SE503727C2 - Dynamiskt filtersystem - Google Patents

Dynamiskt filtersystem

Info

Publication number
SE503727C2
SE503727C2 SE9402138A SE9402138A SE503727C2 SE 503727 C2 SE503727 C2 SE 503727C2 SE 9402138 A SE9402138 A SE 9402138A SE 9402138 A SE9402138 A SE 9402138A SE 503727 C2 SE503727 C2 SE 503727C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
filter
process fluid
permeate
dynamic
housing
Prior art date
Application number
SE9402138A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9402138D0 (sv
SE9402138L (sv
Inventor
John D Miller
Thomas J Fendya
Jr John E Ryan
Horst Randhahn
Hartmut Vogelmann
Original Assignee
Pall Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pall Corp filed Critical Pall Corp
Publication of SE9402138D0 publication Critical patent/SE9402138D0/sv
Publication of SE9402138L publication Critical patent/SE9402138L/sv
Publication of SE503727C2 publication Critical patent/SE503727C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/01Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
    • B01D29/05Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements supported
    • B01D29/055Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements supported ring shaped
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/50Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D29/52Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection
    • B01D29/54Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection arranged concentrically or coaxially
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/60Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor integrally combined with devices for controlling the filtration
    • B01D29/606Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor integrally combined with devices for controlling the filtration by pressure measuring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/60Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor integrally combined with devices for controlling the filtration
    • B01D29/608Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor integrally combined with devices for controlling the filtration by temperature measuring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/76Handling the filter cake in the filter for purposes other than for regenerating
    • B01D29/86Retarding cake deposition on the filter during the filtration period, e.g. using stirrers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/88Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices
    • B01D29/92Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for discharging filtrate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/96Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor in which the filtering elements are moved between filtering operations; Particular measures for removing or replacing the filtering elements; Transport systems for filters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/16Rotary, reciprocated or vibrated modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/08Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2321/00Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/20By influencing the flow
    • B01D2321/2008By influencing the flow statically
    • B01D2321/2016Static mixers; Turbulence generators

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

503 727 2 ventionella filterelement kan omfatta en del av själva kåpan och tillträde till vart och ett av filterelementen kan erfordra total nedmontering av hela den dynamiska filteranordningen, inkluderande filterenheten och den roterande enheten. Vidare bidrar mekanismer för fastsättning av filtermedia på filterelementen ytterligare till komplexiteten och krångligheten hos konventionella dynamiska anordningar. Beroende på antalet komponenter hos fastsättnings- mekanismerna och filtermediernas känslighet kan integriteten hos dessa konventionella dynamiska filteranordningar initialt ifråga- sättas eller kan de gå sönder mycket snabbt. Följaktligen är inte bara integriteten och integritetsprovningen problematisk utan avlägsnande och ersättning av filterelementen är både tekniskt svårt och tidsödande.
Vidare har för att pumpa processfluidet genom den dyna- miska filteranordningen konventionella system utnyttjat en första pump för pumpning av processfluidet in i processfluiduminloppet och en andra pump för att avdra retentatet från retentatutloppet. Även om användningen av två pumpar är fördelaktig i vissa till- lämpningar ökar detta icke desto mindre kostnaden och den meka- niska komplexiteten för det dynamiska filtersystemet.
Sammanfattning av uppfinningen Ett principiellt ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en dynamisk filteranordning, i vilken filterelemen- ten snabbt och lätt kan avlägsnas och ersättas. Ytterligare ändamål är (1) att tillhandahålla en filterenhet, som kan testas bekvämt och pålitligt; (2) att tillhandahålla en dynamisk filter- anordning som utnyttjar ett brett spektrum av material för att uppfylla kraven pà filtreringsprocessen och som upptar de olika materialen utan att inverka på den dynamiska filteranordningens funktion; (3) att tillhandahålla en dimensionsstabil filterenhet; och (4) att tillhandahålla en enkel stödstruktur för uppbärande av filterelementen under samtidig funktion som kanalsystem för till- försel och/eller återvinning av processfluidum när detta är permeat.
Ett annat principiellt ändamål med föreliggande upp- finning är att tillhandahålla pumpningsverkan förutom eller t o m ersättande en extern pump för pumpning av processfluidet genom den dynamiska filteranordningen. Föreliggande uppfinning tillhanda- 503 727 3 håller sålunda pumpningsverkan inne i själva den dynamiska filter- anordningen och uppnår detta med en specifik utformning och ett specifikt arbetssätt.
