CN217526669U - 一种流道可调式过滤膜包及过滤系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种流道可调式过滤膜包及过滤系统，设计过滤器材技术领域，包括，进液导流筛网，过滤单元，过滤单元上开设有分别与第一进液口和第一滤液口至少部分连通的第二进液口和第二滤液口；进液导流筛网靠近过滤层的一侧为进液面，该进液面和过滤层的上游之间形成第一液体流道；滤液导流筛网和其两侧过滤层的下游之间形成第二液体流道；过滤膜包外周密封设置弹性封胶圈，且进液导流筛网和/或滤液导流筛网与过滤层之间垫设弹性部件，弹性封胶圈和弹性部件在夹紧力作用下厚度可变，用于第一液体流道和/或第二液体流道大小调节，本实用新型弹性封胶圈和弹性部件厚度可变，使得第一液体流道和/或第二液体流道的大小可以发生改变。

Description

一种流道可调式过滤膜包及过滤系统

技术领域

本实用新型属于过滤器材技术领域，尤其是涉及一种流道可调式过滤膜包及过滤系统。

背景技术

分离纯化技术是获得高纯度、高活性生物制药产品中不可或缺的一个步骤，分离纯化的方法包括絮凝沉淀法、大孔树脂吸附法、膜分离法、高速离心法等，其中，膜分离包括微滤，超滤与纳滤，是对特定分子量的物质进行过滤的过程，其依靠稳定的压力和流速，通过膜的孔径实现筛分作用，迫使大分子物质被截留，小分子成分被滤出，因此能够完成有效成分的分离、浓缩、纯化。

膜分离组件包括泵、膜包、管线、压力阀等，其中膜包是以过滤筛网作为支撑，以过滤膜为过滤介质，依靠压强差为推动力进行过滤，是膜分离组件的核心部件。膜包中过滤膜之间通过过滤筛网分隔，从而形成流道。

现有技术在导流筛网和过滤膜叠放密封制备得到膜包后，无论是进液导流筛网和过滤膜上游之间的流道，还是过滤膜下游和滤液导流筛网之间的流道，由于密封胶的硬度较大，弹性较小，流道大小也都相对固定，无法在后续继续变化，而在实际应用过程中，为了满足多样的需求，需要通过膜包夹具的夹紧力来调节流道大小。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种通过调节夹紧力的大小就能实现流道大小的调节的流道可调式过滤膜包。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种流道可调式过滤膜包，包括，

进液导流筛网，具有第一进液口和第一滤液口，其用于引导待过滤流体沿切线方向渗透；

过滤单元，设于进液导流筛网的下游，其至少包括滤液导流筛网和设于滤液导流筛网两侧的过滤层；

所述过滤单元上开设有分别与第一进液口和第一滤液口至少部分连通的第二进液口和第二滤液口；

所述进液导流筛网靠近过滤层的一侧为进液面，该进液面和过滤层的上游之间形成第一液体流道；

所述滤液导流筛网和其两侧过滤层的下游之间形成第二液体流道；

所述过滤膜包外周密封设置弹性封胶圈，且所述进液导流筛网和/或滤液导流筛网与过滤层之间垫设弹性部件，所述弹性封胶圈和弹性部件在夹紧力作用下厚度可变，用于第一液体流道和/或第二液体流道大小调节。

本实用新型在过滤膜包外周密封设置弹性封胶圈，且在进液导流筛网和/或滤液导流筛网与过滤层之间垫设弹性部件，其中，弹性封胶圈和弹性部件在夹紧力作用下厚度可变，从而可以根据具体过滤工况需求，通过进液导流筛网或滤液导流筛网与过滤层之间垫设的弹性部件任一厚度的改变，实现第一流道或第二流道大小的调节，或两者厚度都发生改变，实现第一流道和第二流道大小同时调节，其中，单独调节第一流道的大小适用于高固含量料液过滤工况，由于高固含量料液粘度较高，通过调节流道大小能够实现进液口压力和料液流速的调节，增加整体流量，从而实现良好的过滤作用；而单独调节第二流道大小能够实现背压的调节，在其余工况不变的情况下，能够实现相对更高通量的过滤；因此，本实用新型调节流道大小选择性多、灵活度高，可以适应不同的过滤工况。

