CN107530630A - 用于过滤液体的组装好的过滤器 - Google Patents

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M.法贝尔
M.梅勒
R.诺伊费特
S.伦佩尔
F.罗德里格斯
A.文森
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Abstract

薄膜过滤器(1)包括：多个蜂巢陶瓷过滤元件(2)，各个元件包括多个平行导管(7)，多个平行导管被壁(8)分开且在用于引入待过滤的液体的面(3)上是开口的；在所述过滤元件(2)之间的隙间体积(6)；定位在导管(7)的壁的内表面上的过滤薄膜，其中，所述过滤元件借助于固化材料(4)连结在一起，在固化之后，通过密封分开隙间体积(6)的全部所述过滤元件(2)，其形成连结在一起的呈单个部件形式的套管(9)，所述套管具有介于过滤器长度的1%和10%之间的厚度，并且固化材料(4)存在于开口孔隙中且在最小非零高度h上通过形成元件(2)的各个多孔壁(8)的整个厚度。

Description

用于过滤液体的组装好的过滤器
技术领域
本发明涉及由无机材料制成的意于过滤液体的过滤结构的领域，特别是涂覆有薄膜的结构，以便从液体中，更特别地从水中，例如从源自油或页岩气提取的采出水中分离出颗粒或分子。
背景技术
使用陶瓷或非陶瓷薄膜来对各种流体特别是污染水执行过滤的过滤器长期以来是已知的。这些过滤器可根据前过滤的原理来工作，此技术包括使待处理的流体穿过垂直于其表面的过滤介质。此技术受到颗粒积聚和在过滤介质的表面处形成饼块的限制，并且因此导致性能快速下降，而且还导致过滤水平下降。
根据本发明还涉及的另一项技术，使用切向过滤，相比之下，切向过滤使得通过使薄膜的表面处的流体沿纵向循环来限制颗粒积聚是可行的。颗粒保留在循环流中，同时液体可在压力的作用下穿过薄膜。此技术对性能和过滤水平提供稳定性。对于过滤高度充满颗粒和/或分子的流体尤其推荐此技术。
由于使用具有适合执行所述过滤的孔隙率的有机和/或无机薄膜，因而切向过滤的强项在于它易于使用、可靠以及其连续运作。
切向过滤需要很少辅助或不需要辅助，而且提供两种单独的流体，它们两者都是有经济价值的：浓缩物(也称为渗余物)和滤液(也称为渗透物)；其是对环境友好的清洁过程。
根据特别可用于净化充满实心颗粒的液体的一个备选方案，污染物可保持捕集在结构中。在这种情况下，在结构的出口处不回收浓缩物，仅仅回收滤液。
切向过滤技术特别地用于微过滤、超过滤和纳米过滤。
因而根据切向过滤的原理工作的过滤器的许多结构在本领域中是已知的。它们包括管状支承件或者由管状支承件组成，管状支承件由多孔无机材料制成，管状支承件由壁形成，壁界定平行于所述支承件的轴线的纵向导管或通道。待过滤的液体穿过壁，然后滤液通常在多孔支承件的外周外表面处排出。
根据还使用了的一个构造，过滤器包括由多个导管形成的至少一个过滤元件，多个导管被多孔壁分开。这种结构在本领域中通常被称为蜂巢。
所述导管的表面照例也覆盖有薄膜，薄膜通常由多孔无机材料制成，在本说明书中被称为薄膜或薄膜分离层，其性质和形态适合在经过滤的流体在多孔支承件的孔隙中分开时，拦阻大小接近或大于所述薄膜的小孔中径的分子或颗粒。
特别地，在这样的过滤器中，组成过滤器薄膜的材料的小孔中径通常比组成导管的壁的材料的小孔中径小得多，比值的范围大体为1/1000至1/10。另外，薄膜的厚度比壁的厚度薄得多，比值的范围为1/200至1/5。
传统上通过用于涂覆多孔无机材料的浆料，然后进行固结热处理(尤其是使陶瓷薄膜干燥和可选地烧结)的工艺来使薄膜沉积在通道的内表面上。
专利申请US 2013/0153485描述了一种薄膜过滤器，它包括过滤元件组件，其端部通过形成安装环的材料连接。但是，在该申请中未提供关于使用这种实施例的指示，特别是关于使用的手段和使得获得随着时间的推移可靠的过滤器成为可能的条件的指示，即，具有在过滤器的延长寿命中被保证和保持的完整性和不漏性。
特别地，该公开中未提供关于安装环赋予组件的机械强度的指示，特别是关于其在使用期间，在由过滤器结构将插入到其中的壳体施加的压力下的压缩强度和抗变形性的指示，或者关于像这样组装的复杂过滤器的过滤性能的指示。
申请人公司已经证明了这种结构中的实质性问题尤其在于进入液体的过滤品质。具体地，申请人公司已经能够证明此品质强烈取决于薄膜的所谓旁通区的缺失，待过滤的液体可通过旁通区行进至结构中，而不必穿过执行过滤的有效部分。在存在这样的区的情况下，液体可穿过过滤器，不接触孔隙率较小且存在于孔隙率较大的多孔壁的表面处的薄膜分离层。
特别地，下面由申请人公司执行和报告的测试已经证明这种结构中的液体的大部分能够从在用于引入待过滤的液体的面上开口的过滤器的端部开始，经由支承件的孔隙直接传送到结构的通道中，因此不必穿过覆盖蜂巢陶瓷元件的内壁的薄膜。薄膜的这种旁通区例如由附图6B中的箭头100示出。这种问题甚至是更严重的，因为过滤器不是单一的，而是包括图1、5、7和8示出的多个过滤元件。
如上面指示的那样，没有这个但肯定的是，因为分别构成薄膜和壁的材料之间在孔隙率、小孔大小和厚度上有区大差异，所以可解释这种现象。
发明内容
本发明的目标是解决上面公开的问题，并且其尤其提出提供一种机械上结实的过滤器，它由成组的蜂巢陶瓷过滤元件组装而成，每个过滤元件都包括多个导管，而且尤其是通过防止组装好的过滤器中存在旁通区(通过该旁通区，液体的一部分未过滤)，同时尽可能保持所述过滤器内的液体可用的过滤表面区域，使得过滤元件的过滤效率最佳。
以其最一般形式，本发明因而涉及一种用于液体过滤的薄膜过滤器，它包括：
-多个蜂巢陶瓷过滤元件，优选地在所述过滤器中基本平行地定位，各个元件包括被壁分开的多个平行导管，壁由多孔陶瓷材料制成，特别地，多孔陶瓷材料的开口孔隙率介于15%和60%之间，所述导管在用于引入待过滤的液体的面上开口，