Ett annat principiellt ändamål med föreliggande upp- finning är att tillhandahålla förbättrad turbulens och skjuvnings- hastighet i gapen i den dynamiska filteranordningen. Baserat på ett speciellt kännetecken hos föreliggande uppfinning är det möjligt att tillhandahålla pumpningsverkan under samtidigt skapande av ovan nämnda turbulens.
Kort beskrivning av ritninqarna Fig 1 är en schematisk vy av ett dynamiskt filtersystem enligt föreliggande uppfinning; Fig 2 är en partiellt sektionerad vy av en utföringsform av den dynamiska filteranordningen enligt fig 1; Fig 2A är en delvis sektionerad vy av en annan utföringsform av en filterenhet; Fig 3 är en topplanvy av filtermodulen som visas i fig 2; Fig 4 är en vy av filtermodulen enligt fig 3; Fig 5 är en perspektivvy av en annan utföringsform av filter- modulen; Fig 6 är en perspektivvy av en annan utföringsform av en fil- termodul; Fig 7 är en perspektivvy av en utföringsform av den roterande enheten; Fig 8 är en perspektivvy av en annan utföringsform av den roterande enheten; Fig 9 är en sektionerad vy av en annan utföringsform av den dynamiska filteranordningen: Fig 10 är en tvärsnittsvy av en annan utföringsform av en dyna- misk filteranordning; Fig ll är en perspektivvy av en annan utföringsform av en dyna- misk filteranordning; Fig 12A - l2C är en frontvy, en toppvy och en perspektivvy av en filtersektor av fig ll; Fig 13 är en perspektivvy av en annan utföringsform av en dyna- misk filteranordning; Fig 14A - 14C är en frontvy, en toppvy och en perspektivvy av en filtersektor; 503 727 4 Fig 15 är en toppvy av utföringsformen enligt fig 13 utan fil- tersektorerna på plats; och Fig 16 är en toppvy av utföringsformen enligt fig 13 med filter- sektorerna på plats.
Beskrivning av utförinqsformer Såsom visas i fig 1 kan ett dynamiskt filtersystem enligt föreliggande uppfinning innefatta en dynamisk filteranordning 101, ett arrangemang 102 för matning av processfluidum, ett arrangemang 103 för återvinning av retentat och ett arrangemang 104 för åter- vinning av permeat. Den dynamiska filteranordningen 101 omfattar allmänt en kåpa 105 uppvisande ett inlopp 106 för processfluidum, ett retentatutlopp 107 och ett permeatutlopp 108. Den dynamiska filteranordningen 101 innefattar ett eller flera filterelement och en eller flera delar som är interfolierade inne i kåpan och anordnade att rotera relativt varandra.
Arrangemanget 102 för matning av processfluidum är anslutet till processfluiduminloppet 106 hos den dynamiska filter- anordningen 101 och kan innefatta en tank, tråg eller annan behållare lll för processfluidum, som är ansluten till process- fluiduminloppet 106 via en matningsledning 112. Arrangemanget 102 för matning av processfluidum kan också innefatta ett pumporgan 113, som kan innefatta en positiv deplacementspump i matnings- ledningen 112 för transport av processfluidet från behållaren 111 till den dynamiska filteranordningen 101. En trycksensor 114 och en temperatursensor 115 anslutna till matningsledningen 112 kan också innefattas i arrangemanget 102 för matning av process- fluidum.
Alternativt kan processfluidet tillföras från varje trycksatt källa och arrangemanget för matning av processfluidum kan, förutom eller istället för pumporganet, innefatta en eller flera reglerventiler och/eller flödesmätare för styrning av flödet av processfluidum genom matningsledningen till processfluidumin- loppet på den dynamiska filteranordningen.
Arrangemanget 103 för retentatåtervinning är kopplat till retentatutloppet 107 på den dynamiska filteranordningen 101. När det dynamiska filtersystemet är ett recirkulerande system och är utformat för att upprepade gånger leda processfluidet genom den dynamiska filteranordningen 101 kan retentatåtervinningsarrange- 505 727 5 manget 103 innefatta en retentatreturledning 116, som sträcker sig från retentatutloppet 107 till processfluidumbehållaren 111. När det dynamiska filtersystemet är utformat att leda processfluidum endast en gång genom den dynamiska filteranordningen kan ventiler 119 vara kopplade till retentatreturledningen 116 för att styra retentatet till en separat retentatbehàllare eller bort från det dynamiska filtersystemet. Retentatátervinningsarrangemanget 103 kan också innefatta en pumpanordning 117, som kan innefatta en positiv deplacementspump för transport av retentatet från den dynamiska filteranordningen 101 till processfluidumbehållaren lll.