进一步的，所述弹性封胶圈和弹性部件的弹性模量为0.01-0.8Mpa。

为实现流道可调，弹性封胶圈和弹性部件需要具有良好的弹性，当弹性模量在限定范围内时，能够使得流道大小调节更为灵活，可以保证外力挤压下会发生形变，而且形变可控性高，复合实际需求，当弹性模量过小时，流道大小变化太灵敏，导致流道大小不易控制，而弹性模量过大时，弹性封胶圈和弹性部件难以形变，容易导致无法实现对流道大小的调节。

进一步的，所述弹性封胶圈和弹性部件的硬度为50-70邵A，拉伸强度为2.2-5.3Mpa。

弹性封胶圈和弹性部件在上述硬度和拉伸强度在上述数值选择下，可以保证外力挤压下会发生形变的同时，提供良好的强度，防止多次挤压后出现无法形变，从而导致密封性受损的现象产生。

进一步的，所述弹性部件包括设于进液导流筛网第一滤液口的第一弹性件和/或设于过滤单元第二进液口的第二弹性件，所述第一弹性件和第二弹性件分别对第一滤液口和第二进液口内侧壁密封。

本实用新型在进液导流筛网的第一滤液口设置第一弹性件，将该第一弹性件设计为在外力挤压下可以发生形变的结构，使得进液导流筛网的进液面和过滤层的上游之间的第一液体流道大小可以发生改变，从而根据具体过滤工况的需求改变挤压力的大小，就能改变第一弹性件的厚度，最终达到改变第一液体流道的过滤通量的目的，同时，将第一弹性件设置于第一滤液口处，能够实现进液导流筛网和过滤层在第一滤液口处的密封，且随着第一弹性件的厚度挤压变化，密封会更加严密；而在过滤单元的第二进液口设置第二弹性件，将该第二弹性件设计为在外力挤压下可以发生形变的结构，使得滤液导流筛网和其两侧过滤层的下游之间的第二液体流道大小可以发生改变，从而根据具体过滤工况的需求改变挤压力的大小，就能改变第二弹性件的厚度，最终达到改变第二液体流道的过滤通量的目的；同样的，将第二弹性件设置于第二进液口处，能够实现滤液导流筛网和过滤层在第二进液口处的密封，且随着第二弹性件的厚度挤压变化，密封会更加严密。

进一步的，夹紧力为X，所述第一弹性件和/或第二弹性件的厚度变化率为W，则W=0.007-0.015Nm^-1·X，且所述W小于15%。

第一弹性件和第二弹性件的厚度变化通过膜包模具夹紧力的改变就能达到较好的控制，厚度变化率和夹紧力之间有直观的对应关系，夹紧力和厚度变化率在本实用限定范围内时，调节的可控性更高，若厚度变化率对于夹紧力过于灵敏或迟钝，均无法良好的控制流道大小；同时，厚度变化率过大则不能保证良好的密封性能，厚度变化率在15%以下可以同时兼顾可控性和密封性。

进一步的，所述第一弹性件和第二弹性件为密封圈，其设于第一滤液口或第二进液口的开口处，以封堵开口处侧壁；或者，所述第一弹性件和第二弹性件包括围设于第一滤液口或第二进液口，并渗透至进液导流筛网或滤液导流筛网内的封胶层。

第一弹性件和第二弹性件的结构选择具有多样性，两者可以为密封圈结构，加工方便，两者也可以为封胶层结构，此时其填充进入进液导流筛网或滤液导流筛网的网孔内，因此与进液导流筛网或滤液导流筛网之间的连接牢固度更高，密封性能也更佳。

进一步的，所述第一弹性件和/或第二弹性件受到外力挤压前的厚度为h1，所述进液导流筛网和/或滤液导流筛网的厚度为h2，则h1：h2为1-1.1。

第一弹性件和第二弹性件受到外力挤压前的厚度大于或等于进液导流筛网和/或滤液导流筛网的厚度，当第一弹性件和第二弹性件挤压前的厚度大于进液导流筛网和/或滤液导流筛网的厚度时，筛网和过滤层之间并未完全贴合，此时筛网和过滤层之间的存在空隙，形成悬浮流道该空隙可以作为流道大小改变的空间；当第一弹性件和第二弹性件挤压前的厚度等于进液导流筛网和/或滤液导流筛网的厚度时，此时筛网和过滤层之间完全贴合，但在受到外力挤压作用下，筛网和弹性件可以同步挤压发生形变，此时筛网会由于夹紧力的存在嵌入至过滤层中，从而实现流道大小的改变。

