[发明专利]用于分离悬浮在流体中的颗粒的系统和方法

权利要求书

1.用于从具有悬浮或溶解在其中的物质的颗粒且所述物质具有第一浓度的第一流体产生第二流体和分离流体产物的系统，所述第二流体具有低于所述第一浓度的第二浓度的所述物质，在所述分离流体产物中，所述物质的浓度大于所述第一流体中的浓度，该系统包括：

-至少一个预处理模块，包括：

ο预处理入口，通过该预处理入口能够将所述第一流体引入所述模块中；

ο至少一个腔室，用于处理所述第一流体以从所述物质产生聚集体；

ο预处理出口，用于从所述模块输出所述预处理流体，所述预处理流体包含所述聚集体；和

-至少一个分离管道，包括：

ο与所述预处理出口流体连通的管道入口，用于在其中接收所述预处理流体；和

ο至少一个隔间部分，至少部分地沿着限定流体流动方向的弯曲中心线延伸；所述隔间部分包括主通道和至少一个与所述主通道共同延伸的隔间通道；在垂直于所述中心线截取的隔间部分的横截面中，所述主通道具有至少四个通道壁，并且所述隔间通道从至少一个所述通道壁突出，并且具有通常平行于以相同方式定向的所述主通道的相应壁的隔间通道壁，所述横截面中的所述隔间通道的面积小于所述主通道的面积；所述隔间通道相对于所述主通道的几何形状和位置使得所述聚集体沿着隔间部分的预定壁积聚，从而促进所述第二流体与所述分离流体产物之间的分离。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述预处理模块包括以下聚合装置中的至少一个：

(i)用于将至少一种预处理剂注入所述腔室的入口，

(ii)至少一个温度改变装置，用于改变所述第一流体的温度，

(iii)使所述第一流体经受磁场的装置，

(iv)使所述第一流体经受电的装置，

(v)使所述第一流体经受动能的装置，

(vi)使所述第一流体经受声波的装置，

(vii)使所述第一流体经受辐射的装置，或

(viii)要素(i)至(viii)的任何组合。

3.根据权利要求2的系统，其中所述预处理剂选自至少一种凝结剂、至少一种絮凝剂、至少一种沉淀剂或其混合物。

4.根据前述权利要求中任一项的系统，其中悬浮在所述预处理流体中的所述聚集体具有至少约10μm的尺寸。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述第一流体和所述预处理流体具有至少约2的颗粒与聚集体尺寸比。

6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中满足以下要求中的至少一个：

-所述第二流体和所述预处理流体的物质浓度之比至多为约0.9；或者

-所述第二流体和所述第一流体的物质浓度之比至多为约0.9；或者

-所述分离流体产物和所述第一流体的物质浓度之比至少为约1.1。

7.根据前述权利要求中任一项的系统，其中所述分离流体产物和所述预处理流体具有至少约1.1的聚集体尺寸比。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述预处理模块被配置为产生所述聚集体，使得它们的尺寸适合于在垂直于所述中心线截取的隔间部分的横截面中的主通道的尺寸。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述管道还包括第一主通道部分，所述第一主通道部分从所述管道入口延伸并且具有沿着所述管道中心线的第一长度，所述隔间部分具有沿着所述管道中心线的第二长度并且与第一主通道部分相比更远离管道入口设置，所述主通道部分没有隔间通道。

10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中至少一些隔间壁的长度短于所述主通道的相应壁的长度。

11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，在垂直于所述中心线截取的横截面中，所述主通道的形状是矩形的并且由四个通道壁限定：外通道壁，内通道壁，上通道壁和下通道壁，其中所述主通道的上壁与下壁之间的距离基本上短于其内壁与外壁之间的距离。