Alternativt kan retentatàtervinningsarrangemanget innefatta, förutom eller istället för pumpanordningen, en eller flera regler- ventiler och flödesmätare kopplade till retentatreturledningen för transport av retentatfluidet från den dynamiska filteranordningen till processfluidumbehàllaren. En trycksensor 118 och en tempera- tursensor 121 kopplade till retentatreturledningen 116 kan också ingå i retentatåtervinningsarrangemanget 103.
Permeatåtervinningsarrangemanget 104 är kopplat till permeatutloppet 108 på den dynamiska filteranordningen 101 och kan innefatta en permeatátervinningsledning 122, som sträcker sig från permeatutloppet 108 till en permeatbehållare 123. En eller flera ventiler 124 kan vara kopplade till permeatåtervinningsledningen 122 för att leda permeatet bort från det dynamiska filtersystemet.
Vidare kan trycksensorer 125, 127 och en temperatursensor 126 kopplade till permeatåtervinningsledningen 122 också ingå i permeatàtervinningsarrangemanget 104. Alternativt kan permeatåter- vinningsarrangemanget innefatta en pumpanordning kopplad till permeatåtervinningsledningen för avdragning av permeat från den dynamiska filteranordningen.
Det dynamiska filtersystemet kan innefatta olika andra undersystem, såsom ett barriärf1uidumtätningsarrangemang 128, ett steriliserings- och/eller rengöringsarrangemang 131, ett värme- växlararrangemang och en transportapparatur. När t ex den relativa rotationen mellan filterelementen och skivdelarna àstadkommes av en roterande enhet 132, som innefattar en motoranordning 133 kopplad till en axel 134, kan barriärfluidumtätningsarrangemanget 128 vara kopplat till axeln 134 för att tillhandahålla ett tryck- fluidum vid de roterande tätningarna 135 monterade pá axeln 134.
Det trycksatta fluidet säkerställer korrekt smörjning vid tät- 6 ningarna 135 och förhindrar läckage av processfluidum längs axeln 134. Barriärfluidumtätningsarrangemanget 128 kan innefatta en ventil 136, en temperatursensor 137 och en trycksensor 138 upp- ströms från de roterande tätningarna 135 liksom en ventil 141, en temperatursensor 142 och en flödessensor 143 nedströms från de roterande tätningarna 135 för att säkerställa att barriärfluidet strömmar vid en korrekt temperatur och ett korrekt tryck.
Steriliserings- och/eller rengöringsarrangemanget 131 kan innefatta en ångledning 144 kopplad till ett ånginlopp 145 på den dynamiska filteranordningen 101 genom en ventil 146. Ånga kan ledas genom ångledningen 144 in i den dynamiska filteranordningen 101 och ut genom processfluiduminloppet 106, retentatutloppet 107 och permeatutloppet 108 för att rengöra och sterilisera den dynamiska filteranordningen 101. Alternativt eller dessutom kan en separat rengöringslösning, såsom en kaustiklösning, införas i den dynamiska filteranordningen 101 genom processfluiduminloppet 106 och lämna genom både retentatutloppet 107 och permeatutloppet 108.
Värmeväxlararrangemanget kan vara kopplat till någon eller samt- liga av matningsledningen 112 för processfluidum, retentatretur- ledningen 116 och permeatåtervinningsledningen 122 för att upp- rätthålla temperaturen på processfluidet, retentatet eller permea- tet inom ett förutbestämt intervall. T ex kan värmeväxlararrange- manget innefatta en värmeväxlare 149 monterad till retentatàter- vinningsledningen 116 och tillföras ett kylmedium genom en kyl- medieledning 150 för upprätthållande av temperaturen på retentatet inom det förutbestämda intervallet.
Transportapparaturen kan omfatta en släde eller en vagn på vilken vissa eller samtliga komponenter av det dynamiska filtersystemet är monterade för att underlätta systemets trans- port.