-在所述过滤元件之间的隙间体积，
-过滤薄膜，其由陶瓷材料形成，定位在导管的壁的内表面上，
-可选地滤液回收器件，其定位在导管的出口处和/或过滤器的外周处。
依照根据本发明的过滤器：
-借助于固化材料，特别是可选地结合了矿物填料的固化树脂，所述过滤元件至少在过滤器的在所述引入面上开口的端部处连结在一起，在套管固化之后，通过密封全部所述过滤元件，固化树脂形成连结一起的单个部件的形式，所述套管在所述元件之间保持所述隙间体积，
-所述套管具有沿着过滤器的纵向轴线测量的厚度，厚度介于过滤器的长度的1%和10%之间，优选地介于1.5%和7%之间，而且非常优选地介于2%和5%之间，以及
-固化材料存在于开口孔隙中且通过各个多孔壁的整个厚度，从而在最小非零高度h上形成元件，平行于所考虑的元件的纵向轴线测量所述高度，而且所述高度从元件的在引入面上开口的端部处开始。
根据按照本发明的过滤器的某些优选实施例，它们在合适的时候当然可结合在一起：
-所述最小高度h小于2.5×e，优选地小于2×e，更优选地小于1.5×e且非常优选地小于或等于1×e。
-固化材料根据其存在于开口孔隙中且通过多孔壁的整个厚度从而形成元件的最大高度小于3×e，优选地小于2.5×e且非常优选地小于2×e。
-过滤器另外包括优选地与第一套管一样的至少一个第二套管。
-所述第二套管定位在过滤器的相对端部处。
-套管的平均厚度e介于所述元件的平均长度的2%和5%之间。
-多孔壁中的小孔的中径介于5和50微米之间，优选地介于10和40微米之间。
-薄膜的小孔的中径介于50纳米和10微米之间，并且至少比多孔壁的小孔的中径小五倍。
-过滤器的长度介于200和1500 mm之间。
-导管的多孔壁的厚度介于0.3和1.5 mm之间。
-薄膜的平均厚度介于20纳米和50微米之间，特别是介于20纳米和10微米之间，优选地介于100纳米和2微米之间。
-优选地，薄膜的平均厚度是其小孔中径的至少5倍或者甚至至少10倍。
-导管具有正方形、圆形或椭圆形横截面，优选地圆形横截面，并且更优选地，其水力直径介于1和5 mm之间。
-元件具有圆形横截面，所述圆形横截面的直径介于20和80 mm之间。
-元件具有六边形横截面，六边形横截面的两个相对侧之间的距离介于20和80 mm之间。
-过滤元件的导管在它们的两个端部上是开口的。
-过滤元件的导管在用于引入待过滤的液体的面和相对面上交替地被阻挡。
-过滤元件的导管在液体引入面上是开口的且在回收面上是封闭的。
-滤液回收器件定位在过滤器的外周处。
-过滤元件和优选地薄膜包括且优选地实质上包含氮化硅和/或碳化硅颗粒。
-固化材料选自环氧树脂和丙烯酸盐树脂。
-固化材料包括由矿物颗粒组成的填料，填料的中径D50介于1和100微米之间。
-所述过滤器被隔室包围，在隔室中形成开口，开口使得能够进行滤液的所述回收。
特别地，在运行中，根据本发明的过滤器通常定位在隔室(在本说明书中也称为壳体)中。根据此传统构造，因此所述隔室包围过滤元件和套管(一个或多个)。这种隔室特别使得能够在过滤单元内容纳液体(滤液和/或渗余物)。
根据按照本发明的一个优选实施例，特别是根据滤液在过滤器的外周或出口处回收的实施例，因此所述滤液回收器件可包括所述过滤器插入到其中的隔室(壳体)。根据这种实施例，所述器件特别地包括在所述隔室中的开口，如例如公开US 2013/0153485或图8的附图中描述的那样。
因而，根据本发明的一个优选实施例，所述回收器件可包括在包围过滤器的壳体中形成的开口，抑或由其构成。
本发明还涉及一种包括上面描述的过滤器的过滤单元，过滤器插入到过滤单元的隔室中，过滤单元包括滤液回收器件。
本发明还涉及一种用于制造前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器的过程，包括以下连续步骤：
a.制造成组的蜂巢过滤元件，过滤元件包括被壁分开的多个平行导管，壁由多孔陶瓷材料制成，多孔陶瓷材料的开口孔隙率介于15%和60%之间，
b. 使由陶瓷材料形成的过滤薄膜沉积在多孔壁的内表面上，
c.对齐过滤元件的端部，根据沿着它们的长度基本平行的布置，平行布置的所述元件另外保持间隔开，使得各个过滤元件之间存在隙间体积，
d.准备固化材料，优选地可选地包括矿物颗粒填料的树脂，并且调节固化材料的粘度，使得所述固化材料在非零高度h上渗透所有元件的各个多孔壁的整个厚度，所述高度沿着过滤器的纵向轴线测量，
e.从过滤元件的至少一个端部开始，到所述隙间体积，在介于元件的长度的1%和10%之间的厚度上，应用所述固化材料，
f.使固化材料固化，以通过密封彼此被所述隙间体积分开的全部所述管状元件，提供呈连结在一起的单个部件的形式的套管。
根据上面描述的制造过程的一个特定实施例，在步骤c之前，用树脂预先浸透各个过滤元件的端部，树脂例如是固化树脂，固化树脂在用于引入待过滤的液体的面上堵住多孔陶瓷材料的孔隙。
在本说明书的含义之内，给出以下定义：
通道或导管要理解为表示由其中待过滤的液体被引入且流动的结构的多孔壁界定的空间。为了本发明的目的，内部通道或导管要理解为表示与过滤元件的外表面或外周表面不共用公共壁的导管。以互补的方式，与过滤元件的外表面具有至少一个公共壁的导管被称为外周。此壁被称为外壁。其它壁则被称为内壁。
按已知的方式用水银孔率法确定本说明书中描述的多孔壁的小孔的开口孔隙率和中径。
在2000巴下，在从一块产品中得到的1 cm3的样本上使用MicromeriticsAutopore IV 9500系列的水银孔隙率计，用压汞法测量小孔体积，取样区域排除了典型地从块的表面延伸高达500微米的表皮。适用标准是ISO 15901-1.2005的第1部分。压力升高到高压导致水银被“推到”尺寸越来越小的小孔中。传统上在两个步骤中执行压汞法。在第一个步骤中，使用空气压力将水银引入到最大的小孔(>4 µm)中，在高至44 psia(大约3巴)的低压下执行压汞法。在第二个步骤中，在油处于高达30000 psia(大约2000巴)的最大压力下进行高压压汞法。
