[发明专利]整体式膜过滤结构

权利要求书

1.一种用于过滤液体的整体式膜型过滤结构，其包括：

- 由多孔无机材料形成的渗透率为K_s的支撑件，所述支撑件具有管状总体形状，所述管状总体形状具有主轴线、上游基部、下游基部、界定内部分的周边壁；

- 形成在所述支撑件的所述内部分中、平行于所述支撑件的所述主轴线的多个通道，所述通道通过由所述多孔无机材料形成的内壁彼此分离；

- 所有所述通道沿所述液体流通的方向在其上游端或下游端处开放，

- 过滤后的液体经由所述周边壁去除，

- 渗透率为K_m且平均厚度为t_m的膜，其覆盖所述通道的内表面；

其特征在于，所述支撑件的外部水力直径Ø_f满足关系式（1）：

其中α是被包括在0.85和1.15之间的系数，并且

其中：

D_h是所述通道的平均水力直径，

e_int是所述通道之间的所述内壁的最小厚度，

e_ext是所述过滤结构的所述周边壁的最小厚度，

t_m、Ø_f、e_int、e_ext和D_h是以米为单位表达的，并且K_s和K_m是以m²为单位表达的；

其中，所述支撑件的渗透率K_s和膜的渗透率K_m基于Kozeny-Carman关系式由以下公式定义：，其中PO是开孔孔隙率，且D₅₀是孔隙的中值直径。

2.根据权利要求1所述的过滤结构，其中，比率K_s×t_m/K_m被包括在0.01 m和10 m之间。

3.根据权利要求1或2所述的过滤结构，其中所述支撑件的所述外部水力直径Ø_f被包括在30和100 mm之间。

4.根据利要求1或2所述的过滤结构，其中所述通道的所述平均水力直径D_h被包括在0.5和7 mm之间。

5.根据权利要求中1或2所述的过滤结构，其中，所述支撑件的所述通道之间的所述内壁的最小厚度e_int被包括在0.3 mm和3 mm之间。

6.根据权利要求1或2所述的过滤结构，其特征在于，所述支撑件具有正方形、六边形或圆形基部。

7.根据权利要求1或2所述的过滤结构，其特征在于，所有通道均具有相同的水力直径。

8.根据权利要求1或2所述的过滤结构，其特征在于，至少两个通道具有不同的水力直径。

9.根据权利要求1或2所述的过滤结构，其特征在于，所述过滤结构的所述周边壁的所述最小厚度e_ext被包括在0.5和4 mm之间。

10.根据权利要求1或2所述的过滤结构，其特征在于，所述支撑件的所述渗透率K_s被包括在1.010^-14和1.010^-11之间。

11.根据权利要求1或2所述的过滤结构，其特征在于，所述膜的所述渗透率K_m被包括在1.010^-19和1.010^-14之间。

12.根据权利要求1或2所述的过滤结构，其特征在于，所述膜的所述平均厚度t_m被包括在从0.1变化到300 μm的范围内。