进一步的，所述进液导流筛网和/或滤液导流筛网的孔隙率为25-35%，厚度为400-700μm。

进液导流筛网和/或滤液导流筛网的厚度和孔隙率设置可以在受到外力挤压下即第一液体流道和第二液体流道在发生大小变化时保证流道具有合适的通量，保证过滤效果。

进一步的，所述进液导流筛网和/或滤液导流筛网未嵌入过滤层，所述第一液体流道和/或第二液体流道包括位于进液导流筛网和/或滤液导流筛网与过滤层之间的悬浮流道；

或者，所述进液导流筛网和/或滤液导流筛网嵌入过滤层，且嵌入的比例小于过滤层厚度的15%，所述过滤层的厚度为60-200μm。

当进液导流筛网和/或滤液导流筛网未嵌入过滤层时，进液导流筛网和过滤层之间、滤液导流筛网和过滤层之间会形成悬浮流道，此时悬浮流道可以增加过滤通量，也可以作为流道大小改变的空间；而当进液导流筛网和/或滤液导流筛网嵌入过滤层时，其嵌入比例也不能过高，在过滤层厚度的15%以内时，能够避免嵌入过多导致过滤层的损坏，保证良好的过滤效果。

进一步的，所述进液导流筛网和/或滤液导流筛网由纤维编织形成，编织方式为平纹或斜纹，其编织纤维的直径为200-300μm。

进液导流筛网和/或滤液导流筛网由纤维编织形成，通过纤维的编织纹理可以增加筛网与弹性部件之间的连接牢固度，编织纤维的直径数值选择可以保证筛网的孔隙率在一定的范围内，保证过滤通量处于一定的范围内。

进一步的，所述进液导流筛网和/或滤液导流筛网包括相互垂直编织的直丝和弯丝，该直丝和弯丝沿同一平面连续弯曲，其中直丝的弯曲角度β为3-14°，弯丝的弯曲角度α为23-32°。

直丝和弯丝的不同弯曲角度设计使得筛网在嵌入过滤层时弯丝和直丝不会同时嵌入过滤层，此时只有弯曲角度相对较大的弯丝会嵌入过滤层，因此可以减小筛网嵌入过滤层的面积，减少过滤层的膜孔受损的面积，保证尽量少的过滤层的孔结构被破坏，保证良好的过滤效果。

一种过滤系统，包括至少一个流道可调式过滤膜包组成的过滤模块，所述过滤模块两端通过夹具夹持。

一个可调式的过滤膜包形成过滤模块，或者多个过滤膜包相互堆叠形成过滤模块，在过滤模块的两端通过夹具将其夹持，使用时，可通过夹具调整夹持力来调节过滤膜包中流道的大小。

本实用新型的有益效果是：弹性封胶圈和弹性部件厚度可变，使得第一液体流道和/或第二液体流道的大小可以发生改变，从而根据具体过滤工况的需求改变挤压力的大小，就能弹性封胶圈和弹性部件的厚度，最终达到改变第一液体流道和/或第二液体流道的过滤通量的目的，调节过滤通量的选择性多、灵活度高，调节可控性高，可以适应不同的过滤工况，同时密封性能良好。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的过滤膜包的分解结构示意图。