根据ISO 15901-1.2005第1部分标准中提到的沃什伯恩定律，水银孔隙率计因而使得按体积建立小孔的大小分布成为可能。多孔壁的小孔中径对应于按体积算总数的50%的阈值。
根据本发明，在扫描电子显微镜的协助下有利地确定对应于薄膜中的小孔的总体积的薄膜的孔隙率和薄膜的小孔中径。典型地，在横向横截面中产生支承件的壁的截面，以便在至少1.5 cm的累计长度上可见涂层的整个厚度。从至少50个细粒的样本中获取图像，优选地至少100个细粒。可选地对旨在提高其对比度的图像求二进制之后，用传统的图像分析技术从照片获得各个小孔的面积和当量直径。因而推断出当量直径的分布，由此提取小孔中径。
通过对当量小孔直径的分布曲线进行积分来获得薄膜的孔隙率。
同样，可用此方法确定组成薄膜层的颗粒的中等大小。
组成薄膜层的颗粒的中等大小通常介于20纳米和10微米之间，优选地介于100纳米和2微米之间。
作为说明，确定组成薄膜层的颗粒的小孔中径或中等大小的示例包括以下一系列步骤，这在本领域中是传统的：
获得沿着横向横截面(也就是说，在壁的整个厚度上)观察到的支承件与其薄膜层的一系列SEM照片。为了更清楚，在材料的抛光截面上获得照片。在薄膜层的至少等于1.5 cm的累计长度上获取图像，以便获得表示整个样本的值。
优选地使照片经受图像处理技术中众所周知的二进制技术，以便提高颗粒或小孔的外形的对比。
对组成薄膜层的各个颗粒或各个小孔进行面积测量。确定当量小孔或细粒直径，它对应于针对所述颗粒或所述小孔测得的面积相同的完美圆盘的直径(这是可行的，因为可选地使用专用软件来执行此操作，尤其是由Noesis出售的Visilog®软件)。因而根据传统的分布曲线获得颗粒或细粒大小的分布或小孔直径的分布，并且因而确定组成薄膜层的颗粒的中等大小和/或小孔的中径，此中等大小或此中径分别对应于当量直径，从而将所述分布分成第一群体和第二群体，第一群体仅仅包括当量直径大于或等于此中等大小的颗粒或小孔，而第二群体仅仅包括当量直径小于此中等大小或此中径的颗粒。
在传统上根据ISO 13320-1标准，用激光颗粒大小分析器执行颗粒大小分布特性，来评价用来生产支承件或薄膜的颗粒粉末尤其是碳化硅SiC粉末的中径D50。激光颗粒大小分析器例如可为来自HORIBA公司的Partica LA-950。在本说明书的含义之内且除非另有提及，否则颗粒的中径相应地表示颗粒的直径，在该直径下，存在按重量计总数的50%。
在本发明的含义之内，在过滤元件内，所有导管都具有横截面和在过滤器的整个长度上基本恒定和相同的分布，不管所考虑的横向截平面如何。
套管的厚度要理解为表示平行于过滤器的纵向中心轴线测得的所述套管的平均厚度。但在不偏离本发明的范围的情况下，套管的厚度可基本在过滤器的纵向方向上局部地改变，特别是随用于生产套管的技术而改变，例如随用于铸造将过滤元件连结在一起的固化材料的模具的轮廓而改变。
在下面给出用于生产结合在根据本发明的过滤器的结构中的过滤元件的示例，当然该示例不限定用于获得这种元件的过程：
根据第一步骤，通过将浆状物挤过根据待按照本发明生产的结构的几何构造所构造成的模具来获得过滤元件。挤出之后是干燥和燃烧，以便使构成支承件的无机材料烧结，并且获得本申请所需的孔隙率和机械强度特性。
例如，当问题在于SiC支承件时，尤其可根据以下制造步骤获得SiC支承件：
-混合混合物，混合物包括碳化硅颗粒，碳化硅颗粒纯度大于98%的SiC，并且具有颗粒大小，使得按重量计75%的颗粒具有大于30微米的直径，按重量计此颗粒大小部分的中径(用激光颗粒大小分析测量)小于300微米。混合物还包括纤维素衍生物类型的有机粘结剂。添加水且进行混合，直到获得均匀的浆状物为止，浆状物的塑性允许挤出，将模具构造成以便获得根据本发明的整体料；
-用微波使粗整体料干燥足够的时间，使得在化学上不结合的水的含量小于按重量计1%；
-在基于液相烧结SiC、氮化硅、氮氧化硅、硅铝氮氧化物或者甚至BN的过滤支承件的情况下，燃烧到高达至少1300℃的温度，并且在基于再结晶SiC或固相烧结SiC的过滤支承件的情况下，燃烧到至少1900℃但低于2400℃的温度。在氮化物或氮氧化物过滤支承件的情况下，燃烧气氛优选为含有氮的气氛。在再结晶SiC过滤支承件的情况下，燃烧气氛优选为惰性的且更特别地是氩气。温度典型地保持至少1个小时，并且优选保持至少3小时。获得的材料具有按体积计15%至60%的开口孔隙率和大约5至50微米的小孔中径，优选地介于10和40微米之间。
例如，根据本发明的元件的外壁的平均厚度在0.5和2.0 mm之间。这种厚度尤其是使得可以确保在构成外壁的多孔陶瓷材料和结合到其孔隙中的固化树脂之间的内聚力和适当的粘着。如果有必要，也可使多孔壁的外表面粗糙，以进一步促进树脂粘着和渗透到壁的孔隙中。元件的内壁的平均厚度通常比外壁的平均厚度更薄，并且优选地介于0.3和1.5mm之间。
过滤元件的长度在原则上介于200和1500 mm之间。
导管(有时在本说明书中称为通道)的水力直径优选地介于1和5 mm之间，优选地介于1.5和4 mm之间。
取决于所设想的过滤类型(切向或正面)和/或为了回收滤液而设想的构造(在通道的出口处和/或在过滤器的外周处)，某些导管在端部处可被堵塞或不堵塞，尤其是在导管的相对于将液体引入到过滤器中而言相对的端部处。优选地，在切向过滤的情况下，导管未被堵塞。
然后根据本发明用薄膜(或薄膜分离层)涂覆过滤元件。称为底漆层的一个或多个层可在根据本领域技术人员已知的各种技术来形成过滤器薄膜之前沉积：使用悬浮液或泥釉的用于沉积的技术、化学气相沉积(CVD)技术或热喷涂，例如等离子喷涂技术。