Som visas mer i detalj i fig 2 omfattar en föredragen utföringsform av den dynamiska filteranordningen 101 företrädesvis en kåpa 105, en stationär filterenhet 147 uppvisande ett eller flera filterelement 148 och en roterande enhet 132 uppvisande en eller flera delar 151, vilka är monterade på en central axel 134 och är interfolierade med filterelementen 148. Alternativt kan den dynamiska filteranordningen omfatta filterelement fastsatta på en roterande kåpa och delarna vara fastsatta på en roterande axel eller kan filterelementen vara fastsatta på en stationär eller en 505 727 7 roterande axel och delarna fastsatta på en stationär eller rote- rande kåpa. Emellertid föredrages utföringsformen som visas i fig 2, eftersom rotation av filterelementen kan alstra oönskade centrifugalkrafter i permeatet och baktryck på filterelementen.
Vidare förenklar fastsättning av delarna 151 på en central rote- rande axel 134 konstruktionen av den roterande enheten 132 och dess gränsyta mot kåpan 105.
Den dynamiska filteranordningen är företrädesvis utformad att uppta processfluider vid driftstryck av upp till 100 psi eller mer. Såsom visas i fig 2 - 4 tillåter den dynamiska filteranord- ningen 101 processfluidet att strömma inne i kåpan 105 från processfluiduminloppet parallellt förbi vart och ett av filterele- menten 148 till retentatutloppet. För parallellt flöde kan tät- ningar vara anordnade inne i filterenheten eller mellan filteren- heten och kåpan för att styra processfluidet diametralt över filterelementen eller radiellt över filterelementen från periferin till centrum eller från centrum till periferin av filterenheten.
Alternativt kan den dynamiska filteranordningen tillåta process- fluidet att strömma inne i kåpan från processfluiduminloppet seriellt förbi vart och ett av filterelementen till retentatut- loppet 107. För seriellt flöde kan tätningar vara anordnade inne i filterenheten eller mellan filterenheten och kåpan för att styra processfluidum seriellt förbi varje filterelement. Både den parallella utformningen och den seriella utformningen är lika föredragna och för varje särskild applikation kan en utformning vara mer fördelaktig än den andra utformningen. Exempelvis kan seriellt flöde vara särskilt lämpat för koncentrering av process- fluidum där temperaturen på fluidet inte ökar väsentligt mellan processfluiduminloppet och retentatutloppet eller där temperatur- ökningen inte är något problem. Parallellt flöde kan eliminera ett tryckfall axiellt längs filterelementstapeln och ge i det närmaste samma tryckprofil över varje individuellt filterelement.
Kåpan 105 kan vara konfigurerad på ett antal olika sätt.
Exempelvis har den företrädesvis en väsentligen cylindrisk kon- figuration, som kan vara anpassad till filterenheten 147 för att minimera uppehållsvolymen eller icke anpassad till filterenheten 147 för att underlätta olika tätningsarrangemang. Vidare omfattar kåpan 105 företrädesvis en flerstycksenhet, som bekvämt kan plockas isär och åter sättas samman. Kåpan 105 som visas i fig 2 8 omfattar t ex en bas 152 och ett separerbart huvud 153 monterat på basen 152 med en klämma, genom bultar eller något annat lämpligt arrangemang. Basen 152 och huvudet 153 är tätade mot varandra, företrädesvis genom en O-ring eller annan packning 154 placerad mellan basen 152 och huvudet 153. Lagren och de mekaniska tät- ningarna (icke visade i fig 3) för montering av den roterande enheten på kåpan kan vara anordnade i basen.
Processfluiduminloppet, retentatutloppet och permeatut- loppet kan vara placerade vid varje lämplig punkt i kåpan 105.
Exempelvis kan processfluiduminloppet omfatta en serie portar på en sida av den cylindriska delen 155 av huvudet 153 under det att retentatutloppet omfattar en serie portar på motsatt sida av den cylindriska delen 155 av huvudet 153. Alternativt kan process- fluiduminloppet vara placerat i den övre delen 156 av huvudet 153 under det att retentatutloppet är placerat i basen 152 eller vice versa. Vidare kan både processfluiduminloppet och retentatutloppet vara placerade i den övre delen 156 eller i basen 152 på kåpan 105. När fluidumflöde leds längs med eller genom axeln 134 kan processfluiduminloppet eller retentatutloppet omfatta öppningen i basen 152 som upptar axeln 134. Permeatutloppet 108 är företrädes- vis lokaliserat vid en lämplig anslutning mellan kåpan 105 och filterenheten 147.
