第一过滤材料优选地具有在30kDa至1,500kDa范围内的截留分子量(MWCO)。平坦的第二过滤材料优选具有在5kDa至1,500kDa范围内的截留分子量。截留分子量的确定能够根据美国标准ASTM E1343-90(“平片材超滤膜的截留分子量评估的标准测试方法”)执行。