优选地，通过使用包括陶瓷颗粒的泥釉或悬浮液进行涂覆来使底漆层和薄膜沉积。第一层优选地沉积成与衬底(底漆层)接触，从而充当结合层。底漆的成分包括按重量计50%的SiC细粒(中径介于2和20微米之间)和50%的去离子水。孔隙率较小的第二层沉积在底漆层上，并且构成实际薄膜。此后一层的孔隙率适合给予过滤元件最终属性。薄膜的成分优选地包括按重量计50%的SiC细粒(尤其是具有介于0.1和2微米之间的中径)和50%的去离子水。
为了控制这些泥釉的流变能力并符合适当的粘度(根据DINC33-53019标准，在22℃下测得的1s-1剪切梯度下，典型地0.01至1.5 Pa.s，优选地0.1至0.8 Pa.s)，可添加增稠剂(按典型地介于0.02%和2%之间水的重量的比例)、粘结剂(典型地介于0.5%和20%之间SiC粉末的重量)和分散剂(介于0.01%和1%之间SiC粉末的重量)。增稠剂优选为纤维素衍生物，粘结剂优选为PVA或丙烯酸衍生物，并且分散剂优选为聚甲基丙烯酸铵类型。
这些涂覆操作典型地使得可以在干燥和烧结之后获得厚度为大约30至50微米的底漆层。在第二涂覆步骤期间，在干燥和烧结之后获得厚度为大约30至50微米的薄膜层。
如此涂覆的元件然后在环境温度下干燥典型地至少30分钟，然后在60℃下干燥至少24小时。如此变干的支承件在典型地介于1700℃和2200℃之间的燃烧温度下在非氧化气氛下(优选在氩气下)烧结，以便获得优选地介于按体积计10%和40%之间的薄膜孔隙率(如上面描述的那样用图像分析测量)，以及优选地介于50纳米和10微米之间的当量小孔中径(用图像分析测量)，或者甚至介于100纳米和5微米之间。
然后将元件的下端部弄平，以便消除多余的涂覆材料，多余的涂覆材料在陶瓷部件的此部分中更集中，在大约5至20 mm的长度上。
根据本发明的过滤薄膜优选地具有特征：
-它们基本由陶瓷材料组成，优选地基于非氧化物陶瓷，优选地选自碳化硅SiC，特别是液体相或固体相烧结SiC或再结晶SiC、氮化硅，特别是Si3N4、氮氧化硅，特别是Si2ON2、硅铝氮氧化物、氮化硼BN或者它们的组合。优选地，薄膜基于典型地再结晶的碳化硅。
-它们沉积在一个或多个底漆层上，底漆的小孔直径在壁的(较大)小孔直径和薄膜的小孔直径的中间，以便有利于其沉积和均匀性。优选地，组成中间层的颗粒的平均大小和组成薄膜层的颗粒的平均大小的比值介于5和50之间。优选地，组成多孔壁的细粒的平均大小和组成薄膜中间层的颗粒的平均大小的比值介于2和20之间。
-优选地，薄膜分离层的孔隙率小于70%，并且非常优选地介于10%和70%之间。
-由图像分析测得的、形成薄膜的层的当量小孔中径介于1纳米和5微米之间。
然后组装如此获得的多个过滤元件，以便形成根据本发明的过滤器，以便在它们之间留下填隙空位，在如此获得的过滤器的引入面上引入的滤液将能够流过该填隙空位。图3更详细地显示了这种构造。
更详细地说，前面获得的成组的元件放置在容器中，以便依靠在它们的一个端部上。它们还被校准间隔件保持彼此间隔开。根据本发明粘度合适的固化树脂被引入到容器中，以便填充元件之间的孔隙，然后树脂在环境温度下或者在热固性树脂的情况下在加热的作用下固化，直到获得刚性套管为止，刚性套管呈包围和连结所有过滤元件的单个部件的形式，如图1和5中示出的那样。
优选地，根据第二步骤在过滤元件的另一端处执行相同的操作，以便获得最终过滤器，它因而包括基本平行地定位的多个蜂巢陶瓷过滤元件，在所述过滤元件之间存在隙间体积。
根据本发明，结果证明在此形成套管的步骤期间调节树脂且特别是调节树脂的粘度对于使得如此获得的组装好的过滤器能够正确地运行是关键的，尤其是对于确保装置的过滤品质是关键的。非常特别的是，已经观察到，根据本发明，注射到容器中的固化树脂的粘度应当足够低，使得固化材料渗透到过滤元件的壁的开口孔隙的核心，也就是说，通过组成多个元件的所有多孔壁的整个厚度，特别是通过用来形成组装好的过滤器的所有过滤元件的内壁的整个厚度。如本说明书中提供的示例将展示的那样，通过有效地防止上面提到的绕过区(沿着过滤器的纵向轴线且从所述端部开始测量所述高度，参见图4)，在壁的整个孔隙中在非零高度h上存在树脂(参见图4)确保复杂的结构最佳地运行。但是根据本发明的另一实质性方面，粘度不应太低，以便避免保留在导管内的过滤表面区域被过度阻塞。申请人公司执行的实验实际上已经显示，经由毛细作用，使用过多流体树脂会导致堵塞导管的孔隙的大部分，并且因此降低过滤器的过滤容量，或者甚至完全堵塞结构的最外周导管。此外，粘度太低还会致使最终套管的厚度较薄，损害结构的稳定性和总体机械强度。
最后，确定最合适的粘度为在25℃下(或者更一般地在对其执行固化的温度下)介于1000和3000 mPa.s之间，虽然其最佳值能够充分地改变，特别是随多孔壁的孔隙率和/或导管的几何构造而改变。
原则上，根据例如申请US 2013/0153485中描述的传统构造，如此获得的组装好的过滤器然后插入到壳体(也称为隔室或壳)中，壳体包括用于待过滤的液体的入口开口和用于滤液和可选地渗余物的出口开口。
附图说明
提供与以下示例相关联的图是为了说明本发明及其优点，当然不认为如此描述的实施例能够限制本发明。在附图中：
-图1(图1A和1B)的图沿着对应于用于待过滤的液体的入口面的正视图(图1A)和沿着纵向横截面(图1B)，示出了包括根据本发明的19个整体过滤元件的过滤器的传统构造。图1C显示了来自图1B的在运行期间插入其壳体中的过滤器。
-图2描绘了在组装到根据本发明的过滤器中之前的根据本发明的过滤元件的另一个构造。
-图3描绘了在组装到根据本发明的过滤器中之前的根据本发明的过滤元件的备选构造。
-图4(4A和4B)的图示出了在根据本发明的套管形成的期间，树脂在过滤元件的壁的孔隙中浸透的现象。图4B是为了更清楚而提供的示意图，它示出在图4A中可见的特性。
-图5是根据本发明的过滤器的照片。