Filterenheten 147 omfattar företrädesvis ett eller flera staplade filterelement 148 uppburna av en hållare 157. Filterele- menten kan vara konstruerade pá ett antal olika sätt. Exempelvis kan filterelementen vara plana eller ha en väsentligen konisk form. Vidare innefattar filterelementet ett poröst filter, där storleken och fördelningen av filtrets porer kan vara valda i beroende av kraven vid varje speciell applikation. Exempelvis kan filterelementet omfatta ett styvt poröst material såsom ett poröst metallelement eller ett poröst keramiskt element. I en utförings- form kan metallelementet omfatta övre och nedre porösa metall- filterskikt och en inre struktur innefattande ett trådnät eller en öppen kavitet som kommunicerar med permeatutloppet. En fördel med en utföringsform uppvisande ett styvt poröst material är att de styva porösa filterskikten kan sättas fast enbart längs elementets kant och vid de inre och yttre diametrarna.
I utföringsformen som visas i fig 2 - 4 omfattar varje filterelement 148 en plan, styv platta 161 och minst ett men 9 företrädesvis två filter 162 vardera monterade på motsatta sidor av den plana plattan 161. Den plana plattan 161 kan omfatta varje lämpligt styvt material, som ger en tillräcklig strukturell integritet och som är kompatibelt med processfluidet. Exempelvis omfattar plattan 161 företrädesvis ett styvt polymermaterial såsom nylon. Dessutom kan den plana plattan 161 innefatta en förstärk- ning såsom orienterade glasfibrer dispergerade i det polymera materialet eller ett integrerat metallsupport. Denna armering ger ytterligare strukturell integritet. Den ger också dimensionsstabi- litet genom att motstå expansion av plattan 161 beroende på temperatur eller fuktabsorption. Passager 163 innefattande genom- gående hål och kanaler såsom V-formade periferiella och radiella spår utbildade i plattans yta tillåter permeatet att dränera från filtret 162. Passagerna i filterplattan kan vara utformade att minimera baktryck på filtren och balansera transmembrantryck.
Plattan 161 kan vidare innefatta plattjärn på sina ytor och kanter för att underlätta montering av filtret 162.
Filtren i filterenheten innefattar vardera en uppströms- sida, som kommunicerar med processfluidet och en nedströmssida som kommunicerar med permeatet och uppdelar därför kåpan i två kam- mare, där en kammare innehåller processfluidet och den andra kammaren innehåller permeatet. Varje filter 162 kan omfatta varje lämpligt poröst filtermedium, inkluderande ett poröst metallmedium eller ett poröst fibermedium, monterat på minst en yta av plattan 161, varvid storleken och fördelningen av porerna hos filtermediet kan vara valda för att möta kraven från varje speciell applika- tion. I utföringsformen som visas i fig 2 omfattar varje filter 162 ett poröst polymermembran monterat på plattans 161 yta på något lämpligt sätt, innefattande värmeförsegling, svetsning eller med hjälp av ett lösningsmedel eller ett bindemedel.
I en föredragen utföringsform är membranet format till elementets yta såsom utläres i den av samma sökande inlämnade amerikanska patentansökan Serial No. 07/700,268, vilken införlivas häri genom referens. I enlighet med den amerikanska patentansökan Serial No. 07/700,268 kan ett harts upplösas i ett lösningsmedel till bildning av en gjutlösning som användes för att impregnera ett substrat. Substratet kan vara ett makroporöst material, typiskt ett vävt eller non-woven fibröst ark, vilket när det impregnerats med eller mättats med gjutlösningen fungerar som en 503 727 10 bärare för gjutlösningen. Substratet är företrädesvis sammansatt av ett material som är motståndskraftigt mot attack eller upp- lösning av lösningsmedlet. Det mättade substratet placeras i kontakt med ytan på en stödstruktur, såsom en filterplatta 161, på vilken membranet skall formas. Stödytan på vilken det mättade substratet placeras är åtminstone något löslig i eller uppmjukas av lösningsmedlet som användes för att lösa upp hartset.
Så snart det mättade substratet kommer i kontakt med bärarens yta börjar stödet i lösningen att lösas upp eller mjuk- göres bärarens yta. Eftersom substratet är fullständigt och jämnt mättat kommer hela arean på ytan till vilken membranet skall formas att väsentligen jämnt lösas upp eller mjukgöras av lös- ningsmedlet. Membranet formas sedan på ytan av bäraren genom utfällning av hartset inne i substratet och på bärarens yta.
