CN107427752A - 二手油回收预处理及过滤组件 - Google Patents

Abstract

一种适用于从二手润滑油与其他应用中回收进料的过滤系统以蛇形流方式使进料通过纳米过滤薄膜。安装在分隔连续堆栈体的开口中的压力增压器是用作于恢复进料的损失压力。作为预处理，「敲击式」不阻塞过滤器通过可移除停置在筛上的颗粒物质的敲击动作来分离进料中的颗粒。其他的预处理包括真空蒸发器，用于从液体中快速蒸发挥发性组成分，并从二手引擎润滑油中萃取水和乙二醇。所述液体在于所述表面的其中一些上流动时被加热或冷却，以针对所述液体表面暴露于气体或真空期间损失或需要的热能进行调节。液体在离心力作用下于圆盘的表面上移动，或是擦拭叶片在液体于支撑表面上移动时引导所述液体。

Description

二手油回收预处理及过滤组件

技术领域

本发明与用于通过过滤薄膜(filtration membranes)分离流体混合物的设备有关，所述过滤薄膜在支撑框架(supporting frame)中被排列为薄膜堆栈体(stacks)。更具体而言，这个发明说明了使用纳米过滤薄膜来净化二手油(used oil)以使它回到起始基底原料(starting base stock)供可能再利用的设备和过程。本发明也具有从进料中提取滤液或渗透物的其他领域应用。这包括，例如将含食物的液体脱水以产生浓缩物及将凝胶(gelatin)纯化至高标准。其他应用包括于石油工业中从较重的碳氢化合物分离出较轻的碳氢化合物。

在薄膜处理之前，进料一般需要预处理以移除干扰的杂质和不需要的组成分(components)。

本发明也说明了用于使液体与气体反应的设备和过程，特别是在液体必须要被逐步加热或冷却以维持反应的情况下。特别地，它涉及挥发性组成分从液体中蒸发的物理反应。更一般而言，本发明涉及一种以处理通过形成为管柱的分段(segments)堆栈数组的液体为基础的设备与工艺，其中化学或物理反应以及热能(heat)传递过程是在连续的阶段中发生。

在本文中所使用的「真空」不需要意指高真空(high vacuum)或硬真空(hardvacuum)，但是包括有利于促进蒸发的低于大气压的绝对压力。「被蒸馏物」是指在这种应用中正在进行处理的液体。

其他应用包括气体与液体通过化学工艺而反应，所述化学工艺可能是吸热或放热，其中对液体提供多阶段热能传递有助于维持反应。

作为预处理进料的进一步特征，本发明说明了用于从液体或较大粒子的可流动物质中过滤出颗粒的设备与过程。更具体而言，可应用在处理二手润滑油以回收起始基底原料供可能再利用的阶段中。所述过滤器(filter)通过「敲击」搅动以提升它的过滤性能。

背景技术

用于从二手润滑油回收可用基底原料的可用技术可使用纳米过滤薄膜。通俗而言，基于使用开放渗透薄膜的方法可被称为「纳米过滤」。然而，在以下方面，这种薄膜的使用与「过滤」是有区别的：流体的分离是基于特定的溶解化学部分的吸引和排斥而发生在薄膜表面处；这并不是传统概念中固体粒子的过滤。这反而是类似于逆渗透。

因此，虽然在本公开的过程中可使用「纳米过滤(nano-filtration)」、「微滤(micro-filtration)」、「超滤(ultra-filtration)」、「超滤(hyper-filtration)」、「滤液」、「渗透物」、「过滤介质」之表达用语，这些表达用语实际上是要延伸到通过任何类似过程而将两股液流分离成渗透物和浓缩物的情况。本发明不限于特定类型薄膜的使用。

润滑(lube)油是由起始基底原料与添加剂组合所组成，比例则因应用和供货商而异。在操作中，基底原料一般是保持不变(除非是故障引擎发生过热而形成一些清漆(varnish))，而添加剂组合则于进行其工作以防止氧化、平稳化(level out)黏度、降低磨损与适应燃烧产物的过程中损耗。然而，基底原料是可以回收的。

润滑油的固有价值已经导致在从二手润滑油中回收基底原料的许多尝试上有不同程度的成功。一种技术是使经过适当预处理的二手油通过纳米过滤薄膜。

通俗而言，以使用超滤薄膜为基础的工艺即可被称为「纳米过滤」。然而，在以下方面，这种薄膜的使用与「过滤」是可被区别的：流体的分离是基于特定的溶解化学部分的吸引和排斥而发生在薄膜表面处；这并不是传统概念中固体粒子通过薄膜的过滤；这反而是类似于逆渗透。因此，虽然在本公开的过程中可使用「纳米过滤(nano-filtration)」、「滤液」、「渗透物」、「过滤介质」之表达用语，这些表达用语实际上是要延伸到通过任何类似过程而使两股不同的液体流(fluid stream)分离的情况。

使用商业上可取得的薄膜密封器系统(membrane containment systems)的尝试包括美国专利号3,872,015所述的DDS(De Danske Sukkerfabrikker)平板与框架设备。

Kutowy等人的先前专利(1989年3月21日的美国专利号4,814,088)涉及一种用于温和净化二手润滑油以及原油和其他化学物质的薄膜式超滤过程。此内容及后续的Kutowy美国专利都通过引用而用于本文。

Kutowy等人的其他专利(1991年3月26日的美国专利号5,002,667，以及1997年4月29日的美国专利号5,624,555)说明使用金属板和框架供薄膜支撑用。特别是，后者专利说明了成对的薄膜板组件，其包括两个薄膜，每一个薄膜覆盖邻近单一薄膜的渗透或低压侧的相应穿孔薄膜支撑板。这种成对的薄膜支撑板被平行安装而对以相同方向流动的进料暴露出所有的平行薄膜。

在薄膜系统中的进料通常需要一些预处理。二手润滑油会因为物理污染与化学变化而变得不适合其用途。粒子作为污染物而存在。水和乙二醇会以几种形式出现在二手曲轴箱油中。在使进料对纳米过滤薄膜暴露之前，希望将这类污染物减少至最小量。

水和乙二醇的存在特别是在通过例如纳米过滤薄膜的小孔洞薄膜时回收基底原料时会有问题。这是因为形成了倾向于黏附及阻塞薄膜中孔洞的乳液。为了要让纳米过滤薄膜式处理达最高效率，水和乙二醇必须要被完全去除。因此，纳米薄膜过滤器的进料应该要与「薄膜可兼容」，而本文所使用的「进料」即是如此。

纳米薄膜过滤器的使用产生了对于薄膜支撑结构的许多结构性需求。

为了在使液体进料暴露于薄膜时提供可用量的渗透物，薄膜一般是受到支撑以承载大量的跨薄膜压力，例如达100psig的程度。此外，在压力下使进料流量(flow)通过作为薄膜表面上的工作流体较佳是在受限制空间中进行，例如较佳是仅为薄膜厚度及/或薄膜与其支撑穿孔板的厚度的适当倍数的深度处。这个受限制空间具有优选的深度以使接触薄膜表面的工作流体的量达最大，并且维持流速。(在本文中所使用的「流体」是指液体，除非上下文有另外的指示。)在薄膜上建立正确的流动速度有助于保持薄膜表面洁净。

作为这种狭窄限制的结果，工作流体在以横流方式沿着薄膜长度通过时将会受到压力降。在长度为2米的一段距离上，二手润滑油的压力降会是10psig的程度，其与流动的进料层的深度和黏度有关。

若工作流体要暴露至薄膜的延伸表面区域，例如通过多个串联连接的受支撑薄膜表面，则此横流压力损失将会累积。沿着薄膜表面，压力必须要保持在最小压力(例如100psig)以上，以维持有效渗透。因此，根据一种解决方案，流动的工作流体在暴露于第一薄膜时的入口压力必须够高以容许后续的压力损失，以供工作流体维持驱使渗透物以合理速率通过薄膜所需要的最小压力(例如100psig)。

为了含有高压力，流体需要有强固的框架、密封板和密封件。一般而言，这些都是由钢材(steel)所制成。随着强度需求提高(为了容许更高压力)，这类支撑组件的重量会增加。这对于处理设备产生了更高的要求，并且增加了成本。

因此，需要提供一种具有最小重量和强度需求的过滤器薄膜支撑组件。相应地，工作流体的输入压力应该限于实际上可能的范围。本发明涉及这些目标。

二手油获取或含有在润滑油使用期间所产生的大量颗粒。亟需要移除这些颗粒以进一步处理润滑油进料，特别是在要使用纳米过滤的情况下。

二手润滑油的成分在处理之前为：基底原料、一些清漆(如果油过热)、来自冷却系统或来自其他来源的水、来自冷却系统的乙二醇(因为密封件故障或在换油期间混入)、来自空气的悬浮固体、因引擎磨损所产生的粒子、水中油乳液(emulsions of oil inwater)、油中水乳液(emulsions of water in oil)，以及添加剂组合中的或来自其他来源的溶解物种。固体会比进料更致密，或基本上与进料同等致密，并且在较小程度上比进料轻。第一种和最后一种组成分可在沉降池中被大量去除，而且视情况地但较佳地以离心处理去除。本发明涉及在渗透物出现之前以过滤来分离二手润滑油中的中等类别(类似密度的组成分)，以供进一步处理并提供至纳米过滤薄膜。此类别的例示粒子包括可能源于在处理中对进料添加的纸张或抹布材料，或来自于劣化过滤器的棉绒。

因此本发明涉及使用液体-颗粒过滤器作为制备二手润滑油的一个阶段，以暴露于纳米过滤聚合物薄膜。虽然关于这种特定应用已做说明，但是本发明亦关于利用过滤器筛分离液体或可流动固体中的颗粒的任何过程。

真空蒸发是已知用于从液体中提取挥发性组成分的技术，一个示例是为了回收油而从二手引擎润滑油中去除水和乙二醇。水和乙二醇以数种形式出现在二手曲轴箱油中：水(带有相关联的乙二醇)中带有溶解的油；水中带有水中油乳液(oil-in-wateremulsion)(其中水为连续相)；水和乙二醇在油质乳液(oil emulsion)中(其中油为连续相)；以及在油中最终溶解的水和乙二醇。