-图6(6A和6B)的图沿着立视图(图6A)和沿着三维横截面(图6B)，示意性地表示从组件中取出的其套管部分的过滤元件。提供图6A和6B是为了示出薄膜可能被要在根据本发明的组装好的过滤器中过滤的流体绕过的路径。
-图7表示根据本发明的包括7个过滤元件的过滤器的平面。在图7中，用mm指示尺寸。
-图8(8A至8C)的图示意性地表示根据其它构造的根据本发明的过滤单元。
在图1至8，使用相同数字来表示相同对象。
具体实施方式
图1A和1B示出根据本发明的可用于过滤液体的切向过滤器1。图1A描绘了来自待过滤的液体的入口面3的、根据本发明的过滤器的正视图。图1B表示沿着图1A中指示的纵向横截平面AA’的过滤器的示意图。过滤器1具有纵向中心轴线13，纵向中心轴线13垂直于正面3且穿过其中心。过滤器包括成组的过滤元件2，过滤元件2由多孔优选非氧化物无机材料制成，诸如再结晶SiC。各个元件具有例如管状形状，元件可具有图1A示出的六边形横截面或者优选地具有图2示出的圆形横截面。各个元件具有纵向中心轴线12。过滤器插入到壳体或隔室中，在图1B中表示隔室的壁5的一部分。各个元件2在其内部部分中包括成组的相邻导管(或通道)7，且轴线彼此平行，而且彼此被由多孔材料形成的壁8分开。因此壁8由多孔无机材料形成，多孔无机材料让滤液从元件的内部部分传送到其外表面。导管7在它们的内表面上被薄膜分离层(也称为过滤薄膜，要么就称为薄膜)覆盖，从而涂覆导管的内部(图1的图中未表示)。在待过滤的液体在入口面3处引入到组装好的结构中之后，此过滤薄膜接触在所述通道中流动的待过滤的所述流体。过滤结构包括内部导管和占据过滤器的成环的最外部通道的外周导管。根据图1示出的一个最传统的构造，所有导管都具有圆形横截面。
在根据图1的构造中，过滤元件具有六边形横向横截面。当然，过滤元件可具有除了图1中表示的之外的形状。特别地，按照根据本发明的一个优选实施例，过滤元件沿着垂直于其长度的横截面平面具有圆形横截面。图2示出过滤元件的这种构造。如在图2中可看到的那样，但是外周环的通道的一半具有去顶形状，以便使外壁保持有足够的厚度。图3示出另一个过滤器构造，包括具有以类似于图2的那些的方式布置而成的导管的元件，导管的横截面此时是正方形。根据此构造，所有导管都具有相同的横截面。
根据图2和3示出的一个可能实施例，根据本发明的过滤器包括多个导管，它们围绕中心轴线分布成若干个环。成环的导管要理解为表示一组导管，其重心位于过滤元件的中心轴线的一个且相同的同心圆上。
根据本发明，根据图1A和2和3的过滤元件2组合在一起呈组装好的过滤器的形式，如图1B、5和7中示出的那样。各个元件2通过隙间体积6而彼此分开，从元件2中产生的滤液在与薄膜相交之后流过隙间体积6。如图1B、5和7示出的那样，过滤元件2彼此保持一定距离，以便在它们之间形成隙间体积6，借助于优选地定位在元件2的任一侧上和其各个端部处的两个套管9和10而呈单独且在机械上结实的结构。两个套管彼此接触且通过过滤隔室(在本领域中常被称为壳体或壳)的壁5而保持被压缩。
在运行中，从如此获得的过滤器的引入面3引入待过滤的液体，液体穿过涂覆导管7的内部的薄膜，滤液收集在隙间体积6中，以便大体通过在包围过滤器的壳体中形成的开口而最终收集在过滤器出口处(参见例如US 2013/0153485)。
作为示例，图1C示出的实施例描述了根据本发明的如图1B中描述的过滤器1的运行。在图1C中，箭头14指示待在过滤单元20中过滤的液体的路径。过滤器1定位在其隔室中，隔室的壁5包括用于排出滤液16的开口15。在过滤器的出口处，还通过定位在与引入面相对的端部处的通道的开口回收渗余物17，以进行可选的再循环。
根据图8(8A至8C)的图示出的本发明的其它实施例，仅收集滤液15。但是不应认为附图8A至8C中描述的构造将本发明的范围局限于所描述的任何方面之下。
根据结合了例如图8A示出的根据本发明的过滤器的过滤单元的一个构造，在过滤器的入口面3处引入待过滤的液体14。此过滤器具有这样的结构：其中通过优选地不可被液体渗透的塞子18，过滤元件2的导管在用于引入待过滤的液体的面上和相对面上交替被堵塞，以便迫使液体穿过所述过滤元件的多孔壁和覆盖它们的薄膜。因而在此实施例中，如图8A中示出的那样，在用于待过滤的液体的入口导管7和用于已经穿过设有过滤薄膜的多孔壁之后的滤液的出口导管7’之间形成了区别。过滤器1容纳在隔室中，隔室在过滤单元中包围过滤器1，且在图8A中示出了隔室的壁5的一部分。滤液16在单元20的出口处通过在容纳过滤单元中的液体的隔室中形成的开口15被回收。从隙间体积6回收的滤液16’的另一个部分通过包围过滤器的隔室的外周部分上的开口15’被收集。
根据结合了图8B示出的根据本发明的过滤器的过滤单元的另一个构造，在过滤器的入口面3处引入待过滤的液体。此过滤器容纳在隔室中，隔室在过滤单元中包围过滤器，且在图8B中示出了隔室的壁5的一部分。
过滤器具有这样的结构：其中通过塞子18，过滤元件2的导管在液体引入面上是开口的且在回收面上是封闭的，以便迫使液体穿过所述过滤元件2的多孔壁和覆盖它们的薄膜。
如图8B示出的那样，在运行中，待过滤的液体穿过所述过滤元件的多孔壁和覆盖它们的薄膜。滤液16回收在围绕过滤元件存在的隙间体积6中，然后经由在单元20的出口处经由在容纳过滤单元中的液体的隔室中形成的开口15被收集。根据一个可能实施例，导管7被不透液体的塞子堵塞，以便迫使所有滤液穿过隙间体积6。根据另一个可能实施例，套管本身确保过滤器的相对面相对于液体是不漏的。
根据结合了图8C示出的根据本发明的过滤器的过滤单元20的备选构造，首先在过滤器的入口面3处引入待过滤的液体14。此过滤器容纳在隔室中，隔室在过滤单元中包围过滤器，且在图8C中示出了隔室的壁5的一部分。如图8C示出的那样，在运行中，待过滤的液体穿过所述过滤元件的多孔壁和覆盖它们的薄膜。滤液16首先回收在围绕过滤元件存在的隙间体积6中。在过滤器的后部套管10中形成开口19，以允许最终在单元20的出口处被收集的滤液16经由在容纳过滤单元中的液体的隔室中形成的开口15排出。根据一个备选实施例，如图8C的底部部分中表示的那样，可在隔室5和套管10之间形成空间，以便允许滤液16排出。