Exempelvis kan hartset fällas ut från gjutlösningen genom sänkning av koncentrationen av lösningsmedlet i gjutlösningen. Alternativt kan en fällningslösning appliceras på aggregatet av bäraren och det mättade substratet. Eftersom hartset fälls ut inne i den àterformande ytan på bäraren är membranet tätt och integralt bildat på bäraren. US patent nr 4,340,480 beskriver olika gjutlös- ningar, substrat och utfällningsmetoder.
Det porösa polymera membranet kan omfatta vilket som helst polymert material som är kompatibelt med processfluidet.
Exempelvis kan membranet innefatta ett nylon, polyvinylidendi- fluorid, polyetersulfon eller PTFE. Vidare kan membranet omfatta ett enda skikt eller flera skikt och kan innefatta en vävd eller non-woven bärare såsom en non-woven polypropylen. Storleken på porerna i det porösa polymera membranet kan väljas för att möta kraven vid varje speciell applikation.
Hållaren kan uppfylla många funktioner. Exempelvis kan den fungera som bärare för filterelement i en staplad konfigura- tion, förankra filterenheten till kåpan, hålla filterelementen korrekt åtskilda från varandra och/eller åstadkomma dränering av permeatet från filterelementen till permeatutloppet. Alternativt kan dessa funktioner uppfyllas genom separata strukturer.
Hållaren kan vara utformad på olika sätt. Exempelvis omfattar i utföringsformen som visas i fig 2 - 4 hållaren 157 flera stolpar 164 anordnade vid periferin av filterelementen 148.
Varje stolpe 164 innefattar flera cylindriska sektioner 165, 505 727 11 varvid varje cylindrisk sektion 165 är staplad mellan periferiella delar av plattorna 161 på angränsande filterelement 148. Även om filterplattorna 161 och de cylindriska sektionerna 165 visas som separata komponenter i fig 2 kan varje filterplatta 161 och angränsande cylindriska sektion 165 vara utbildade som ett enda enhetligt stycke. Filterelementen 148 och varje stolpe 164 kan vara fastsatta på varje lämpligt sätt. Såsom visas i fig 2 inne- fattar exempelvis varje stolpe en central borrning 166 genom vilken en dragstång 167 sträcker sig. Under tillverkning kan dragstàngen 167 sättas fast i det övre filterelementet 148 och den undre cylindriska sektionen 165 efter det att stapeln av filter- element 148 och cylindriska sektioner 165 komprimerats under en förutbestämd last till en lämplig höjd. Dragstången 167 kan vara permanent fastsatt, t ex genom svetsning, såsom visas i fig 2, eller kan den vara löstagbart fastsatt, t ex genom en bult, såsom visas i fig 2A.
När filterplattorna är tillverkade av ett polymermaterial kan det vara särskilt fördelaktigt att tillverka hàllaren av ett höghållfast material som har en väsentligt lägre expansions- koefficient än den polymera filterplattan. Lämpliga höghållfasta lågexpanderande material kan innefatta en metall, såsom rostfritt stål, eller ett polymermaterial såsom en polyfenylensulfid till- gänglig från Phillips Petroleum under varubenämningen Ryton.
Hållaren fungerar då som ett distansorgan. Om t ex de cylindriska sektionerna 165 som visas i fig 2 är framställda av ett material såsom rostfritt stål kommer läget för varje filterelement 148 i stapeln av filterelement att förändras mycket litet i förhållande till de angränsande delarna 151 av den roterande enheten 132 oavsett expansionen av de polymera filterplattorna 161 beroende på t ex temperatur och fuktabsorption. Alternativt kan en distans- klämma separat från hàllaren vara utbildad av ett material upp- visande en lägre expansionskoefficient än den polymera filter- plattan och kan monteras separat på filterelementen för att bibehålla deras position.