从二手引擎油中提取乙二醇和水是被使用作为本文的一个示例，然而本发明尤其是可以应用到使用所述设备来移除液体中挥发性组成分的任何情况。有利的应用包括纯化二手传输液压及变速箱的油。其他的应用还包括食品工业，其中水或挥发物是要从例如酒精饮料和果汁等产品中蒸发出来。关于本文中引擎油纯化而存在的特征旨在作为所有这类领域中所能进行者的示例。

在真空蒸发过程中，液体薄膜被暴露于真空，其允许将目标挥发物组成分释放到真空中作为气体。因为蒸发过程降低的液体的温度，适当的是要随着液体损失其挥发物组成分时再加热所述液体，从而维持蒸发速度。再加热也与控制被蒸馏物的黏度有关，举例而言，当被蒸馏物损失稀释剂时，它的黏度会提高。通过适当再加热可至少部分抵抗此一趋势。

影响这个过程可以进行的速率的关键因素在于，液体暴露至真空的表面积大小。在降膜蒸发器中，液体被安排于真空密封器结构内的薄板中向下降落垂直表面，所述真空密封器结构在液体逐渐下降到下方水位时对液体提供加热。在其他配置中，薄膜被带动流过经常擦拭的支撑表面，以通过正被处理的液体维持表面覆盖厚度与完整度。

虽然已参考在真空环境中从液体中转移气体来说明，但是本发明同样可应用于吹扫气体被替代为低于大气压力条件的低压，或与低于大气压力条件的低压结合使用的情况。当使用吹扫气体时，它的压力不必一定以特定方式与大气压力相关。

已知从沉积在旋转圆盘上的液体蒸发挥发物：旋转圆盘式蒸发器US2005145474A1；还有2010年法兰德斯食品技术日的IRMH处理技术：

http://www.flandersfood.com/sites/default/files/ct_bestand/10/10/21/5％20FFT D％20Henderson％20[Compatibiliteitsmodus].pdf

然而这种设计在要进行旋转圆盘的加热时会有复杂性。

还已知有旋转锥体或旋转圆盘的管柱作为逆流式气体-液体接触设备。这种类型的一种参考是1991年2月26日所核准，由Craig发明的美国专利号4,995,945。此类型的其他参考文献包括在这篇专利里所引用的先前技术参考文献，以及后续引用这件专利的其他参考文献，特别是包括美国专利号6,379,735与美国专利号6,287,681。本申请案在本文中通过引用方式而采用及并入上述所有公开内容。作为对象，这些参考文献都有气体-液体的化学或物理反应可发生于其上的大量表面积。

同样也参照Al-Hawaj等人在1995年3月7日获准的美国专利，其名称为「用于组合多闪蒸及沸腾液体的旋转设备」。在这篇参考文献中，液体不于旋转圆盘的上表面暴露蒸发。

建构一种气体-液体反应器(更特别的是以薄膜形式使液体大表面积暴露于真空、同时在其整体相关尺寸上又是紧密的闪蒸蒸发器)是有利的。提供这样的配置也是便利的，其中当液体在支撑表面(其提供所述大表面积或作为提供所述大表面积的设备的一部分)上流动时，可以对被蒸馏物提供加热，或反应液体可产生热能传递。特别是，当被蒸馏物或反应液体前进通过系统时，需要调整及控制传递至反应的热能或从反应中传递出来的热能。

本发明涉及使用机械式配置于真空蒸发系统或气体反应室(gas reactionenclosure)中支撑液体，其允许密封容器有更紧密的设计，而且能够产生热能传递。

将首先描述本发明的一般形式，然后参照如附图式详细说明其具体实施例的实施方式。这些实施例旨在说明本发明的原理及其实施方式。本发明的最广泛及更具体的形式将在总结本说明书的各个权利要求中进一步说明和定义。

发明内容

薄膜分离器

根据一个变化例，本发明涉及一种适合用于从二手润滑油中回收基底原料的过滤系统，是通过使这种进料通过纳米过滤薄膜表面上方而进行。本发明也可用于处理其他进料。

为了从进料产生渗透物，至少两个(亦即多个)薄膜支撑件(supports)承载相应的薄膜，每一个支撑件内都具有容纳空间，以用作为用于接收受施加至所述进料的压力驱动通过所述薄膜的渗透物的空腔，每一个支撑件也具有渗透物容纳空腔出流口(outlet)以排出渗透物。所述多个薄膜支撑件是被安装在具有原料入口(inlets)和浓缩物出流口的共同含压力容器中。所述压力容器包含位于至少两个相邻薄膜支撑件之间的至少一个压力保持隔板，所述隔板在一端处具有流通开口，以允许流体从一个薄膜支撑件流到下一个。

所述隔板允许在隔板所限定、含有薄膜支撑件的连续腔室中发展不同压力，可避免薄膜支撑件暴露于当进料流过系统时由于压力下降而产生的压力差。

支撑板较佳地是由背对背安装的两个可渗透板所形成，所述可渗透板具有两个相应的薄膜位于其外表面上。所述两个板在它们之间限定其中的容纳空间，以用作于接收受驱动通过所述两个薄膜的渗透物的空腔。这些组件共同地构成「板组件(panelassembly)」。在正常使用时，进料在通过薄膜支撑板组件的相应外侧上承载的两个薄膜上时，是以相同方向流动。

可选地、且优选地，各个可渗透板是由薄型材料(thin material)所形成以减少重量。已经发现到已压制成形且已经在大部分表面上形成穿孔以使其为可渗透的滚轧钢板是合适的。使用轻质构造的板组件可由压力保持隔板的结构一体性来补充。

虽然提及「板」这个用语，但此表达方式旨在包括以类似方式执行的任何形式的支撑件，例如支撑网。

优选地，所述板组件本身是组装为群组作为板组件堆栈体，堆栈体内的所有薄膜在相关联隔板所限定的腔室内呈现平行流动。在离开薄膜第一堆栈体时，进料通过隔板的一端中的开口以流经薄膜第二堆栈体。在优选的配置中，通过第二堆栈体的流动与通过第一堆栈体的流动反方向，其与第一堆栈体相邻但通过隔板而与其分隔开。

薄膜堆栈体可全部共享一个共同压力密封容器。系统可被安排以仰赖进料通过所述容器内多个薄膜堆栈体的蛇形流(serpentine flow)。作为本发明的进一步特征，安装在分隔连续堆栈体的隔板的流通开口中的压力增压器可用以恢复进料的损失压力，并维持通过薄膜的渗透物的有效渗透。

板组件的两个板在它们之间限定了容纳空间，以接收受外部压力(例如100psig)驱动通过这两个薄膜的渗透物。作为渗透物收集腔室的此一渗透物容纳空腔具有出流口以排放渗透物，确保薄膜具有低的或受限制的背压。此空腔可包含间隔件(spacer members)，间隔件是作用为支撑柱(strut support)，用以使板的偏折量达最小。这些组件共同地构成所述薄膜板组件。

这个结构可以进一步被并入下述有用配置中。

多个薄膜板组件

一般而言，根据本发明的用于从进料产生渗透物的过滤组件可包括下列特征：

a.多个薄膜板组件是安装在一个共同含压力外部容器中，其中板组件是配置为平行形态。在所述板组件的两个侧部上，进料是以相同方向流经所述多个薄膜板组件的长度。所述多个薄膜板组件共同地构成板组件「堆栈体」。

b.在所述堆栈体的一个入口端，所有的各个板组件从安装在压力容器上的入口接收进料。压力容器内的通道可促进进料在各个板组件周围的流动分布，其可确保相对相同的分布。这些通道可具有在它们端部处通过薄膜板组件而密封穿透的形式。在这些通道周围的密封性将渗透物限制在渗透物容纳空腔中。在堆栈体的另一出口(exit)端处，在暴露于堆栈体中所有板组件的薄膜之后通过类似开口离开的进料最终会被输送到安装在压力容器上的出流口，以传送到下一个处理阶段。

这种平行配置会降低堆栈体的入口部分和出流口部分之间的压力降。

渗透通过薄膜进入相应的各个渗透物收集腔室中的渗透物通过来自每一个板组件的渗透物出流口排出到连接至所述堆栈体中所有这类收集腔室的歧管中。所述歧管收集并将渗透物从过滤组件传送到外部的储存容器。歧管可以被建构至安装有各个薄膜板的框架集件的边界部分上。歧管可以终止于对外部环境提供出流口的隔板处。

为了将板组件定位在压力容器内，每一个板组件都可以被建构成使其由单个框架予以限定。这些框架接着被并排定位，其中，它们的各自薄膜周边被夹在其间。接着这些框架通过外部螺栓而紧密地夹在一起。这提供了压力容器的外壁的一部分。这种框架集件将薄膜固定在适当位置。这些周边框架的厚度也决定了板间组件间距，其限定通过薄膜表面的进料的深度。

一系列流动

过滤组件可包含一个以上的平行薄膜板组件的单一堆栈体。这类堆栈体可以一系列配置以形成一组这种堆栈体。

代替具有自身压力容器的一组堆栈体中的每一个堆栈体，它们可以全部共有一个共同压力容器，每一个连续堆栈体都与压力容器内的相邻薄膜板组件堆栈体通过压力支撑隔板而分隔。每一个隔板在一端上都具有流通开口，以允许流体从一个薄膜板组件堆栈体流到下一个。这个开口将靠近第一堆栈体的出口端，并且位于下一个堆栈体的入口附近。在这种配置中，进料流的方向在连续堆栈体中是相反的。

通过以这种方式组装一组至少两层薄膜板组件，可以实现在每一个堆栈体中的薄膜表面上的进料的一系列流动。连接的薄膜组件的堆栈体的数量可以随着其他隔板的纳入而增加，只要跨薄膜压力降足以支撑足够的过滤即可。方便地，进料可以蛇形方式流动通过如此配置的一组中的三个或更多个堆栈体。

压力增压

在所述配置中，当工作流体流经一组内的薄膜连续堆栈体的长度时，工作流体会存在有累积的压力损失。这通常需要在过滤器组的入口处保持高压力。在升高的力下操作的容器具有强度要求和不方便解决的密封问题。

有利地，为了解决这个问题，隔板流通开口可以设置有堆栈间压力增压器机构以回复损失的压力。此压力增压器可以具有安装在一个或多个隔板中的流通开口中的螺旋桨或涡轮状叶片或其它形式叶轮的形式。这种开口的尺寸可以与叶轮的周边(亦即圆形)紧密配合，以支撑所形成的压力差。压力增压器可以由各个电动马达驱动，或者它们可以被安装在从压力容器外部驱动的一个或多个旋转轴上。