图6A和6B中示出的是实现这种组装好的过滤器时遇到的问题：当从过滤器的引入面3引入待过滤的液体时，此液体的一部分直接传送到过滤元件的多孔壁8的最大孔隙中，不进入到导管7中且不穿过薄膜11。这种旁通回路由图6B中箭头100示出。本发明的实现使得可以解决这种问题。
以下示例使得可以示出本发明及其优点，但决不限制本发明的范围。
示例1至8：
图2中描绘了其横向横截面的过滤元件根据本领域的技术通过根据上面描述的生产过程使由多孔再结晶碳化硅组成的结构成形和燃烧来生产。
下面在表1中列出过滤元件的结构特征：
在管状结构的任何横截平面P上，从所述通道的通道的横截面的表面积S以及从其周长P，沿着所述截平面，以及通过应用以下传统的表达式，来计算通道的水力直径Dh：
Dh=4×S/P
通过计算被通道的横向横截面的总和所覆盖的面积与多孔支承件的对应的横向横截面的总面积的比值(即，百分比)来获得OFA(开口正面面积)。
根据以下相同实验规程来获得根据示例1至6的元件：
在混合器中混合的是：
-6000克两种碳化硅颗粒粉末的混合物，其纯度以以下比例大于98%：按重量计75%的第一颗粒粉末，其具有大约60微米的中径；以及按重量计25%的第二颗粒粉末，其具有大约2微米的中径。(在本说明书的含义内，中径d50表示颗粒的直径，在该直径以下存在按重量计所述颗粒总数的50%)。
-600克纤维素衍生物类型的有机粘结剂。
以相对于 SiC和有机添加剂的总重量按重量计大约20%的量添加水，并且进行混合，直到获得均匀的糊状物为止，糊状物的塑性允许挤出管状形状的结构，将模具构造成以便获得整体料，其通道和外壁具有根据附图2中表示的构造的结构。因而，合成了具有25mm的直径和120cm的长度的粗支承件。
用微波照射使这样获得的粗整体料干燥达足够的时间，以使在化学上不结合的水的含量小于按重量计1%。
然后蜂巢整体料燃烧到高达至少2100℃的温度，该温度保持5小时。所获得的材料具有43%的开口孔隙率和大约25微米的中等小孔分布直径，如用水银孔率法测得的那样。
根据下面描述的过程，薄膜分离层然后沉积在支承件结构的通道的内壁上：
在第一步骤中，用泥釉形成用于粘附分离层的底漆，其矿物成分包括按重量计30%的黑SiC(Sika DPF-C)细粒粉末(粉末的中径d50为大约11微米)、按重量计20%的黑SiC(SikaFCP-07)细粒粉末(粉末的中径d50为大约2.5微米)和50%的去离子水。
还准备了构成过滤薄膜层的材料泥釉，其成分包括按重量计40%的SiC细粒(大约0.6微米的d50)和60%的去除矿物质的水。
根据标准DIN C 33-53019，通过添加有机添加剂来将泥釉的流变能力调节至在22℃下测得的1 s-1的剪切梯度下0.5-0.7 Pa.s。
这两个层根据下面描述的相同过程而连续地沉积：利用搅拌(20 rpm)将泥釉引入槽中。在继续搅拌的同时在轻微真空(典型地25毫巴)下脱气的阶段之后，槽被过度加压到大约0.7巴，以便能够从支承件的底部部分一直到其上端，涂覆支承件的内部。
对于长度为120 cm的元件，此操作仅仅需要几秒钟。在支承件的通道的内壁上面涂覆泥釉之后，过剩物立刻通过重力而排出。
接下来，元件在环境温度下干燥30分钟，然后在60℃下干燥30个小时。因而支承件然后在1800℃的温度下在氩中和环境压力下燃烧2个小时。
底漆层和薄膜过滤层在烧结之后的厚度基本相等并且大约为45微米。燃烧温度取决于薄膜的最终孔隙率所需的特性，即，大约1微米的小孔中径d50和按体积计40%的总孔隙率。
不像其它示例，示例7至8的经涂覆的支承件在1600℃的燃烧温度下在氮中并在环境压力下燃烧2小时。测量到薄膜的小孔中径d50等于大约250纳米。
在10mm的长度上切割元件的下部部分，下部部分包括所应用的各种层的材料积聚。
对如此获得的过滤器进行横向切割。用扫描显微镜观察薄膜的结构。在电子显微术图像上观察高孔隙率的元件的多孔壁，底漆层使得能够粘附最终覆盖导管的内部的孔隙率较小的薄膜分离层。
然后将如此合成的过滤元件投入硅树脂容器中，以便搁置在它们的一个端部上。
对于所有示例添加相同初始体积的树脂。将基于环氧的热固性树脂引入到容器中，以便在在元件之间形成套管。所使用的树脂的粘度是不同的，并且根据示例1至6，通过所使用的环氧化物的化学性质，要不然就通过在固化之前对初始环氧树脂添加呈各种大小的较大量或较小量的SiC颗粒的形式的矿物填料来调节树脂的粘度。
更特别地，使用两种类型的树脂：
-由Ebalta公司以标号AH110/TG®出售的环氧树脂，在25℃下具有1950 mPa.s的粘度，
-由司特尔公司(Struers)以标号EpofixTM出售的环氧树脂，在25℃下具有390 mPa.s的粘度。
还使用不同颗粒的两种混合物来改变树脂的粘度：
-SiC颗粒，具有2微米的平均直径d50(以标号FCP 07出售)，
-SiC颗粒，具有等于45微米的平均直径d50(以标号F240出售)。
添加的SiC粉末的平均直径越小，具有树脂的混合物的粘度就越高。
下面在表2中给出对于各个示例制备树脂的条件的细节。
在各种情况下，根据建议和供应商推荐的条件，固化材料都在环境温度下固化，直到获得呈包围过滤元件的单个部件的形式的刚性套管，如图1中示意性地示出的那样。
在树脂固化之后，在过滤元件的中心且沿着纵向方向切割过滤元件，即，沿着穿过元件的中心轴线12的纵向截平面，并且进行在视觉上观察树脂在各个导管中的渗透深度和分布。如图4B中指示的那样，图4B示意性地示出图4A中显示的照片，针对形成过滤元件的各个导管7测量固化材料4在壁8的孔隙中渗透的高度。
