[发明专利]液体过滤设备

说明书

本发明涉及液体过滤设备。

这种类型的过滤设备惯常做成具有液体进口和滤液出口的固定过滤室的形式，固定过滤室中装有过滤介质。例如用于内燃机的油过滤器中，该种介质常常是金属网，而最近则又提出纸过滤介质。金属网介质仅能滤掉较大粒度的颗粒，纸过滤介质易于大面积堵塞。

英国专利2，119，272号公开一种润滑油过滤器，此种过滤器包括一轴向流动的具有环形截面的螺旋缠绕过滤元件，此元件由树脂粘结的纤维素纤维的微孔纸构成，纤维素纤维是由硫酸化的木浆制得的，最好是由软硬木材的混合浆制得，纤维最好定向排列，纸微孔的直径为5-100微米。这种结构比传统过滤器有一些优点，但是还不能除去粒度很小的颗粒。

英国专利2，031，296号是类似的设备，它也描述了轴向流动的螺旋缠绕的纸过滤器元件，此过滤器元件以可拆卸的方式与铸造金属过滤器端部相连，过滤器端部有进口、出口和装配法兰。

英国专利2，018，149号涉及淋巴细胞从悬浮液的分离，它包括使用许多平均直径在10微米-60微米之间的纤维。此专利也未能提供令人完全满意的结果。

英国专利1，301，822号公开了一种分离器，它包括油水都不溶的多孔性纸，多孔性纸两面用含可溶性增强树脂的熟化水浸渍过，增强树脂以薄膜的形式布满纸上，涂复纸的纤维，但基本不会改变纸的多孔特性。多孔纸的纤维也夹带有含氟化合物，因而纸是防油的，如暂时被水润湿也是充分亲水的。

英国专利752，827号用被树脂浸渍过的纸的小颗粒作过滤介质。

英国专利682，400号公开了侧面过滤型的过滤介质，此介质是一叠主要由具有中空纤维并浸过防水介质的材料制成的纸带或纸环。浸渍防水材料仅限于使一小部分的中空纤维填满，以抵消纸环或纸带润湿时产生的彼此不一致，而其余的中空纤维能吸收最大容量的水，并只允许其他的液体，例如油穿过滤器。

英国专利572，256号公开一种油过滤器，其中输入管线几乎全长都被卷成螺旋锥形的纸带套筒或套管包围，过滤材料配置在螺旋锥套管外面的环形容器中。

美国专利4，369，110号公开一种用于内燃机的油过滤器，过滤器内，过滤室填装松散纤维并经由一根针状物加料。

以上这些结构都不能以低廉的价格将小颗粒充分清除或滤掉。

根据本发明，提出了过滤液体用的过滤设备，此设备包括一固定的过滤室，过滤室有液体进口、滤液出口和许多以α纤维素交联母体形式构成的中空纤维，它们在干燥的状态下松散地装入过滤室中，这样当液体流过时，母体会膨胀，因而紧密地充填在过滤室中。

本发明的结构能滤掉粒度很小的颗粒，而且可长期操作也不会出现明显的堵塞现象。

已经发现，使用α纤维素作为过滤介质，效果改进更大。

中空纤维母体的孔径最好在5-500纳米范围内，当母体在干燥状态松散地装入过滤室内时，中空纤维母体间壁的密度应为0.28-0.5克/厘米³。

由棉绒纤维制成的中空心纤维母体就能实现上述的要求。

虽然考虑到纤维能够以各种不同的方式制成母体，但较好的制造方法是在普通的造纸机上将纤维制成纸，随后将纸卷成圆筒形，以形成过滤介质。纸的厚度0.5-2毫米较好，最好是1.1-1.2毫米。

过滤器根据氢键的机理，能够除去少量的多氯联苯（P.C.B）。低氯代的P.C.B具有充分的芳构度，易于与过滤介质的表面形成氢键，因此被阻留下来，并有效地从流体中除去。正是这些低氯代的物质易于成为具有最大致癌性的物质。多氯联苯也会按绝对大多数化学反应中所应用的游离基理论进行降解。依照过滤介质抑制正常自氧化作用的游离基的相同方式，在多氯联苯的游离基降解反应中，过滤介质将起着相同的作用，结果它将有助于将这样的物质和中间体从循环流体中除去。

在较好的结构中，分配器与液体的进口相连，使待过滤的液体能分布在过滤介质的更大表面上。例如将待过滤的液体加在圆筒内过滤介质轴向的一个端面的很大表面上，就能实现上述的要求。过滤室可以是圆筒形的，并具有沿轴向穿过过滤介质中心的进料管。在过滤介质轴向的一个端面和过滤室的一个端壁之间形成的进口通道，以及可以这样来配置分配器，使得多股待过滤的液流射向端壁，液流从端壁折回，再流到过滤介质轴向的一个端面上。

可以用另外的方法将待过滤的液体分配在轴向的端面上。例如料液可以从某一轴向端部加入，通过玫瑰板或多孔板来产生液体分配。

可以用有利的方法来支承过滤介质，由此在过滤介质的另一轴向端面和过滤室的另一端壁之间形成了出口通道，滤液出口又与出口通道相连。