在一组薄膜堆栈体包含三个或更多个堆栈体的情况下，其中由两个或更多个隔板分隔连续的堆栈体，可以在每一个相应隔板中的流通开口中安装多个压力增压器。然而，连续的隔板不必一定要有如此装备。可选地，仅每两个隔板在一端处设有压力增压器。这种配置有助于在单一的共享的旋转轴上安装连续的压力增压器。

为了将各个压力增压器安装在共同的旋转轴上，这些隔板中的相应的流通开口应该要对准。轴穿过压力容器壁部，而且这些板被穿透的连续中间隔板都应该包含将限制压力泄漏的密封件。

在这种方式中，可以串联配置不定数量的薄膜堆栈组，而不需要将入流口压力升高到不方便的程度。

渗透物背压控制

当要在共同的压力密封容器中全部都串联连接的各个腔室中组装多个薄膜板堆栈体时，一个重要的考虑是要控制跨越薄膜两边的压力差。一般而言，薄膜具有优选的跨薄膜压力范围，例如约100psi。

如果为了容许当进料通过多个串联连接的薄膜板堆栈体时的渐进压力损失，则它可被选择为以适度升高的压力(例如130psi)对压力容器入口提供进料，则使进料连续地从堆栈体到堆栈体以进料压力降来流过几个(例如2个或3个堆栈体)会是可行的。初始堆栈体中的薄膜将暴露于升高的跨薄膜压力，但这可会是在可容许的程度。然而，当于串联配置中使用较大量的堆栈体时，优选地要将跨薄膜压力保持在其优选操作程度。在入口进料压力特别被升高的情况下，可能需要保护薄膜以免于暴露于过度升高的进料压力。

具有此一目的的配置是要控制至少一部分的薄膜支撑板堆栈体的渗透物收集腔室内的背压。

在所提出的配置中，堆栈体中的每一个薄膜支撑板的渗透物出口将渗透物传送到收集从各个板排出的渗透物的堆栈体歧管。方便地，此收集系统可将渗透物输送至堆栈体末端处的隔板。此隔板接着为渗透物提供通道以供离开压力容器。来自此隔板的出口可以设置有具有相关联的压力传感器和阀门控制系统的背压控制阀门。此阀门可以调节相关联的堆栈体内的渗透物收集腔室中的背压，使堆栈体内的所有板的跨薄膜压力都处于期望的范围内。

预处理–粒子去除

根据本发明的另一构想，利用优选的非抛弃式、不阻塞过滤器来去除液体中的颗粒，此过滤器被称为「敲击式」过滤器。

根据本发明的一个特征，优选的预处理的(例如经沉淀的)含颗粒的进料通过连续及不阻塞的过滤器以去除可能处于悬浮状态或缓慢沉淀的固体颗粒。

用于此一目的的优选设备是「敲击式」、不阻塞过滤器，用以产生已实质上减少大于网目尺寸的粒子量的滤液，否则这些粒子将存在于液体中，特别是这些颗粒将出现在悬浮液中。下面描述的设备适合用于处理作为进料的可流动固体以及液体。此一系统可包括：

a.受弹性支撑的框架，继而支撑耐用的、可渗透的滤筛或网，所述滤筛或网定向于向下支撑流动的倾斜角度，例如就二手润滑油进料而言，该倾斜角度是与水平间呈介于5至30度，较佳地是5至20度，

b.入口区域，用于在所述框架的上端部处接收所述进料，所述进料将从所述入口区域沿所述倾斜筛向下流到所述框架的基底端部，

c.位于所述筛下方的捕取容器，用于捕取通过所述筛的所述滤液(也称为「渗透物」)，

d.连接到所述框架以施加力的致动器，所述力具有用于使所述框架以大致水平方向或以与所述筛向上倾斜对齐的方向位移的分量，具有「敲击」动作，由此所述力对所述筛施加快速起始加速度，有助于移除停置在所述筛上的非穿透性颗粒，且可选地，

e.返回位移机构，用于使所述过滤器在之后返回它的原始位置。

在二手油应用中的过滤介质可以是非抛弃式钢网，优选的是不锈钢网，其具有300网目尺寸的开口，例如大约50微米的开口，但是可选地小于200微米，更优选地是小于100微米，甚至更优选的是50微米、但大于40微米。在网下方是捕取容器，当液体在被处理时可密封液体。在支撑所述框架的过滤站的下端处置有接收容器，以收集完全通过过滤器长度的材料。

在处理已经先经过沉降级段的二手润滑油时，筛的长度可经选择，以允许90％以上(例如高达98-99％)的潜在渗透物穿透出筛。因此，未渗透的颗粒成分随着其朝向筛底部前进而提高浓度。如果允许累积，它几乎可在基底端部附近形成污泥。「敲击」动作的效果是要促使这类颗粒物质朝向以及离开筛基底端部。方便地，滑槽可以将污泥引导到作为接收容器的污泥桶中。

由低摩擦性材料制成的滑槽表面优选地比筛更向下倾斜，例如15％至30％以上。可选地但优选地，滑槽的至少一部分从其上部往其下端变窄。此滑槽由弹性支撑的框架所承载，并经历与通过敲击动作施加在框架和筛上的相同加速度循环。

相同的敲击动作是用于移除筛的较高初始部分中的颗粒而免于筛开孔的阻塞。敲击动作倾向于使颗粒被敲起回到流体流中，从而清除它们所淤塞其中的筛孔。一经如此被敲起，粒子即被瞬间被扫向筛的基底端部。以这种方式，几乎所有的未通过的颗粒最终都将被运输到筛的基底端部。

「敲击」效应是源自于施力而使筛网加速免于淤积在筛网下方上的颗粒。为了此目的，适合将过滤器暴露于包括加速和减速阶段的循环运动。这些阶段不一定是对称的。在本发明的优选变化例中，「敲击」动作期间的加速程度是比循环中发生的任何其它加速或减速阶段的绝对值大的一个因子。作为优选的示例，加速的此一最大速率会比在搅动循环期间发生的任何其它加速度或减速度的绝对值的两倍以上或更优选为三倍以上。

举例而言，框架及其附随筛、以及液体和其上支撑的粒子可以在其行进的至少短长度上暴露于0.3g至5g的加速度，更优选的是1至3g的加速度，倾向于移除已经淤积在筛表面上的粒子，以便使它们返回到下降到筛表面的进料的流中。

施加到框架的力可以是周期性的，例如，以每5秒1次至每秒20次的频率。诸如电气螺线管的致动器可以产生加速力。连接到向筛施加非正弦运动的旋转偏心质量的机械连杆组也可以实现相同的效果，包括在没有另外为筛设置框架时，可选地使筛返回到其原始位置以完成循环。返回位移机构可以基于弹簧或其他弹性组件，以使框架和过滤器滤筛弹性地返回到其原始位置。在后者情况下，可通过锤击动作来实现敲击效果。

所述的本发明的过滤器不一定是要成为液体澄清过程的最后阶段。举例而言，滤液可以在随后被转移到模拟增强重力的离心机中，并且完成以这种方式来管理悬浮固体物质和乳液的基本去除。而且本发明的过滤阶段可以方便地放置在去除进料中的溶解液体成分(例如水与乙二醇)的骤蒸发器之前。

预处理–挥发物的去除

根据本发明的一个构想，用于在气体与液体之间实现化学或物理交换、或从液体中挥发物的蒸发的气体-液体交换界面设备包括用于将内部组成分维持在气密、压力受控制的环境中的密封器。这个密封器至少具有用于将液体引入所述密封器内的液体入口、用于排空液体的剩余部分的所述密封器的液体出口、以及用于引入或排出存在于其中的气体或抽取从液体蒸发的挥发性成分的气体出口。

在密封器内的是以分段管柱的形式定位的分段的垂直串级的支撑表面。正在处理的液体逐渐向下流过管柱内的逐个分段。在每一个分段中，第一支撑表面被定位以接收来自液体入口的液体到第一支撑表面的中心区域上。从那里，液体将从中心区域径向向外流动到并越过第一支撑表面的周边。当液体向外移动时，这有利地形成扩张膜。在这样的流动中，液体通过旋转圆盘的顶部润湿表面上，所述表面向上开放且未受覆盖而暴露，以释放挥发物或进行气体-液体反应。

每一个分段还设置有周边接收表面和传送通道，以转移离开所述第一支撑表面的这种液体，以便沉积到位于下方的第二支撑表面上。有效地，具有周边侧部表面的第二支撑表面是作为具有环绕边缘的一种捕取盘，以作为周边接收表面和传送通道。如此沉积的液体经历在第二支撑表面上朝向第二支撑表面的中心区域的向内径向流动。在第二支撑表面的中心区域中的中心开口被定位以将液体引导到下一个连续分段的第一支撑表面的中心区域上。

流经第二支撑表面上的液体为了暴露而未覆盖，以释放挥发物或进行气体-液体反应。

根据本发明的另一特征，每一个分段内的液体分配器设备导致沉积在第一支撑表面的中心区域上的液体从中心区域径向向外流动。同时，用于第二表面的液体收集设备朝向第二支撑表面的中心区域抽取液体。此外，在至少一些分段内置有热控制源，用于加热或冷却通过其中的表面的液体。

加热器/冷却器特征

热控制源可位于分段内的第一和第二表面之间，用于加热或冷却通过特别是第二表面的液体。在加热的情况中，热控制源可具有适当绝缘的电阻加热线的形式。在加热或冷却的情况中，热控制源可以具有承载加热或冷却流体的管道的形式，所述流体通过辐射、传导及/或对流来加热或冷却所述第二表面和在其上流动的液体。当位于表面之间时，相对于第一表面会发生一些热能传送。或者，热控制源可位于第二表面下方。在这种情况下，管道或电线可与静止的第二支撑表面或从下方的捕取盘热连接。

为了改善绝缘电阻线和提供第二支撑表面的捕取盘的底部表面之间的热连接，捕取盘可由铝制成。此外，电绝缘电线可以被包覆或封闭在紧密压接的铝片或管件中，以便在电线的外绝缘体和铝管件之间提供更高程度的物理接触。如此密封在卷曲铝管件中的电线可以通过铝熔接而容易地熔接到具有适当铝切片的铝制捕取盘，以改善导传热性。