图2为本实用新型实施例一提供的过滤膜包的第一滤液口处的结构剖视图，此时第一弹性件为密封圈。

图3为本实用新型实施例一提供的过滤膜包的第一滤液口处的结构剖视图，此时第一弹性件为封胶层。

图4为本实用新型实施例一提供的过滤膜包的第一滤液口处的结构剖视图，此时包括悬浮流道。

图5为本实用新型实施例一提供的过滤膜包的第一滤液口处的结构剖视图，此时进液导流筛网嵌入过滤层。

图6为本实用新型实施例一提供的过滤膜包的进液导流筛网的局部立体图。

图7为本实用新型实施例一提供的过滤膜包的进液导流筛网的剖视图一。

图8为本实用新型实施例一提供的过滤膜包的进液导流筛网的剖视图二。

图9为本实用新型实施例二提供的过滤膜包的第二进液口处的结构剖视图，此时第二弹性件为密封圈。

图10为本实用新型实施例二提供的过滤膜包的第二进液口处的结构剖视图，此时第二弹性件为封胶层。

图11为本实用新型实施例二提供的过滤膜包的第二进液口处的结构剖视图，此时包括悬浮流道。

图12为本实用新型实施例二提供的过滤膜包的第二进液口处的结构剖视图，此时进液导流筛网嵌入过滤层。

图13为本实用新型实施例三提供的过滤膜包的第二进液口处的结构剖视图。

图14为本实用新型过滤系统结构示意图。

图15为本实用新型过滤系统另一种结构示意图。

图16为切向流流量测试装置结构示意图。

图17为NWP值测试装置结构示意图。

图18为扩散流测试装置结构示意图。

其中，1-进液导流筛网，11-第一进液口，12-第一滤液口，121-第一弹性件，13-进液面，2-过滤单元，22-第二进液口，221-第二弹性件，23-第二滤液口，3-滤液导流筛网，4-过滤层，5-第一液体流道，52-悬浮流道，6-第二液体流道，71-直丝，72-弯丝，8-弹性封胶圈；过滤膜包100，过滤模块101，夹具102，进液管103，滤液管104。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1所示，一种流道可调式过滤膜包，包括：

进液导流筛网1，具有第一进液口11和第一滤液口12，其用于引导待过滤流体沿切线方向渗透；在本实施例中，进液导流筛网1的两侧分别设有第一进液口11和第一滤液口12，其孔隙率为25-35%，厚度为400-700μm。

过滤单元2，设置在进液导流筛网1的下游，其至少包括滤液导流筛网3和设于滤液导流筛网3两侧的过滤层4；过滤单元2上开设有第二进液口22和第二滤液口23，且两侧分别开设；该第二进液口22的至少部分与第一进液口11连通，该第二滤液口23的至少部分与第一滤液口12连通。

进液导流筛网1靠近过滤层4的一侧为进液面13，该进液面13和过滤层4的上游之间形成第一液体流道5，

滤液导流筛网3和其两侧过滤层4的下游之间形成第二液体流道6；

进液导流筛网1和过滤层4之间垫设弹性部件，其中，弹性部件为设置在进液导流筛网1第一滤液口12处的第一弹性件121，该第一弹性件121在受到外力挤压下其厚度可以发生变化，从而第一液体流道5的大小发生变化，所述过滤单元的第二进液口设有第二弹性件221，但该处的第二弹性件221仅仅起到密封作用，其受到外力挤压下其厚度不会变化或变化可以忽略。同时，在整个过滤膜包外周设置弹性封胶圈，该弹性封胶圈在受到外力挤压下厚度也可以发生变化，从而适应第一液体流道5大小变化。

如图2所示，在本实施例中，第一弹性件121可以是密封圈，密封圈设置在第一滤液口12的开口处，从而封堵进液导流筛网1的第一滤液口12开口处的侧壁。换句话说，第一弹性件121为密封圈时，其径向突出于第一滤液口12的开口处。

如图3所示，第一弹性件121还可以是围设于第一滤液口12的封胶层，该封胶层由胶粘剂在第一滤液口12的开口处边缘一周渗透进入进液导流筛网1形成。换句话说，第一弹性件121为封胶层时，其沿着横向渗透入进液导流筛网1的孔隙中。

第一弹性件121无论是密封圈结构还是封胶层结构，其硬度均为50-70邵A，拉伸强度为2.2-5.3Mpa，从而保证在受到外力挤压时厚度可以产生形变。

为了有效控制第一弹性件121的形变大小，继而有效调节第一液体流道5的大小，在夹紧力为X的情况下，第一弹性件121的厚度变化率为W，则两者满足W=0.007-0.015Nm^-1·X，而且W小于15%。

第一弹性件121在未受到外力挤压下的自然厚度为h1，进液导流筛网1的厚度为h2，则h1：h2为1-1.1。

如图4所示，当第一弹性件121的厚度h1大于进液导流筛网1的厚度h2时，也就是进液导流筛网1没有嵌入过滤层4，此时第一液体流道5不仅包括进液导流筛网1内部孔隙形成的流道，还包括位于进液导流筛网1的进液面13和过滤层4之间的悬浮流道52。

如图5所示，进液导流筛网1可能嵌入过滤层4，但是嵌入的比例小于过滤层4厚度的15%，即如过滤层4厚度为h4，进液导流筛网1嵌入过滤层4的厚度为h3，则h3：h4小于15%，且在本实施例中，过滤层4的厚度h4为60-200μm。