Filterenheten är företrädesvis fastsatt i kåpan på varje lämpligt sätt som tillåter filterenheten att snabbt och enkelt avlägsnas från och installeras i kåpan. Exempelvis kan den vara bultad till kåpan eller kan huvudet innefatta en utskjutande del som vilar mot och låser filterenheten på basen. I utföringsformen 05 727 CJ l 12 som visas i fig 2 innefattar en av stolparna 164 en fot 168, som är fastspänd mellan basen 152 och huvudet 153 på kåpan 105. Åter- stående stolpar 164 är fria att glida längs basen 152 på kåpan 101. Med hållaren 157 fastsatt i kåpan 105 på endast en punkt tillåtes filterenheten att expandera och kontrahera inne i kåpan utan onödig belastning på filterenheten. Permeatutloppet 108 är företrädesvis lokaliserat till basen 152 vid borrningen 166 i stolpen 164 uppvisande foten 168 och borrningen 166 fungerar som en passage eller kanal för dränering av permeatet från filterele- menten 148. Permeatpassagen i stolpen kan vara utformad att minimera mottrycket på filtren i filterelementen. En spindel 171 monterad i borrningen 166 vid stolpens 164 botten tillåter permea- tet att strömma genom passagerna 163 i filterelementen 148 genom passagen 166 i stolpen 164 förbi spindeln 171 till permeatutloppet 108. Såsom visas i fig 2 isolerar de plana packningarna 169 mellan filterplattorna 161 och de cylindriska sektionerna 165 av stolpar- na 164 och en packning 170 mellan stolparna 164 och kåpans 105 bas 152 permeatet från processfluidet. Såsom visas i fig 2A kan 0- ringar vara placerade mellan filterplattorna 161 och de cylind- riska sektionerna 165 av stolparna 164 för att isolera permeatet från processfluidet. För stolparna 164 vilka inte är fastsatta i kåpan 105 sträcker sig passagerna 163 i filterelementen 148 inte genom filterplattans periferi till borrningen i dessa stolpar.
Filterenheten har företrädesvis en modulkonstruktion vilket underlättar sammansättning och installation liksom isärtag- ning och avlägsnande av filterenheten från den dynamiska filter- anordningen. En modulkonstruktion underlättar också konstruktionen av filterenheter uppvisande varje önskat förutbestämt antal filterelement, t ex från 1 till 30 eller fler.
Enligt en aspekt av modulkonstruktionen kan filterenheten omfatta en men företrädesvis två eller flera filtermoduler. Där filterenheten omfattar en enda filtermodul är varje filterelement 148 företrädesvis cirkulärt och kan sträcka sig över approximativt 360°. Exempelvis kan varje filterelement omfatta ett enda cirku- lärt element uppvisande en nyckelhålsöppning, vilket skulle underlätta montering av filterenheten runt axeln på den roterande enheten. När emellertid filterenheten omfattar två eller flera moduler kan varje 360° filterelement omfatta två eller flera filtersektioner, t ex två eller flera filtersektorer 172 som 503 727 13 spänner från ca 15° eller mindre till ca l80° eller mer. I ut- föringsformen som visas i fig 2 spänner varje filtersektor 172 över ca l80° och filterenheten 147 omfattar två separata filter- moduler 173, där varje modul 173 innefattar en stapel av l80° filtersektorer monterade på sina resp hållare 157. Alternativt kan filterenheten omfatta 3, 4 eller fler filtermoduler vardera inne- fattande en hållare och en stapel av filtersektorer som spänner över 120°, 90° resp mindre. Filterenheten kan också omfatta två eller flera filtermoduler uppvisande olika spann. Exempelvis kan filterenheten omfatta tre filtermoduler som spänner över 90°, 90° resp l80°. Kanterna på filtersektorer i samma plan på vilka som helst angränsande moduler kan vända mot, vila mot eller passa in med varandra till bildning av det cirkulära filterelementet.
Enligt en annan aspekt av modulkonstruktionen kan filter- enheten omfatta filterelement eller sektioner som är individuellt monterbara på en hållare. Såsom visas i fig ZA kan t ex en filter- sektor 172 och en angränsande cylindrisk sektion 165 avlägsnas från eller adderas till hàllaren 157 genom att helt enkelt av- lägsna och återinstallera dragstángen 167. Varje typ av filter- sektion, t ex en innefattande ett poröst metallmedium, ett poröst keramiskt medium, ett fibröst medium eller ett poröst membran kan vara löstagbart monterad i hàllaren.