可选地、但优选地，温度传感器位于具有热控制源的至少一些分段内。这些传感器用于在液体(当存在时)通过所述分段时侦测液体的温度。耦合到典型温度传感器的控制器也连接至用于热控制源的热或冷流体的来源或电连接，并且被配置为用于控制热源对于或从所设置的分段传送热能的传递速率。

在有要求条件的情况下，例如当被处理的液体在其被处理时的黏度会增加的情况下，控制器可配置以通过将不同量的热能传递到至少一个分段而不是管柱中的另一分段来操作。因此，在这个示例中，较大的热能可以转移到一个或多个分段以减少液体黏度的增加。在蒸发挥发物的情况下，这些分段较可能是位于管柱的下部。

在液体前进通过管柱的过程中，通过感测所述管柱的至少两个分段中的液体的温度，控制器可以控制热能传送到或从这些分段的第二表面传送出来的速率，以对各分段提供不同速率的热能流。这不仅可用于容许液体在向下流过管柱的分段时的黏度增加，也可以补偿当发生气体-液体反应时可能发生的放热或吸热反应的热能效应。

顶部表面液体分布–旋转

为助于促使液体从中心区域向及流过第一支撑表面的周边的径向向外流动，本发明可以包括具有可旋转中心轴形式的液体分配器设备，所述可旋转中心轴具有穿过管柱的中心轴。此轴连接到第一支撑表面，以使第一支撑表面在密封器内旋转，从而增强径向流动效应。在这种情况下，第一支撑表面可以是具有圆周周边的可旋转圆盘的形式，各个分段中的圆盘安装在可旋转中心轴上。「圆盘」可以是、也可以不是略呈圆锥形。当靠近圆盘周边时，施加在液体上增加的离心力倾向于克服由挥发性馏分的损失而引起的增加黏度。在旋转圆盘变化例中，第一支撑表面的至少一些分段可被穿孔，以允许流体在被表面张力保持定位时通过其间并且在该第一支撑表面的下侧上径向向外行进。由穿孔提供的开口的尺寸经设计以支持这种表面张力效应。

通过在这些分段内提供或形成第一支撑表面即可以实现类似的效果，其中筛部分是可渗透的，以允许液体通过其间并在所述表面的下侧上径向向外行进。筛部分可以基于丝网筛或其他织造或纤维形式，其将用作可渗透的筛部分并允许流体通过其中。筛应该具有将使液体通过表面张力而于其下表面上流动的一种材料和配置。在任一种配置中，第一支撑表面可以是锥形的并且被定向成向上开口，以便使液体偏移以通过筛或孔洞，以于所述表面的下侧上向外行进。

顶部与底部表面液体分布–擦拭

作为使用旋转圆盘的替代变化例，用于第一表面的液体分配器设备可以基于安装在具有中心轴的中心旋转轴上的擦拭叶片。所述轴用于旋转擦拭叶片，并使其掠过第一支撑表面，从而在液体沉积在其上时引起液体的向外径向流动。

这种擦拭叶片可以相对于第二表面而以类似的方式使用。无论第一表面是至少相对于管柱中的一些或全部分段旋转还是掠过，都可以采用这样的配置。在这种情况下，当有液体沉积在其上时，擦拭器叶片即操作以支持或导致液体向内径向流动(聚集)。当第一表面被旋转甚至被擦拭时，用于第二表面的擦拭叶片可以被安装在提供第一表面旋转的相同的中心旋转轴上，可选地通过减速连接器而连接。一个合适的连接器可以结合太阳和行星齿轮设备来实现减速。以这种方式，上表面可以以更高的速度旋转，同时可以以适合于各个表面的速率来擦拭下表面。

第二表面完全不需要被擦拭。用于第二表面的液体分配器设备的存在包括一种配置，其中使液体朝向其中心区域输送的第二支撑表面的部分为向下倾斜并大致呈圆锥形，以导致液体在重力作用下于第二支撑表面上朝向第二支撑表面的中心区域向内径向流动。然而，被擦拭的表面可以较不呈圆锥形地倾斜。

上述说明适用于发生空气-液体化学反应以及发生物理过程(例如从液体中蒸发挥发物)。以下所述的优选实施例以二手引擎油使用水和乙二醇的分离为例进行说明。本发明的结构和方法可以用于在气体-液体界面处发生质量传递的其他情况，以及在要从液体中提取挥发性组成分时。

前文总结了本发明的主要特征及其一些可选方面。通过结合如附图式对优选实施例的描述，即可以进一步理解本发明。

在本说明书中引用数值范围时，其中的子范围也被包括在本发明的范围内，除非另有说明或与这种其它变化例不相容。当特征是归因于本发明的一个或另一个变化例时，除非另有说明，否则这些特征也适用于本发明的所有其它变化例，其中这些特征是适当的或与其他变化例兼容的。

附图说明

图1是通过纳米薄膜的示意截面图，在其上方有交叉流方式的进料流动，其提供穿过薄膜的渗透物。这个图式仅作为概念介绍，且其被标记为「先前技术」。

图2是压力容器和外部支撑部件的布局的示意横截面图，表示在二手油回收操作的上下文中通过由隔板所分隔的多个腔室的进料流。为求清晰描述，图2中的薄膜支撑板被示意性地描绘为线。

图3是具有单独的框架集件的基本薄膜板的正视图。

图3A是通过图3的截面侧视图。

图4是在压缩形成压力容器之前、处于膨胀状态的如图3所示类型的薄膜板组件堆栈体的截面示意图。

图5示出如图3与图4所示的薄膜板组件堆栈体的另一示意分解截面图，其示出了进料和渗透物的流动。在此图式中，进料在循环之前依循两个薄膜板组件的薄膜表面上的平行路径。渗透物歧管和出口通道的细节则如图8所示。

图6是图3至图5中在顶部与底部具有渗透物歧管通道的一组四个薄膜板组件堆栈体的示意分解截面图。

图7是如图6所示的另一视图，其另外具有现有压力增压器，所述压力增压器具有多个涡轮叶片的形式，且是安装在两个隔板的相应流通开口内的共同轴上。

图8是隔板的正视图，其示出了渗透物收集结构。

图8A是图8的截面边缘视图。

图8B是图8的另一截面图，示出图8的渗透物收集结构的镜像配置。

图9为改良式隔板的正视图，所述隔板在一侧上具有穿孔的薄膜支撑板。

图9A是图8的截面边缘视图。

图10说明一种「敲击式」过滤器的侧视示意图，用于去除进料中的固体和半固体润滑脂粒子以及大于过滤器筛筛目的固体。

图11是图1所示设备的弹性可安装框架和筛部分的立体下端视图，其说明了用于支撑滤筛的两个支撑格板，所述框架也承载了敲击砧座。

图11A是通过图11的截面侧视图。

图12是图10所示设备的侧视图，示出了通过锤体和砧座设备而传递敲击动作的致动器机构。

图13是用于使用旋转圆盘来处理油的第一基础骤蒸发器的示意说明图，其示出了分段管柱的三个分段以及外部支撑部件。

图14是图13的示意变化例，其具有管柱格式中的四个分段以及两个不同加热模式。

图15是图13的另一示意变化例，其示出具有三个液体分配设备(旋转、擦拭及组合)的三个分段、以及具有各种加热配置的第四分段。

图16示出了缠绕在卷曲管件中的绝缘电加热线丝的示意立体图。

图17说明具有穿孔以允许液体通过其间并于下侧表面上径向向外行进的旋转圆盘。

图18说明了一种旋转圆盘，其具有可渗透的筛网部分以允许液体通过其间并且在所述表面的下侧上径向向外行进。

具体实施方式

在图1中，压力密闭容器10含有进料11，进料11在压力12下从入口13流到出口14，在该处流出成为耗尽渗透物25的浓缩物15。在容器10内部，由可渗透的b(例如穿孔的)支撑件22承载薄膜20，支撑件是以线丝网22为示意性示出，但在优选变化例中为穿孔的金属板。薄膜20具有表皮23和海绵状次层24。已经通过薄膜20而进入渗透物收集空腔26的渗透物25通过渗透物出口27离开。薄膜20可以被铸型到支撑纱网或承载片(未示出)上，以提供改善的尺寸稳定度。

空腔26可以包含可渗透的空腔支撑结构61(如图5所示)，以最小化支撑件22的挠曲。这可以任选地具有占据空腔26并支撑薄膜支撑件22的另一种金属丝网的形式。

适合于本发明中用于二手润滑油应用的薄膜可从以下获得：

科奇(Koch)薄膜系统公司(美国麻萨诸塞州01887-3388威尔明顿850大街)

EMD密理博(Millipore)公司(美国麻萨诸塞州01821比尔里卡康科德道290号)

美国专利第4,818,088号也说明了一种用于脂肪族烃类液体的纳米薄膜，适合在这种应用中并入本文所述的本发明。

过滤系统布局

在图2中，储存槽30包含经适当预处理的进料11的供应。加热器29调整槽30中的进料11的温度调节为优选约90℃，例如在润滑油应用中为80℃至110℃。进料11接着由进料传递和加压泵32传递到循环系统33，循环系统33延伸穿过由端板38界定的密封容器35。循环系统33内的进料11被循环并且通过循环泵34而保持加压，直到已经提取了所需量的渗透物为止。

进料11在入口13处进入由端板38所界定的密封容器35。此入口13配有入口扩散器42，以于密封容器35内薄膜板组件41间分配流动。最初，热的进料11加热了设备，同时以低速进行循环。接着可以增加循环系统33内的循环速率和压力，以更快地处理进料11。

密封容器35包括一系列的单独薄膜板组件41(在图2中以线41示意示出)，进料11以蛇形流动路径37围绕其周围而通过。在此示意图式中，说明了薄膜板组件41的四个堆栈体45暴露于液体流动。每一个堆栈体45通过压力支撑隔板46而与相邻的堆栈体45分隔。与薄膜板组件41中的信道50(示于图3)对准的是隔板46中的流通开口68(示于图3A)，其允许进料11从堆栈体45流通到堆栈体45。

在出口收集器42处，部分浓缩的进料11A离开密封器35而于循环系统33周围流动。最后，循环出口泵43通过背压控制阀门43从回路33中提取更多的完全耗尽的浓缩物15以传递至已处理浓缩物储存槽44。