为了减少进液导流筛网1嵌入过滤层4的面积，避免过滤层4受到过多的损坏，进液导流筛网1由纤维编织形成，编织方式为平纹或斜纹，编织纤维的直径为200-300μm，如图6所示。

在本实施例中，进液导流筛网1可包括相互垂直编织的直丝71和弯丝72，该直丝71和弯丝72沿同一平面连续弯曲，其中直丝71的弯曲角度β为3-14°，如图7所示；弯丝72的弯曲角度α为23-32°，如图8所示。

实施例一设置以下试样：

试样一：进液导流筛网和滤液导流筛网的厚度为700μm，孔隙率为25%，纤维直径为270μm；编织方式为平纹，采用相互垂直编织的直丝和弯丝，其中直丝的弯曲角度β为4°，弯丝的弯曲角度α为25°；第一弹性件为封胶层，第一弹性件和弹性封胶圈采用硅胶弹性模量为0.04Mpa，硬度为60邵A，拉伸强度为4.2Mpa，W=0.014Nm^-1·X，第一弹性件和第二弹性件厚度相同，h1：h2为1，过滤层厚度h4为200μm。

试样二：与试样一的区别在于，进液导流筛网和滤液导流筛网经纬纤维纤维编织弯曲角度相同，为14°。

实施例二

滤液导流筛网3和其两侧过滤层4的下游之间形成第二液体流道6。滤液导流筛网3的孔隙率为25-35%，厚度为400-700μm。

本实施例与实施例一的不同之处在于，在进液导流筛网1的第一滤液口12设置的第一弹性件121在外力挤压下厚度不会发生变化或变化可以忽略，滤液导流筛网3和过滤层4之间垫设弹性部件，其中，弹性部件为设置在滤液导流筛网3第二滤液口22处的第二弹性件221，第二弹性件221在受到外力挤压下其厚度可以发生变化，从而第二液体流道6的大小发生变化。同时，在整个过滤膜包外周设置弹性封胶圈，该弹性封胶圈在受到外力挤压下厚度也可以发生变化，从而适应第二液体流道6大小变化。

如图9所示，在本实施例中，第二弹性件221可以是密封圈，密封圈设置在第二进液口22的开口处，从而封堵滤液导流筛网3的第二进液口22开口处的侧壁。换句话说，第二弹性件221为密封圈时，其径向突出于第二进液口22的开口处。

如图10所示，第二弹性件221还可以是围设于第二进液口22的封胶层，该封胶层由胶粘剂在第二进液口22的开口处边缘一周渗透进入滤液导流筛网3形成。换句话说，第二弹性件221为封胶层时，其沿着横向渗透入滤液导流筛网3的孔隙中。

第二弹性件221无论是密封圈结构还是封胶层结构，其硬度均为50-70邵A，拉伸强度为2.2-5.3Mpa，从而保证在受到外力挤压时厚度可以产生形变。

为了有效控制第二弹性件221的形变大小，继而有效调节第二液体流道6的大小，在夹紧力为X的情况下，第二弹性件221的厚度变化率为W，则两者满足W=0.007-0.015Nm^-1·X，而且W小于15%。

第二弹性件221在未受到外力挤压下的自然厚度为h1，滤液导流筛网3的厚度为h2，则h1：h2为1-1.1。

如图11所示，当第二弹性件221的厚度h1大于滤液导流筛网3的厚度h2时，也就是滤液导流筛网3没有嵌入过滤层4，此时第二液体流道6不仅包括滤液导流筛网3内部孔隙形成的流道，还包括位于滤液导流筛网3的两侧分别与过滤层4之间的悬浮流道52。

如图12所示，滤液导流筛网3可能嵌入过滤层4，但是嵌入的比例小于过滤层4厚度的15%，即如过滤层4厚度为h4，滤液导流筛网3嵌入过滤层4的厚度为h3，则h3：h4小于15%，且在本实施例中，过滤层4的厚度h4为100-200μm。

为了减少滤液导流筛网3嵌入过滤层4的面积，避免过滤层4受到过多的损坏，滤液导流筛网3由纤维编织形成，编织方式为平纹或斜纹，编织纤维的直径为200-300μm。具体与实施例一相同，不再赘述。