因而从元件的端部测量固化材料在过滤元件的壁内渗透的最小高度和最大高度，如图4A和4B示出的那样。将值与对于套管最终获得的厚度e进行比较。下面的表2中公布了结果。
表2中公布的结果表明在固化材料固化之前调节初始固化材料的粘度在此形成套管的步骤期间是关键的，以便使得最终获得的组装好的过滤器能够正确运行，尤其是确保装置的过滤品质及其不漏性。
首先，观察到在浸透和固化之后获得的套管厚度依赖于固化材料的性质而高度可变，而且由于毛细作用的原因，树脂始终在大于最终套管的厚度的最大高度上浸透外周壁。
此外，结果显示使用粘度过高的树脂(比较示例2和7)妨碍元件的导管的所有壁贯穿其厚度被浸透，而且尤其是妨碍浸透形成过滤器的元件的最中心通道。
相反，使用过多流体树脂(比较示例3)致使固化材料在结构的整个孔隙中扩散，以及最终导致套管的厚度相对于期望厚度显著减小。套管的薄厚度看来对于最终由使用比较示例3的树脂的多个元件组装而成的过滤器的结构刚性和最终完整性是非常有害的。此外，元件的所有导管的浸透值非常高(如根据示例3，对于hmin/e参数为2.8的值指示的那样)，还会导致可由待过滤的液体接近的过滤表面区域大大减小，并且因此大大降低过滤器的总过滤容量。
在本发明的含义之内，过滤元件(或过滤器)的过滤表面区域对应于被薄膜覆盖且可由在所述元件(或所述过滤器)中待过滤的液体接近的所有内壁的联合内部表面区域。特别地，不认为在制造套管的期间其内部孔隙被固化材料堵住的壁的部分是过滤表面区域。
按照根据本发明的示例4至6和8，将矿物填料插入到有机树脂中以便提高其机械属性，不损害过滤进入液体的品质且不减小过滤表面区域看起来是可能的。这种构造另外使得可以在如此组装好的过滤器插入到其壳体中时确保套管有好得多的压缩强度。
示例7显示了在薄膜具有小得多的小孔直径，元件的最中心导管未被固化材料浸透(这意味着过滤器中存在薄膜旁通区)的情况下，对于示例6来说合适的固化树脂的混合物不再适合。
示例8显示这样的装置：它具有套管厚度，而且在使用尺寸大得多的颗粒来改变树脂中的混合物的填料(以及因此粘度)的条件下，所有内壁可能再次浸透。
总之，前面的表中公布的结果显示，应当调节注射到元件的壁的孔隙中的固化材料的粘度：粘度应当足够低，以至于固化材料渗透到开口孔隙中且通过所有多孔壁的整个厚度，从而形成多个元件，尤其是通过用来形成组装好的过滤器的所有过滤元件的最内部壁的整个厚度。如前面的示例展示的那样，在壁的整个孔隙中在非零高度h(沿着过滤器的纵向轴线且从所述端部测量所述高度)上树脂的存在通过有效地防止上面提到的旁通区而确保复杂结构最佳地运行。根据本发明的另一个实质性方面，但是粘度不应太低，以便避免留在导管内过大部分的过滤表面区域的阻塞，以及避免由于连结结构的组成元件的套管的厚度的缺少而总体地削弱组装好的过滤器。
为了比较根据本发明的过滤器的过滤性能，使用具有图7中表示的构造的组装好的过滤器来执行过滤。
更特别地，使用分别在上面的示例1和2中描述的过滤元件和套管组合，对对应于根据附图7的成组件的7个过滤元件的过滤器执行浊度测量。
更特别地，两个过滤器是合成且组装好的，各个过滤器均来自前面的示例中描述的7个过滤元件。
借助于示例1中描述的固化材料，在两个端部上通过套管9和10将7个过滤元件连结在一起，来获得根据本发明的第一过滤器。根据本发明以及如图7中示出的那样，在套管固化之后，通过密封所有7个过滤元件来获得呈连结在一起的单个部件的形式的过滤器。
以与第一过滤器相同的方式获得第二比较过滤器，但这次使用示例2中描述的树脂和填料的混合物作为固化材料。
使用以下方法：
使用合成污水，包括泥土、盐、油和表面活性剂，它们的含量分别等于100 ppm、4000ppm、300ppm和2 ppm。
在25℃的恒定温度下供应污水， 在0.5巴的贯穿薄膜压力和通道中的3米/秒的流率下评定两个过滤器。在过滤器的外周处经由孔隙6回收滤液(净化水)。
为了估计过滤器的过滤性能，在10个过滤循环结束时，使用KoboldInstrumentation供应的LAT N1系列束浊度计连续地测量滤液的浊度。浊度测试之后的较低的值因此对应于进入液体的较好的过滤品质，这本身可直接与缺少图6B中描述的过滤薄膜的旁通区100有关。
对于第一过滤器(根据本发明)，所表达的此浊度是0.8 NTU，而对于比较过滤器是3.5。这种差异证明了根据本发明的原理获得的过滤器的过滤效率提高。

Claims (24)

1.一种用于液体过滤的薄膜过滤器(1)，包括：
-多个蜂巢陶瓷过滤元件(2)，优选定位成在所述过滤器中基本平行，各个元件包括被壁(8)分开的多个平行导管(7)，所述壁(8)由多孔陶瓷材料制成，特别地，其开口孔隙率介于15%和60%之间，所述导管(7)在待过滤的所述液体的引入面(3)上开口，
-所述过滤元件(2)之间的隙间体积(6)，
-过滤薄膜，其由定位在所述导管(7)的所述壁的内表面上的陶瓷材料形成，
-滤液回收器件，其定位在所述导管的出口处和/或所述过滤器的外周处，
所述过滤器的特征在于：
-借助于固化材料(4)，特别是可选地结合了矿物填料的固化树脂，至少在所述过滤器的在所述引入面(3)上开口的端部处，将所述过滤元件连结在一起，通过密封全部的所述过滤元件(2)，在固化之后其形成呈连结在一起的单个部件的形式的套管(9)，
-所述套管(9)另外构造成在所述元件之间保持所述隙间体积(6)，
-所述套管具有沿着所述过滤器的纵向轴线测量的厚度e，所述厚度e在所述过滤器的长度的1%和10%之间，以及
-所述固化材料(4)存在于开口孔隙中且在最小非零高度h上通过形成所述元件(2)的各个多孔壁(8)的整个厚度，平行于所考虑的所述元件的所述纵向轴线、并且从它的在所述引入面上开口的端部开始测量所述高度。