如图3所示，薄膜板组件41具有两个穿孔板47以于在其外部表面上支撑相应的薄膜20(在图中未示出)。穿孔48可选择地在到达组件41的端部之前终止。在每个端部处例示性地示出的三个的圆形通道50，于靠近其相应的端部贯穿两个板47，其中板47在该处被优先地被加压以彼此接触。夹紧界定通道50的圆形密封环54确保两个板47之间的收集空腔26(示于图3A)的完整性。在折迭的端部处沿着板周边的渗透物导管58允许渗透物25从收集空腔26沿着成对的板47的周边(示于图3A)流动，以便在板47的一个或多个端部处通过渗透物出口27排出，并进入渗透物歧管27A中。

如图3A中最佳所示，在两个板47之间，沿着它们的外周边所夹置的是加强框架52，优选地是由焊接钢组成且具有矩形截面。框架52加强了板47。框架52也作为板47之间的间隔件，并提供了密封器35的壁部的部分。当每一个部件都组装好时，在每一个板47的外边界上的薄膜20(图3中未示出，但于图3A中是以线示出)的外边缘也是在外部螺栓56的压缩力下被夹在板47和框架52之间。这种螺栓56(示于图4)在密封容器35的周边周围的端板38之间延伸。

在图3A中，薄膜20通过密封环54而被夹置在通道50周围。内部空腔26接收来自进料11的渗透物。这种夹持密封可以通过使用垫圈(未示出)来增强，垫圈不仅可以使内部渗透物收集空腔26与进料流11隔离，也有助于使薄膜20夹持在密封环54下定位。

渗透物导管58可于邻近框架52的内部部分处运行，以将渗透物25载送到薄膜板组件41的端部。

在图4中，单独的薄膜板组件41的单个堆栈体45是位于由螺栓56予以固持在一起的一对端板38的密封器内。这些端板38和薄膜板组件41的周边共同限定了密封容器35。

单个板组件41具有信道开口50，其也示于图3的平面图中，以允许进料11的平行流动而分布在板组件41之间的空间或间隙53中。这些间隙53为进料于薄膜20上方提供了「顶隙」。便利地，在图4至图7中，这些通道开口50被示出为板组件41中的对齐的开口，以适应下面进一步描述的特征。

间隙53所提供的顶隙高度对于系统的操作有重要影响。当此顶隙53变得狭小时，沿着薄膜20的给定长度的压力降将会增加。若使用较高的进料压力，则对于给定的间隙高度53而言，进料11流动速率将会更高。此流动速率将有助于将非流动性的进料物质「擦洗」出薄膜20的表面，从而减少薄膜阻塞。同时，这种过高压力会在薄膜表面发生「浓度极化」，这具有使薄膜上的流体流动的边界层增厚的结果，其将减少渗透物流动。为此理由，不应允许跨薄膜压力变得过大。

图5示出在一对板组件41之间及周围的进料11与渗透物25的流动路径。同样如图5所示，空腔26包含可渗透的空腔支撑结构61，以使板47的挠曲达最小化。

在图5中，渗透物25被示出为流过渗透物出口27，穿过在单个板组件41的上端处的框架52。渗透物25通过突片57而被收集到管件的歧管27A中，以供最终进一步处置，如图8所示。从板的每一个堆栈体45排出的渗透物25最终通过背压控制阀门71，背压调节阀门71被调整以保持在板组件41的相关联堆栈体45中跨薄膜20两侧的压力降。

蛇形流动

在图6中，多个板组件41的集合组或「堆栈体」45被组装以允许进料11通过连续的堆栈体45反方向流动。如图4至图6所示，密封容器35的端板38已示出，但是为了方便说明，薄膜板组件41被示出为在螺栓56施加压实压力之前即已分隔。在实际使用中，螺栓56被锁紧到框架52上，框架52的尺寸与板组件41的边界处搭配，以允许螺栓56将板组件端部拉到一起。此作用也将薄膜20固定定位在一对相关联的板组件41上，将这些部件夹紧在一起，同时提供了建立板间间隙和顶隙53的板之间的间隔。

在图6中，隔板46存在于薄膜板组件41的连续堆栈体45之间。如图8所示，隔板46的周边72的形状和尺寸是类似于薄膜板支撑组件41的周边而设，以确保压力密封器体积35的完整性。在此周边72内，隔板46的正面表面73与端板35一样可以稍微向内移位，以便为于相邻板组件41上的薄膜20提供顶隙53。

增压

在图7中，隔板46中的流通开口68被旋转轴64贯穿其间。安装在每两个隔板46中的流通开口68中的这种轴64上的是具有流体叶轮形式的压力增压器65。轴64刺穿中间隔板46的密封件69是要压力密封(pressure-tight)的。

轴64由外部电动马达66通过变速器67而转动。因此，当进料11在一组堆栈体中从堆栈体45流至堆栈体45时，其压力会被升高，从而弥补在薄膜20的表面上以交叉流动方式流动所引起的压力损失。马达66可以是变速马达以用于控制升压量。虽然是示出共同轴64作为致动压力增压器65，但是每一个压力增压器65都可以具有其各自的单独的电动马达。

如部分图式所示，到目前为止，对于各个薄膜支撑板组件41和隔板46而言，已经参考了分别形成在其中靠近它们的端部处的开口(具有通道50(示于图4)的形式、或具有流通开口68(示于图7)的形式)来说明。事实上，多个这样的开口50、68可以并排地存在，以支撑通过这些开口50、68的高流速。这些开口单独地或共同地符合作为通道50或流通开口68。在多个开口的情况下，多个压力增压器65应占据开口以维持升压。

在图7中，多个叶轮65是位于第一和第三、以及在延伸变化例中的所有奇数编号的隔板46的底部处。第二隔板和所有偶数编号的隔板46各自具有渗透性，其具有用于轴64(或在多个开口50、68的情况下的多个轴杆64)的压力密封轴承69。

在进料11的流动内有显著压力降的配置中(例如在一个或多个堆栈体45中沿着薄膜20的交叉流动长度显著延长，或者在例如重油的情况下进料11呈黏滞性)，可在隔板46的另一端部处安装第二组压力增压器65。因此，在第二、第四和所有偶数编号的隔板46的顶部上会置有另外的多个叶轮65。在这种压力增压器65的独立数组中，所有奇数编号的隔板46都具有适当对准的压力密封轴承69。此第二轴或轴组会具有其自己的驱动机构66、67和速度控制。对于这种长板而言，单元可以有利地置位于其侧部。

跨薄膜压力控制

为了处置渗透物25，每一个堆栈体45都设置有将渗透物25输送到邻近的隔板46的第一渗透物出流口歧管27A(示于图5)。如图8所示，这些板具有与图3和图5所示的突片57相对应的对齐的渗透物接收突片90、91，以及盲凹槽92(示于图8A和图8B)，其接收渗透物歧管27A，并通过渗透物压力控制阀门71将压力密闭容器35中的渗透物25转移出来。此后，渗透物25在接近大气压下流动以聚集在压力容器10外部。隔板46只需要一个渗透物接收突片90，但是通过提供两个这样的突片90、91作为镜像配置，隔板46可以更通用，这可避免在组装时需要有「左」和「右」板46。因此，每一个板46可藉以从在任一侧或在两侧上的堆栈体45接收渗透物25。

通过为每一个背压阀门71(示于图8、图8A和图8B)提供压力传感器84和单独的阀控制器(未示出)，控制器可以从传感器84接收信号并传送信号以控制阀门71。若堆栈体间压力没有升高，则这样可允许为各个堆栈体45建立不同的背压，通过不同背压，进料11会以逐渐降低的进料压力12通过。通过了解入口13和出流口14的压力，即可内差求得每一个堆栈体45周围的进料11的压力，以便设置背压阀门71以产生优选的跨薄膜压力差。

在隔板46的另一端处的排水突片93(示于图8、图8A和图8B)可装配有手动阀门82，以用于在拆卸时使渗透物25从板组件41排出时使用。

如上所述的渗透物背压控制系统适合用于在进料11以显著提高的入口压力水平12输送到密封容器入口13时提供优选的跨薄膜压力。用于前述的各个连续堆栈体45的连续增压设备作为本发明的一部分而可以避免在升高的入口压力12下将进料11输送到容器入口13的需要。然而，为了在这种情况下维持跨薄膜压力为合理数值，可以使用如上所述的压力控制系统，通过调节相关的薄膜收集空腔26的压力来设置或微调单个堆栈体的跨薄膜压力。

复合式隔板

隔板46不需要是独立的部件。图9、图9A示出了复合式隔板46A和单一薄膜支撑板47。穿孔的金属板47被安装在修改过的隔板46A上。渗透物25通过修改过的隔板46A中的渗透物通道58直接流到盲凹槽92。板47中的孔洞50由与修改过的隔板46A中的流通开口68接合的修改密封环54A环绕。修改过的环54A和配置为框架52的板46A的成形部分52A使薄膜20定位就位。修改过的隔板46A具有一侧上的周边、轴穿透部61和压力密封件69，如前所述。

在这种变化例中，轻质构建的穿孔金属板47是受到保持压力的修改过的隔板46A所支撑和加强，所述隔板46A利用嵌入其中的隔板46而有效地提供了一种加强的薄膜板支撑组件41。如果需要，修改过的隔板46A也可以是穿孔的，尽管这可能证明对于增厚板而言是昂贵的。

每一个堆栈体中的板数

当进料11通过一系列的堆栈体45时，它的压力将逐渐降低；同时，它的体积的一部分将在通过薄膜20的渗透物25中被带走。在多个堆栈体45已经被通过之后，此体积损失将降低流经薄膜20的表面的进料11流速。

为了使交叉流的流体速度保持在期望的水平，可以减少串联的后续堆栈体45中的薄膜支撑板41的数量。因此，举例而言，在初始堆栈体计数包括二十个薄膜板的情况下，然后在该系列中，例如十个堆栈体之后，第二十一堆栈体可以将其板计数减少到十九个。如果串联中的堆栈体数量实质延伸，则可以重复这个过程。所提供的示例中的数值将随进料11的黏度、板组件41的长度、系统中的堆栈体数量、以及其它参数而变化。

薄膜支撑板的安装

当最后组装时，薄膜支撑板41和提供压力密封容器35的一部分边界的隔板46是通过由锁紧螺栓56的周边配置而拉向彼此的端板38的压缩力而被刚性地固持定位。此压缩力是高的，而且配置一旦组装完成，配置的完整性是稳固的。