实施例二设置试样三：

进液导流筛网和滤液导流筛网的厚度为430μm，孔隙率为34%，纤维直径为200μm，编织方式为平纹，采用相互垂直编织的直丝和弯丝，其中直丝的弯曲角度β为5°，弯丝的弯曲角度α为25°；第二弹性件为封胶层，第二弹性件和弹性封胶圈采用硅胶弹性模量为0.2Mpa，硬度为66邵A，拉伸强度为4.7Mpa，W=0.010Nm-1·X，第一弹性件和第二弹性件厚度相同，且h1：h2为1，过滤层厚度h4为140μm。

实施例三

在本实施例中，在进液导流筛网1的第一滤液口12设置在外力挤压下厚度可以发生变化的第一弹性件121，同时，在过滤单元2的第二进液口22设置在外力挤压下厚度可以发生变化的第二弹性件221，从而第一液体流道5和第二液体流道6的大小均可发生变化。

同时，如图13所示，当第一弹性件和/或第二弹性件受到外力挤压前的厚度h1大于对应进液导流筛网和/或滤液导流筛网的厚度h2时，第一液体流道5和第二液体流道6均包括悬浮流道52。

其他与实施例一和实施例二相同，不再赘述。

实施例三设置试样四：

进液导流筛网和滤液导流筛网的厚度为500μm，孔隙率为28%，纤维直径为260μm；编织方式为平纹，采用相互垂直编织的直丝和弯丝，其中直丝的弯曲角度β为7°，弯丝的弯曲角度α为27°；第一弹性件为封胶层，第一弹性件和弹性封胶圈采用硅胶弹性模量为0.08Mpa，硬度为60邵A，拉伸强度为4.2Mpa，W=0.01Nm^-1·X，第一弹性件和第二弹性件厚度相同，h1：h2为1.04，过滤层厚度h4为140μm。

实施例四：

一种过滤系统，如图14、15所示，过滤膜包100堆叠形成过滤模块101，过滤模块101两端通过夹具102夹持，所述夹具102上设置与过滤模块进液口连通的进液管103和滤液口连通的滤液管104，使用时，选取合适的过滤膜包堆叠数量形成过滤模块，随后采用夹具夹持，随后选择合适的扭力固定夹具，将进液管和滤液管与待过滤液体装置连通进行过滤，两个进液管中，一个作为进液使用，另一个作为回流收集渗余液使用。

将上述实施例试样形成3K实验室级RC膜包（即过滤面积为0.11㎡的膜包），在室温的条件下，进行过滤试验，其中，第一流道大小改变会显著影响切向流流量，第二流道大小改变会对通量大小有影响，膜包内过滤层是否被破坏对扩散流大小有显著的影响。

切向流流量具体测试方法如下，如图16所示将测试装置进行组装，向进料罐中注满水，关闭透过端阀门，打来回流端阀门，开启泵，排尽空气后，调整泵速使进料-回流压力降至1bar（15psi），测量记录回流端流速，为切向流流量。

NWP值具体测试方法如下，如图17所示将测试装置进行组装，向进料罐中注满水，开启泵，调节到以下压力：切向流过滤系统以使回流端循环并渗透回到进料罐；在进料罐中注入足量的超纯水或注射用水，完全打开进料、回流和透过端阀门；启动进料泵，并调节它和回流阀以获得0.35bar（5psi）的跨膜压力。使用量筒，测量并记录透过端流速，单位为mL/min；调节进料泵和回流端阀门以获得1bar（15psi）的跨膜压力。使用量筒，测量并记录透过端流速，单位为mL/min。水通量LMH（L/㎡/h）=（透过端流速mL/min÷膜面积㎡）×0.06。并进一步换算成NWP值。

扩散流具体测试方法如下，如图18所示将测试装置进行组装。先关闭空气阀，压力调节器设置为0bar（0psi）。关闭进料阀和排水阀，打开回流阀和投过阀；打开空气阀，将膜包进料-回流管道中的水去除，然后将压力调节器缓慢调节至0.35bar（5psi）；使空气流过系统，直到水停止从回流管道排出；关闭回流阀，使空气压力从透过口去除投过管道中的水，缓慢调节压力调节器至1bar（15psi）；用水填充50ml量筒并将其倒置在装有水的500mL烧杯中，将柔性管连接到透过端出口；当气泡速率稳定时，记录对应的时间以及量筒中的空气量；当5-10mL的气体被收集时，再次记录下对应的时间和空气体积；计算扩散流（mL/min/@15psi）。结果如下表所示。