2.根据权利要求1所述的薄膜过滤器，其特征在于，所述最小高度h小于2.5×e，优选地小于2×e，更优选地小于1.5×e且非常优选地小于或等于1×e。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，最大高度小于3×e，优选地小于2.5×e且非常优选地小于2×e，所述固化材料根据所述最大高度存在于所述开口孔隙中且通过形成所述元件(2)的所述多孔壁(8)的所述整个厚度。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，所述薄膜过滤器另外包括优选地与所述第一套管(9)一样的至少一个第二套管。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，所述第二套管定位在所述过滤器的相对端部处。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，所述套管的平均厚度e介于所述元件的平均长度的2%和5%之间。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，所述多孔壁中的所述小孔的中径介于 5和50微米之间，优选地介于10和40微米之间。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，所述薄膜的所述小孔的所述中径介于50 nm和10微米之间，并且至少比所述多孔壁的所述小孔的所述中径小五倍。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，所述过滤器的长度介于200和1500 mm之间。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，所述导管的所述多孔壁的所述厚度介于0.3和1.5 mm之间。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，其中所述薄膜的所述厚度介于20纳米和50微米之间，优选地介于100纳米和2微米之间。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，所述导管具有正方形、圆形或椭圆形横截面，优选地圆形横截面，并且更优选地所述导管的水力直径介于1和5mm之间。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，所述元件具有圆形横截面，所述圆形横截面的直径介于20和80 mm之间。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，所述元件具有六边形横截面，所述六边形横截面的两个相对侧之间的距离介于20和80 mm之间。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，所述过滤元件的所述导管在它们的两个端部上开口。
16.根据权利要求1至14中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，所述过滤元件的所述导管在用于待过滤的所述液体的引入面上和相对面上交替地被阻挡。
17.根据权利要求1至14中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，所述过滤元件的所述导管在所述液体引入面上是开口的且在回收面上是封闭的。
18.根据前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，所述滤液回收器件定位在所述过滤器的所述外周处。
19.根据前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，所述过滤元件和优选地所述薄膜包括且优选地实质上包含氮化硅和/或碳化硅颗粒。
20.根据前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，所述固化材料选自环氧树脂和丙烯酸盐树脂。
21.根据前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，所述固化材料包括由矿物颗粒组成的填料，所述矿物颗粒的中径D50介于1和100微米之间。
22.根据前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器，其特征在于，所述过滤器被隔室包围，在隔室中形成开口，开口使得能够回收所述滤液。
23.一种用于制造前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器的过程，包括以下连续步骤：
a.制造成组的蜂巢过滤元件，包括被壁分开的多个平行导管，壁由多孔陶瓷材料制成，多孔陶瓷材料的开口孔隙率介于15%和60%之间，
b. 使由陶瓷材料形成的过滤薄膜沉积在所述多孔壁的所述内表面上，
c.根据沿着它们的长度基本平行的布置，对齐所述过滤元件的所述端部，平行布置的所述元件另外保持间隔开，使得在各个过滤元件之间存在隙间体积，
d.准备固化材料，优选地可选地包括矿物颗粒填料的树脂，并且调节其粘度，使得所述固化材料在非零高度h上渗透所有所述元件的各个多孔壁的整个厚度，沿着所述过滤器的所述纵向轴线测量所述高度，
e.从所述过滤元件的至少一个端部开始，到所述隙间体积，在介于所述元件的长度的1%和10%之间的厚度上，应用所述固化材料，
f.使所述固化材料固化，以通过密封被所述隙间体积彼此分开的全部所述管状元件来提供呈连结在一起的单个部件形式的套管。
24.用于制造前述权利要求中的任一项所述的薄膜过滤器的过程，另外在步骤c之前包括预备步骤：用固化树脂浸透每个所述过滤元件中的端部，所述固化树脂堵住用于引入待过滤的所述液体的面上的所述多孔陶瓷材料的孔隙。
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