在初始组装期间，可以在两个端板38之间设置临时导轨，以将定位在其间的单独板相对于其垂直位置而对准。位于侧螺栓56旁边的间隔件可以确保在水平方向上的适当对准。

在需要纯基底原料来生产新鲜润滑油的大多数应用中，渗透物25可以通过将其通过仰赖活性黏土的市售抛光单元进行最终处理。并没有表示如所描述的过滤系统的输出是绝对准备好用作制备润滑油的基底原料。

虽然以上描述集中在用于从二手润滑油中回收基底润滑油原料的设备，但是本发明和下文所主张的设备同样适用于仰赖薄膜作为过滤介质的任何合适的液体过滤方法。

敲击式过滤器

在图10中，受支撑的筛框架108由例如橡胶柱或螺旋弹簧等弹性支撑件111所承载，弹性支撑件111位于固定的支撑结构107上。弹性支撑件111是作为返回位移机构，用于使受支撑的部件组件在之后返回其原来的位置。虽然下文描述的弹性支撑件111是承载受支撑组件的重量，但是基于滑动导轨以承载组件重量和分离的弹簧以将组件恢复到其起始位置的配置仍可等效地执行，并且将被理解为也构成弹性支撑件。

弹性支撑件111可以处于张紧或压缩状态，但是它们的基底端113被锚固到固定的支撑结构107。支撑件111的相对端部114通过允许旋转的耦合件115而可选地连接到筛框架108。这些弹性支撑件111的功能作为「敲击」动作的一部分在于允许筛框架108及其内容物移位，然后在下一次循环之前使筛框架108与其内容物实质上返回到其原始位置。

在图11中，优选地由粉末涂漆的钢角铁或通道所制成的筛框架108来支撑并承载多层钢丝支撑网格134(在图11和图11A中仅示出两个支撑网格)。这些网格通常可以具有2英寸、1/2英寸、以及30网目或0.0232英寸的相应方形开口。过滤筛123位于最细的网支撑网格134上。

弹性支撑件111、筛框架108以及内网格134是经定位以将筛123定向在支撑流动向上的倾斜角上，例如与润滑油进料水平方向呈介于5至20度之间。这个角度优选地可由倾斜控制致动器140调整，以控制筛123上进料的停留时间。

在图12中，供应源进料泵100通过进料管路102将进料130输送到扩散器106以供沉积到筛框架108的上端部上。进料103接着在重力下沿着倾斜的过滤器筛123，朝筛框架108的底端128流动。在已经先经过沉降级段的二手润滑油的处理中，筛123的长度可经选择，以允许90％或更高(高达98％到99％)的潜在渗透物穿透筛123。已经发现筛123的有效合适尺寸是大约1公尺长、1/2公尺宽。在筛123下方，捕取表面120收集渗透物，以供输送通过排放口124而到渗透物捕取容器134，以捕取流经筛123的渗透物。渗透物回收泵139排空渗透物捕取容器134。

一旦抵达筛框架108的底端128，进料的残余部分103即经由导管140通过过滤筛123离开而到污泥槽130。污泥泵131周期性地排空污泥槽130。

如图11、图11A和图12所示，跨越筛框架123的两个侧向侧部之间的轭部112具有位于其间置中的砧座110。轭部112和砧座110分别优选地被大致沿通过弹性支撑件111所承载部件的质量中心的两个参考垂直平面备安装。因此，轭部112大致与横过受支撑的部件组件的宽度的垂直平面对齐，而且砧座110与包括筛框架108的纵向中心线的垂直平面对齐。

图12示出通过对受支撑部件的组件施加快速启动的加速度而产生「敲击」效果的致动系统的细节。这是帮助移除停置在筛123上的非穿透颗粒材料的动作。

马达(未示)以作为曲柄把手的偏心销119转动板117。连接到曲柄把手销119的是连接杆116和短连杆116A。连接杆116可选地由线性轴承(未示出)予以限制。在连杆116的端部是钩形端部114，其作为敲击砧座110的锤体114。连接杆116、连杆116A和钩形端部114的大小与位置优选地被设计成可于曲柄把手销119在其旋转周期中最快速移动时，使锤体114能够撞击砧座110。连杆116A有效地在连接杆116、连杆116A与曲柄把手销119的连接中产生「斜度」。一旦通过来自曲柄把手销119的最快速拉动作用而被设为运转，这些连杆和锤体可以在此后短暂的时刻中继续运动，足够久使锤体114撞击砧座110，同时来自曲柄把手销119的以前的拉动作用则由于其旋转运动而减弱。

此一「斜度」在锤体114被迫使从砧座撞击位置退出时也是存在的。锤体114甚至可能会在撞击砧座110时稍微反弹。有效地，锤体114在两个方向中被间歇地抛出。相关部件的尺寸和位置是被设计以为系统提供规律的「敲击」作用。

尽管不是必须，但冲击优选地是锤体114在足以确保受支撑的部件组件已经大部分静止的时间间隔下对砧座110击出。锤体114击出的冲击方向不必是精确的。砧座110和受支撑的部件组件将在由弹性支撑件111限制的方向上移动。

图12的致动系统可以由安装在组件的固定支撑结构107上的电动螺线管代替。从电流产生器提供给螺线管的电脉冲优选地是同步的，以使得螺线管轴一旦其达到其静止位置时即可撞击砧座110。基于弹性支撑件111的弹性常数的恢复力和这类支撑件111中固有的阻尼因子可经选择，以允许螺线管每当框架108静止时打击砧座110。

蒸气去除

在图13中，密封器210是具有凸缘形压力槽210的形式，其尺寸适合容纳用于系统流动速率所需数量的分段220。

此密封器210至少具有用于将液体212引入密封器210中的液体入口211、用于排出液体212的残余部分212A的液体出流口273、以及在密封器210上用于引入或排出其中存在的气体216或提取从液体212蒸发的挥发性组成分216的气体出流口215。连接到气体和蒸气出流口215的真空管线260将压力槽210的气相成分排出到冷凝器254。

密封器210优选地用外部加热器(未示出)和绝热体(未示出)加以包覆，以保持内部热能并防止内部表面上的冷凝。

如果需要吹扫气体，则可以通过气体入口219引入CO₂、N₂或其它合适的气体270或混合气体流，以帮助通过气体出流口215吹扫出气体216和蒸气。置位于外部的冷凝器254中可收集夹带的蒸气，以通过由常闭NC螺线管蒸气阀门256与真空环境隔离的正位移PD泵255进行如液体的移除。吹扫气体270如果具有足够的纯度，即可以被排放或重新使用。

在密封器210内的是分段的垂直串级的支撑表面221、222，其以分段220的管柱220的形式而定位。图13示出了两个分段。图14示出了不同类型的4个分段。可以使用任何数量的分段220。已经发现到一个方便的数字是10到12。

如图13所示，在第一分段220中，被处理的液体212由连接到密封器210容器的液体入口211的供应管件272不断地注入到第一支撑表面221的中心区域223上。计量阀门(未示出)控制液体212的流速。正在处理的液体212从分段逐渐向下流到管柱219内的分段。在每一个后续的分段220中，第一支撑表面221被定位以从先前的分段220接收液体212。

一旦沉积在分段220的上支撑表面221上，液体212即从中心区域223径向向外流动到第一支撑表面221的周边且超过该周边。这有利地在液体212向外前进时形成扩展膜。

每一个分段220也设有周边接收表面224和传送通道225，以将离开第一支撑表面221供沉积的这类液体212传送到位于下方的第二支撑表面222上。周边接收表面224可以是在密封器210内的内部圆柱224，其使第二支撑表面222固定定位。或者其也可以是在每一个分段220内的第二支撑表面222上的边缘，以形成一种静止的捕取盘226。

沉积在第二支撑表面222上的液体212进行朝向第二支撑表面222的中心区域227的向内径向流动。在一个变化例中，液体212通过其圆锥形状而聚集，或者其流动可以由液体收集设备232造成或辅助，其中液体收集设备232被示为适当倾斜的擦拭叶片232。第二支撑表面222的中心区域227中的中心开口230被定位成可将液体212引导到下一个连续分段220的第一支撑表面221的中心区域223。

在图13中，液体分配器231是旋转圆盘245，该液体分配器231导致沉积在第一支撑表面221的中心区域223上的液体212从中心区域223径向向外流动。同样地，朝第二支撑表面222的中心区域227抽吸液体212的第二表面的液体收集设备232是在如另一分段220A中所示的擦拭叶片232所辅助的一个例示分段中其圆锥形斜面。

加热器/冷却器特征

此外，热控制源233位于至少一些分段220内，用于加热或冷却通过第二表面上的液体212。在图13中，电加热线234位于捕取盘226的下侧。热控制源233可以加热或冷却在第二表面上流动的液体212。

如图14和图15所示，热控制源233可以位于分段220内的第一和第二表面之间，用于加热或冷却通过第二表面222上的液体212。在加热的情况下，热控制源233可以具有适当绝缘的电阻加热线234的形式。在加热或冷却情况下，热控制源233可以具有承载加热或冷却流体236的管道235的形式，其通过辐射、传导及/或对流来加热或冷第二表面222和在其上流动的液体212。可替代地，热控制源233可以在其下侧位于第二表面222的下面。在这种情况下，管道235或电线234可以热连接于第二支撑表面222或捕取盘226(从下面)。

在分段220中的任一或两个表面221、222在它们都是静止时，即可如前述般被加热或冷却。图15示出双静止表面。不是每个表面或分段220都需要被加热或冷却。但足够的数量应被提供热传送以保持最佳反应，而不会有由于反应过热或过冷而使得反应骤冷而导致有使得液体212变性的风险。

当捕取盘226的加热是由热耦合到捕取盘226下侧表面的电绝缘电阻线234所提供时，应注意电线234不可暴露于真空，因为漏电会通过真空而发生。电连接可通过美国11232纽约州布鲁克林市的格雷创公司(Cotronics Corp)所提供的高温环氧树脂黏着剂而被绝缘(https://www.cotronics.com/vo/cotr/ea_ultratemp.htm)。可替代地，这种连接也可以被密封于含空气的套管中。

