[发明专利]过滤方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及过滤方法和实现该过滤方法的过滤系统及过滤组件。

背景技术

目前针对高浓度、大粘度的液固体系，常规的错流过滤往往容易引起流道堵塞，出现“滤不动”的问题。面对这样的问题，本领域技术人员通常采取加快待过滤液在过滤组件中的流动速度或增加待过滤液补液量的方式加以应对。这些方法不仅不能有效解决上述问题，而且还会增加系统能耗，影响过滤效率。

发明内容

本申请所解决的技术问题首先是提供一种能够改善待过滤物流动性的过滤方法；本申请其次还要提供可实现该方法的过滤系统及用于该系统的过滤组件。

本申请的过滤方法步骤包括：向过滤组件中注入第一介质和第二介质；将第一介质与第二介质混合使第二介质受到第一介质的稀释；使第一介质和第二介质的混合物接受过滤材料的过滤；其中，所述第一介质的流动性高于第二介质。此处的“第二介质”是指本过滤方法所主要针对的待过滤物。与此相对，“第一介质”即指为提高第二介质流动性而加入的辅助物质。显然，由于第一介质与第二介质混合使得第二介质受到流动性高于其自身的第一介质的稀释，故使待过滤物整体的流动性增高，从而也就降低了流道堵塞的可能性。上述方法中，第一介质与第二介质的混合最好基本上发生在过滤过程当中，从而使第一介质稀释对象为第二介质过滤时形成的浓缩物，这样能够最有效的克服在随过滤的进行待过滤物不断被浓缩所导致的过滤效率下降甚至停滞的问题。此外，所述第一介质最好采用与过滤材料透过物相同或与过滤材料透过物中的溶剂相同的物质，以免向待过滤物中引入其他杂质，方便后续处理。

作为实现使第一介质稀释对象为第二介质过滤时形成的浓缩物的具体方法，所述过滤组件中具有用于接收并传送第一介质的第一层通道、用于接收并传送第二介质的第二层通道以及用于接收并传送过滤材料透过物的第三层通道，所述第一层通道与第二层通道之间经由具有通过性的第一分隔壁所分隔，第二层通道与第三层通道之间经由兼作过滤材料的第二分隔壁所分隔；控制第一层通道内的流体压力＞第二层通道内的流体压力＞第三层通道内的流体压力，从而使第一介质穿过第一分隔壁进入第二层通道，第一介质和第二介质的混合物滤过第二分隔壁进入第三层通道。其中，为使第一分隔壁具有所述的通过性，第一分隔壁可以由渗透性材料制作或/和第一分隔壁上间隔加工有溢流孔。

作为进一步的改进，所述第一介质经第一分隔壁进入第二层通道中各处的量具有沿第二层通道内的流体方向逐渐的增加的变化梯度。由于第二介质在第二层通道中流动并不断的滤过第二分隔壁（即过滤材料）进入第三层通道，因此，第二层通道内的流体必然存在着沿流动方向浓度逐渐增大的梯度变化趋势，而当第一介质经第一分隔壁进入第二层通道中各处的量具有沿第二层通道内的流体方向逐渐增加的变化梯度时，就使得第二层通道内的浓度梯度被部分或完全抵消，从而使第二层通道内的浓度更加均匀，能够进一步的克服流道堵塞问题，同时还能够提高过滤效率和稳定性。

为了使第一介质经第一分隔壁进入第二层通道中各处的量具有沿第二层通道内的流体方向逐渐的增加的变化梯度，可以采用不同实施方式。例如，当第一分隔壁的通过性是由在第一分隔壁上间隔加工的溢流孔所实现时，可以沿第二层通道内的流体方向使在第一分隔壁上的溢流孔逐渐的增大和/或增多。本申请所采取的一种较佳的方式是使第一层通道内的流体方向与第二层通道内的流体方向相反，其利用了流体在通道内流动时压力会逐渐衰减的原理，由于流向相反，第一层通道内的流体向第二层通道流动的压力会沿着第二层通道内的流体方向逐渐加大，从而就使得第一介质经第一分隔壁进入第二层通道中各处的量沿第二层通道内的流体方向逐渐增加，使得第二层通道内的浓度趋于均匀化。