表1：试样一不同夹紧力切向流流量。

由表1可知，在不同夹紧力作用下，切向流流量大小发生改变，证明实现了第一液体流道大小的改变。

表2：试样一、二扩散流。

由表2可知，试样一采用直丝和弯丝编织导流筛网，扩散流上升程度低，因此能够有效防止滤膜被破坏。

表3：试样三不同夹紧力NWP。

由表3可知，在不同夹紧力作用下，NWP大小发生改变，证明实现了第二液体流道大小的改变。

表4：试样三不同夹紧力NWP。

由表3可知，在不同夹紧力作用下，切向流流量和NWP大小均发生改变，证明实现了第一液体流道和第二液体流道大小同时发生改变。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种流道可调式过滤膜包，包括，

进液导流筛网，具有第一进液口和第一滤液口，其用于引导待过滤流体沿切线方向渗透；

过滤单元，设于进液导流筛网的下游，其至少包括滤液导流筛网和设于滤液导流筛网两侧的过滤层；

所述过滤单元上开设有分别与第一进液口和第一滤液口至少部分连通的第二进液口和第二滤液口；

所述进液导流筛网靠近过滤层的一侧为进液面，该进液面和过滤层的上游之间形成第一液体流道；

所述滤液导流筛网和其两侧过滤层的下游之间形成第二液体流道；

其特征在于：

所述过滤膜包外周密封设置弹性封胶圈，且所述进液导流筛网和/或滤液导流筛网与过滤层之间垫设弹性部件，所述弹性封胶圈和弹性部件在夹紧力作用下厚度可变，用于第一液体流道和/或第二液体流道大小调节。

2.根据权利要求1所述的流道可调式过滤膜包，其特征在于：所述弹性封胶圈和弹性部件的弹性模量为0.01-0.9Mpa。

3.根据权利要求1所述的流道可调式过滤膜包，其特征在于：所述弹性封胶圈和弹性部件的硬度为50-70邵A，拉伸强度为2.2-5.3Mpa。

4.根据权利要求1或2或3所述的流道可调式过滤膜包，其特征在于：所述弹性部件包括设于进液导流筛网第一滤液口的第一弹性件和/或设于过滤单元第二进液口的第二弹性件，所述第一弹性件和第二弹性件分别对第一滤液口和第二进液口内侧壁密封。

5.根据权利要求4所述的流道可调式过滤膜包，其特征在于：夹紧力为X，所述第一弹性件和/或第二弹性件的厚度变化率为W，则W=0.007-0.015Nm^-1·X，且所述W小于15%。

6.根据权利要求4所述的流道可调式过滤膜包，其特征在于：所述第一弹性件和第二弹性件为密封圈，其设于第一滤液口或第二进液口的开口处，以封堵开口处侧壁；或者，所述第一弹性件和第二弹性件包括围设于第一滤液口或第二进液口，并渗透至进液导流筛网或滤液导流筛网内的封胶层。

7.根据权利要求4所述的流道可调式过滤膜包，其特征在于：所述第一弹性件和/或第二弹性件受到外力挤压前的厚度为h1，所述进液导流筛网和/或滤液导流筛网的厚度为h2，则h1：h2为1-1.1。

8.根据权利要求4所述的流道可调式过滤膜包，其特征在于：所述进液导流筛网和/或滤液导流筛网的孔隙率为25-35%，厚度为400-700μm。

9.根据权利要求4所述的流道可调式过滤膜包，其特征在于：所述进液导流筛网和/或滤液导流筛网未嵌入过滤层，所述第一液体流道和/或第二液体流道包括位于进液导流筛网和/或滤液导流筛网与过滤层之间的悬浮流道；

或者，所述进液导流筛网和/或滤液导流筛网嵌入过滤层，且嵌入的比例小于过滤层厚度的15%，所述过滤层的厚度为60-200μm。

10.根据权利要求9所述的流道可调式过滤膜包，其特征在于：所述进液导流筛网和/或滤液导流筛网由纤维编织形成，编织方式为平纹或斜纹，其编织纤维的直径为200-300μm。

11.根据权利要求10所述的流道可调式过滤膜包，其特征在于：所述进液导流筛网和/或滤液导流筛网包括相互垂直编织的直丝和弯丝，该直丝和弯丝沿同一平面连续弯曲，其中直丝的弯曲角度β为3-14°，弯丝的弯曲角度α为23-32°。

12.一种过滤系统，包括至少一个如权利要求1-11任一所述的流道可调式过滤膜包组成的过滤模块，所述过滤模块两端通过夹具夹持。

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