为了改善在绝缘电阻线234和提供第二支撑表面222的捕取盘226的底部表面之间的热连接，捕取盘226可以由铝制成。此外，如图16所示，绝缘电线234(高温绝缘)可以被包覆或封闭在紧密卷曲封闭的铝片或管240中，以于电线234的外部绝缘体和铝管240之间提供更高程度的物理接触。在卷曲铝管240中这样容置的电线234可接着通过铝焊接方式以适当铝整形法(filleting)容易直接焊接到铝制捕取盘226，以提升导热性。

可选地、但优选地，温度传感器241被定位在有热控制源233存在的至少一些分段220中。在存在时，传感器241是作用以侦测液体212在其通过分段220时的温度。耦合到典型温度传感器241的温度控制器242也连接到热或冷流体来源236、或热控制源233的电力来源，并且是被配置为用于控制由热源到如此装备的分段220的传热的传递速率、或热源从如此装备的分段220传热的传递速率。

在条件需要的地方，例如当被处理的液体212在其被处理时黏度增加的地方，可配置温度控制器242以通过在管柱219中相较其他分段220将不同量的热能传递到至少一个分段220。因此，在所述示例中，可对一个或多个分段220传送较大的热能以减少液体212的黏度的增加。在挥发物蒸发的情况下，这种区段220更可能是位于管柱219的下部部分。此一控制器242也可以用于在发生气体-液体反应时考虑可能发生的放热或吸热反应的热效应。

顶部表面液体分配–旋转

在图13中，具有中心轴214的可旋转中心轴243贯穿管柱219。轴243可以是方形的以便于接合，并且可连接到第一支撑表面221，以于密封器210内旋转第一支撑表面221。这将增强径流效应。在这种情况下，第一支撑表面221可以具有圆形周边的可旋转圆盘245的形式，在各个分段220中的圆盘245是被安装在相同的可旋转中心轴243上。

如图14所示，用于支撑圆盘245的轴243的外部马达256或内部磁驱动机构(未示出)可使圆盘245以便利的120rpm的转速作为对于典型流体黏度最有利转速转动。使用磁驱动器是优选的，因为这将消除对于低效率且会泄漏的轴密封件的需要。当外部马达256在驱动轴243时，可以采用「泵」类型的气密密封件273，其中轴243会进入密封器210容器。

如图17所示，在此一旋转圆盘的变化例中，第一支撑表面221的至少一些分段220可以设有穿孔246，以允许液体212通过并且在此第一支撑表面221的下侧径向向外行进，同时受表面张力保持在适当位置。穿孔246所提供的开口的尺寸被设计成可支撑这种表面张力效应。

通过在具有筛部分258的这些分段220内提供或形成第一支撑表面221，可以实现类似的效果，如图18所示，筛部分251是可渗透的，以允许液体212通过其间并且在所述表面的下侧径向向外行进。筛部分251可以基于线筛网或其他的织造或纤维形式，其将作为可渗透的筛部分251，并且允许液体212通过其间。筛251应具有可使液体212通过表面张力而黏附并流过其下表面的材料和配置。在任一种配置中，第一支撑表面221可以是锥形的，并且可被定向为如图15所示的向上或向下开放，以使液体212偏移而通过筛251或孔洞246，以于这类表面的下侧上向外行进。

顶部及底部表面液体分配–擦拭

作为使用旋转圆盘的一种替代变化例，如图13所示，第一表面的液体分配器231可以是基于旋转的擦拭叶片252，其被安装在具有中心轴244的中心旋转轴243上。此轴243用于旋转擦拭叶片252，并使其扫过第一支撑表面221，其现在固定至外围壁224，从而造成液体212于沉积在其上时向外径向流动。如图15所示，叶片252A本身可以固定到外围224壁上并且被安装在旋转圆盘245上，以进一步引导并指引液体212的流动。

如图13所示，这种擦拭叶片252可以类似方式应用于第二表面222。第二表面222的这种配置可以被使用，无论第一表面221是否至少相对于管柱219中的一些或全部分段220被旋转或吹扫。在这种情况下，擦拭叶片252操作以在液体212沉积在其上时支撑或引导液体212的向内径向流动。

当第一表面221正在被旋转时，擦拭叶片252可以安装在相同的中心旋转轴243上，其旋转第一表面并且通过减速连接器253而连接。一个合适的连接器253可以结合太阳和行星齿轮配置以实现降速。在这种方式中，上表面可以较高的速度旋转，同时可以适合于各个表面的速率擦拭下表面。

虽然对于给定的分段220，已经说明第一支撑表面221的旋转擦拭器252是使液体212向外扩展，而第二擦拭器252则是在第二支撑表面222上向内抽拉液体212，但这些是可以反过来的。因此，第一支撑表面221的旋转擦拭器252可以向内拉动液体212，而第二擦拭器252可向外扩展液体212。

第二表面222完全不需要擦拭。第二表面所用的液体分配器231的存在可以包括一种配置，其中将液体212向其中心区域227输送的第二支撑表面222的部分向下倾斜且大致成形为圆锥形，以导致液体212于重力作用下在第二支撑表面222上朝第二支撑表面222的中心区域227的向内径向流动。这构成了液体收集设备232的另一个示例。

其他部件包括底部的残油排放出口的出流口273、外部排出泵262以及底部液体水位传感器263。液体水位传感器263被定位以侦测累积在密封器210内的残余液体212A的水位。泵262根据密封器210中的液体水位状态来间歇地去除密封器210中的液体212。这允许密封器210的底部可间歇地净化处理过的液体212A，从而保护排水泵262免于在干燥状态下运行。

在所有变化例中，液体212可重复地通过系统，直到完成所需要的化学或物理反应为止。

基于这种旋转圆盘配置的原型包括下列特征：

i.12×12”固定盘226(在其下侧具有附接的500W加热器234，并向下朝向其中心区域227呈碟状)在围绕中心轴243的捕取盘226中具有直径为2”的开口230。这些开口允许流入到下面的下一个分段220。

ii.作为捕取盘加热器的电线234通过使电线234与真空隔离的连接器而连接到外部。

iii.内部的温度通过压力容器210上部的热耦241和连接至热耦241与加热器234两者的控制器242而调节至约65℃。各个捕取盘226的温度可优选地是由各个热耦传感器241特别地侦测并且可以被单独考虑。

iv.固定盘226是由位于压力容器210的底部的刚性圆柱形框架224所支撑。

v.在顶部的2”真空管线260配备有包装的不锈钢羊毛除雾器264，其以150的角度开始，然后呈水平到卫生配件，通过900弯头进入冷却的「壳管式」(水冷)冷凝器254。

vi.冷凝物向下通过「T」管265。「T」管的一侧分支到底部真空管线268。另一侧被引导到具有保护N.C.螺线管的浮动致动齿轮泵266，其对于溶剂/燃料回收的贮槽267具有100ml/min的容量。例如可被使用作为燃料的乙二醇或碳氢化合物等冷凝物具有价值，而水需要被净化掉溶解的碳氢化合物以进行环境处置。

vii.在密封器210的底部处所收集的耗尽挥发物的液体212A会依需要而被间歇性地泵离腔室。

结论

前述内容构成了对于本发明可以如何应用和投入使用的特定具体实施例的描述。这些实施例仅是示例性的，本发明的最广泛和更具体的方面在下述权利要求中有被进一步描述和定义。

这些权利要求及其中使用的语言将根据已经描述的本发明的变化例来理解。它们不限于这样的变化例，而是被视为其涵盖了如本发明和本文中已经提供的公开内容内隐含的本发明完整范围。

Claims (50)

1.一种用于从进料生产渗透物的过滤系统，其包括各自承载相应薄膜的多个可渗透薄膜支撑板，每一个支撑板内都具有容纳空间，以作为用于接收通过对所述进料施加压力而受驱动通过薄膜的渗透物的空腔，以及用于排出渗透物的渗透物容纳空腔出流口，其中

a)所述多个薄膜支撑板是安装在具有进料入口和渗透物与浓缩物出流口的共同含压力容器中，以及

b)所述压力容器包含位于至少两个相邻薄膜支撑板之间的至少一个压力保持隔板，所述隔板在一端处具有流通开口，以允许流体从一个薄膜支撑板流到下一个。

2.根据权利要求1所述的过滤系统，其中所述至少两个相邻薄膜支撑板是置于所述隔板的相对侧部上，以便逆转所述分隔板任何一侧上的连续薄膜支撑板的进料流动方向。

3.根据权利要求1所述的过滤系统，其中：

a)所述支撑板包括背对背安装的两个可渗透板，所述两个可渗透板具有两个相应的薄膜位于其外表面上，以及

b)所述两个板在它们之间限定其中的所述容纳空间，以用作接收通过对所述进料施加压力而受驱动通过所述两个薄膜的渗透物的空腔，

由此建构「板组件」。

4.根据权利要求3所述的过滤系统，其中，在隔板之间，板组件的群组排列为平行型态，使得进料将在所述群组内的所述板组件的两侧上都沿相同方向流动，在群组中的所述板组件共同构成由所述隔板分隔的板组件「堆栈体」。

5.根据权利要求4所述的过滤系统，其中所述压力容器包括三个或更多个板组件的堆栈体，每一个连续堆栈体是通过压力保持隔板与相邻的板组件的堆栈体分隔，每一个隔板在一端处具有流通开口，以便允许流体从一个板组件的堆栈体流到下一个。

6.根据权利要求5所述的过滤系统，其包括安装在至少一个隔板流通开口中的压力增压器，以恢复在连续的板组件的堆栈体之间的损失压力。

7.根据权利要求6所述的过滤系统，其包括分别安装在每一个其他隔板的的流通开口中的压力增压器。

8.根据权利要求7所述的过滤系统，其包括分别安装在每一个隔板的所述流通开口中的压力增压器。

9.根据权利要求6所述的过滤系统，其中所述压力增压器是由电动机所致动。

10.根据权利要求7所述的过滤系统，其中所述压力增压器是由相应的电动机所致动。

11.根据权利要求8所述的过滤系统，其中所述压力增压器是由相应的电动机所致动。

12.根据权利要求6所述的过滤系统，其中所述压力增压器是由从所述压力容器外部驱动的旋转轴所致动。

13.根据权利要求7所述的过滤系统，其中所述压力增压器是由从所述压力容器外部驱动的共同旋转轴所致动。

14.根据权利要求8所述的过滤系统，其中所述压力增压器是由从所述压力容器外部驱动的共同旋转轴所致动。

15.根据权利要求13所述的过滤系统，其中所述共同轴通过压力密封件穿过中间隔板。

16.根据权利要求5所述的过滤系统，其包括相应的框架，每一个薄膜板组件安装在所述相应的框架中，所述框架在所述薄膜板组件组合形成堆栈体时作用为所述压力密封容器的所述壁部的一部分，其中所述框架提供连接到每一个薄膜板组件的所述渗透物容纳空腔的所述渗透物出流口的岐管，以用于收集渗透物以供输送到外部储存容器。

17.根据权利要求16所述的过滤系统，其中穿插在板组件的所述堆栈体而且作为所述压力密封容器的所述壁部的一部分的隔板分别地设有导管，所述导管连接到所述框架的所述歧管，以接收渗透物并将渗透物送出所述压力密封容器。

18.根据权利要求4所述的过滤系统，其中在堆栈体中的每一个板组件的所述渗透物容纳空腔出流口连接到堆栈体歧管，所述堆栈体歧管是被连接以便输送渗透物到具有相关联压力传感器和阀门控制系统的背压控制阀门，以建立所述渗透物容纳空腔内的所述压力。

19.根据权利要求4所述的过滤系统，其中在堆栈体中的每一个板组件的所述渗透物容纳空腔出流口连接到堆栈体歧管，所述堆栈体歧管是通过在所述堆栈体的端部处的隔板中形成的通道而连接，以输送渗透物到具有相关联压力传感器和阀门控制系统的背压控制阀门，以建立所述渗透物容纳空腔内的压力。

20.一种用于从进料中提取滤液的「敲击式」不阻塞过滤器，其包括：

a.受弹性支撑的框架，继而支撑耐用的、可渗透的筛或网，所述筛或网定向为支撑流动的向下倾斜角度，

b.入口区域，用于在所述框架的所述上端部处接收所述进料，所述进料将从其沿所述倾斜筛向下流到所述框架的所述基底端部，

c.位于所述筛下方的捕取容器，用于捕取通过所述筛的所述滤液，以及

d.耦接到所述框架以「敲击」动作施加力的致动器，所述力具有用于使所述框架以大致水平方向或以与所述筛的所述向上倾斜对齐的方向位移的分量，由此所述力对所述筛施加快速起始加速度，这有助于移除停置在其上的非穿透性颗粒材料。

21.根据权利要求20所述的过滤器，其包括返回位移机构，用于使所述过滤器在所述框架被所述敲击动作移位之后返回它的原始位置。

22.根据权利要求20所述的过滤器，其中所述筛的运动是循环的，而且所述致动器于所述循环中的一个阶段对所述筛施加加速度，其中所施加的所述加速度比在所述循环期间发生的任何其他加速度或减速度的所述绝对值大。

23.根据权利要求20所述的过滤器，其中所述施加的加速度为所述循环期间发生的任何其他加速度或减速度的所述绝对值的至少1.5倍。

24.根据权利要求20所述的过滤器，其包括耦接到所述框架以产生所述加速力的致动器，所述致动器是从下述类型中选择：

a)电磁螺线管

b)旋转支撑件上承载的锤体

c)连接到旋转驱动器的机械连杆组

d)由旋转驱动器承载的偏心质量体。

25.根据权利要求21所述的过滤器，其中所述返回位移机构包括一个或多个弹簧或弹性组件，以使所述移位的筛返回它的原始位置。

26.根据权利要求20所述的过滤器，其中所述过滤器是钢网的过滤器。

27.根据权利要求26所述的过滤器，其中所述过滤器是具有小于200微米开口的不锈钢网。

28.根据权利要求20所述的过滤器，其中加速所述筛的所述力在它的行程的至少短长度上达到0.3g至5g的加速度。

29.根据权利要求20所述的过滤器，其中施加到所述框架的所述力以每5秒到每秒201次的频率震荡。

30.一种气体-液体交换界面设备，用于在气体和液体或来自所述液体的气体蒸发之间发生化学或物理交换，包括：

a)用于将内部组成分保持在气密、压力受控制的环境中的密封器；

b)对所述密封器的液体入口，用于将所述液体引入所述密封器；

c)以分段220的管柱形式位于所述密封器内的分段垂直串级支撑表面，其中在每一个分段内的第一支撑表面是被定位以：

i)从所述液体入口接收所述液体到所述第一支撑表面的中心区域上；以及

ii)允许所述液体在存在并且沉积时从所述中心区域径向向外流到所述第一支撑表面的周边并且超过所述第一支撑表面的周边；以及

iii)暴露在所述第一支撑表面上流动的液体，以释放挥发物或进行气体-液体反应；在所述第二支撑表面上流动的液体未受覆盖而暴露，以释放挥发物或进行气体-液体反应。

d)每一个分段提供一周边接收表面与传送通道，以传送离开所述第一支撑表面的所述液体，以沉积在第二支撑表面上以进一步在所述第二支撑表面上朝向所述第二支撑表面的所述中心区域径向向内流动；

e)在所述第二支撑表面的所述中心区域中的中心开口，被定位以引导所述液体到下一个连续分段的所述第一支撑表面的所述中心区域上，

f)在所述密封器上的气体出流口，用于引入或排出其中存在的气体或从所述液体蒸发的挥发物组成分，

g)来自所述密封器的液体出流口，用于排出所述液体的残余部分，

h)在每一个分段内的液体分配器设备，用于导致沉积在所述第一支撑表面的所述中心区域上的液体从所述中心区域径向向外流动，

i)用于第二表面的液体收集设备，以朝向所述第二支撑表面的所述中心区域抽引液体，以及

j)位于至少一些分段内的热控制源，用于加热或冷却通过所述第二表面上的所述液体。

31.根据权利要求30所述的设备，其中所述热控制源是位于所述分段内的所述第一与第二表面之间，用于加热或冷却通过所述第二表面上的液体。

32.根据权利要求30所述的设备，其中所述热控制源包括与所述第二支撑表面热连接的所电绝缘电阻线。

33.根据权利要求31所述的设备，其中所述热控制源包括与所述第二支撑表面热连接的管道，用于承载热传导流体以于存在时加热或冷却所述第二表面以及在其上流动的液体。

34.根据权利要求30、31、32或33中任一项所述的设备，包括：

a)位于至少一些所述分段内的温度传感器，其具有热控制源以于存在所述液体时在其通过所述分段时侦测所述液体的温度，以及

b)耦接到所述温度传感器的温度控制器，且该温度控制器被连接以控制所述热源到所述分段的传热的传递速率。

35.根据权利要求34所述的设备，其中所述控制器操作以于所述管柱中相较于其他分段而将不同热能的量传递到至少一个分段。

36.根据权利要求34所述的设备，其中所述控制器操作以对所述管柱中的较下方分段传递较大热能，以提高其中的温度。

37.一种使用根据权利要求34所述的设备的过程，其中，当所述液体通过所述管柱时，通过感测所述管柱中的至少两个分段中的液体温度，所述控制器控制热能传递到这些分段的所述第二表面或从这些分段的所述第二表面传递热能的速率，以对相应的所述分段提供不同速率的热流。

38.根据权利要求30所述的设备，其中在至少一些的所述分段内，所述液体分配器设备包括可旋转中心轴，所述可旋转中心轴具有连接到所述第一支撑表面的中心轴，以于所述密封器内旋转所述第一支撑表面，并在所述液体沉积于其上时导致所述液体的径向流动。

39.根据权利要求38所述的设备，其中每一个分段包括：

a)所述第一支撑表面是具圆形周边的可旋转圆盘的形式，相应的分段中的所述圆盘是安装在所述可旋转中心轴上，以及

b)所述周边接收表面与传送通道包括连接的直立周边液体捕获侧壁，其连接并作为所述第二表面的直立侧壁，并且用于传递液体到所述第二支撑表面。

40.根据权利要求38或39所述的设备，其中在所述第一支撑表面的至少一些所述分段中，被穿孔以允许流体通过其间并且在所述第一支撑表面的下侧部上径向向外行进，同时受表面张力保持定位。

41.根据权利要求38或39所述的设备，其中在至少一些所述分段中，所述第一支撑表面包括可渗透的筛部分，以允许液体通过其间并于所述表面的所述下侧部上径向向外行进，同时受表面张力保持定位。

42.根据权利要求41所述的设备，其中所述第一支撑表面是锥形的并且是定向为向上开口，以使液体偏移通过所述筛以于所述表面的下侧部上向外行进。

43.根据权利要求30所述的设备，其中在至少一些所述分段中，所述液体分配器设备包括安装在中心旋转轴上的擦拭叶片，所述中心旋转轴具有中心轴以旋转所述擦拭叶片以于所述第一支撑表面上吹扫，并且在所述液体沉积于其上时导致所述液体的向外径向流动。

44.根据权利要求30所述的设备，其中在至少一些所述分段内，所述液体分配器设备包括安装在中心旋转轴的擦拭叶片，所述中心旋转轴具有中心轴以旋转所述擦拭叶片以于所述第二支撑表面上吹扫，并且在所述液体沉积于其上时导致所述液体的向内径向流动。

45.根据权利要求38所述的设备，其中在至少一些所述分段内，所述液体分配器设备包括安装在所述中心旋转轴上的擦拭叶片，用于旋转所述擦拭叶片以于所述第二支撑表面上吹扫，并且在所述液体沉积于其上时导致所述液体的向内径向流动。

46.根据权利要求45所述的设备，其中所述擦拭叶片通过减速连接器而安装在所述中心旋转轴上。

47.根据权利要求44、45或46中任一项所述的设备，其中所述第二支撑表面将所述液体向其中心区域输送的部分是向下倾斜且大致呈圆锥形，以于存在所述液体时导致所述液体于所述第二支撑表面上朝向所述第二支撑表面的所述中心区域向内径向流动。

48.根据权利要求30所述的设备，其与通过所述气体出流口连接的排气泵结合，以使所述密封器内的所述压力受控制环境维持在次大气压力等级。

49.根据权利要求30所述的设备，其中所述密封器包括气体入口，以将反应气体或扫除气体注入到所述密封器内。

50.根据权利要求30所述的设备，其中所述密封器包括液体水位传感器，所述液体水位传感器被定位以侦测结合与其连接的液体水位控制器的所述密封器内累积的液体水位，并且进一步操作地连接到液体抽取泵，以根据所述密封器中的所述液体水位的状态间歇性移除所述密封器中的液体。