Såsom visas i fig 5 omfattar en andra utföringsform av filterenheten en hållare 157 och en filtersektor 172 liknande dem som visas i fig 2 - 4. Emellertid innefattar filtersektorn 172 ett par motsatta flikar 174. Minst en av flikarna 174 innefattar en nippel 175 som sträcker sig utåt från fliken 174. Permeat- passagerna inne i filtersektorn 172 sträcker sig genom fliken 174 och nippeln 175 till en öppning vid nippelns 175 ände. Hållaren 157 omfattar minst två stolpar 176. Varje stolpe 176 kan vara utbildad som ett enhetligt stycke och kan vara framställt av ett material med en väsentligt lägre expansionskoefficient än t ex en polymer filtersektor 172. Varje stolpe 176 har flera konsoler 177 och motsvarande konsoler 177 på de två stolparna 176 upptar flikarna 174 på filtersektorn 172 och håller säkert filtersektorn 172 på plats. Åtminstone en av stolparna 176 har en central passage eller kanal vilken kommunicerar med varje konsol 177 via en koppling 178. När fliken 174 uppvisande nippeln 175 införes i en konsol 177 samverkar nippeln 175 med kopplingen 178. En 0-ring 505 727 14 181 påsatt runt nippeln 175 komprimeras inne i kopplingen 178 och förhindrar läckage av processfluidet in i permeatpassagerna hos filtersektorn 172 och stolpen 176. Stolpen 176 uppvisande den centrala passagen som kommunicerar med permeatpassagerna i filter- sektorn kan vara förankrad i kåpan vid permeatutloppet tillåtande permeatet att strömma från filtersektorn genom stolpen till per- meatutloppet.
Såsom visas i fig 6 omfattar en tredje utföringsform av filterenheten också en hållare 157 och en eller flera filter- sektorer 172. Varje filtersektor 172 motsvarar den som visas i fig 2 - 4. Emellertid spänner filtersektorn 172 som visas i fig 6 över approximativt 90° och har en yttre periferi som är utformad att säkert stå i ingrepp med hàllaren 157. De mot varandra vilande kanterna på filtersektorerna 172 i samma plan kan vara utbildade att passa ihop med och stå säkert i ingrepp med varandra. Dessutom sträcker sig minst en nippel 184 med en omslutande O-ring 185 utåt från periferin av filtersektorn 172. Hållaren 157 omfattar en kvartssektor av en cylindrisk vägg och har spår 186 som passar ihop med den formade yttre periferin på filtersektorerna 172 för att säkert positionera filtersektorerna 172 på plats. Varje spår har minst en koppling 187 som passar ihop med nippeln 184 och 0- ringen 185 på ett sätt motsvarande det som diskuterats med hän- visning till fig 5. Var och en av kopplingarna 187 kan vara ansluten till en passage eller kanal i hàllaren 157 som i sin tur kommunicerar med permeatutloppet och tillåter permeatet att strömma från filtersektorn 172 genom hàllaren 157 till permeatut- loppet. Hållaren 157 kan vidare innefatta en eller flera öppningar 188 mellan angränsande filtersektorer 172. Öppningarna 188 kan vara kopplade till processfluiduminloppet för att tillhandahålla processfluidum mellan var och en av de angränsande filter- sektorerna 172 eller kan de vara kopplade till retentatutloppet för att avlägsna retentat från mellan filtersektorerna 172.
I var och en av fig 2 - 6 är stapeln av filterelement och filtersektioner orienterad vertikalt. Alternativt kan stapeln vara orienterad horisontellt eller i vilken som helst vinkel mellan de horisontella och vertikala riktningarna.
Modulkonstruktionen av filterenheten ger många fördelar jämfört med konventionella dynamiska filteranordningar. Exempelvis kan installation liksom avlägsnande och ersättning av filter- 505' 727 15 modulerna genomföras snabbt och enkelt med användning av normalt tillgängliga verktyg. Så snart huvudet avlägsnats från basen kan filtermodulerna enkelt lösgöras från den roterande enhetens delar helt enkelt genom att föra filtermodulen radiellt bort från den roterande enheten. En ny filtermodul kan lika enkelt föras ra- diellt in på plats mellan den roterande enhetens delar. Denna hanterbarhet är särskilt viktig för stora staplar. Vidare kräver vare sig avlägsnande eller ersättning nedmontering av den rote- rande enheten.
Inte bara kan en hel filtermodul ersättas utan en enda filtersektion i filtermodulen kan också ersättas. När filter- sektionerna, t ex filtersektorerna, är löstagbart fastsatta på hållaren, kan så snart filtermodulen avlägsnats från kåpan varje defekt filtersektor avlägsnas från hållaren och ersättas med nya filtersektorer. Detta reducerar signifikant underhàllskostnaderna eftersom det möjliggör ersättning av enbart de filtersektorer som är defekta och ökar anordningens användbarhet som ett underhåll- bart högintegrerat system.
Modulkonstruktion ger också en mycket mer pålitlig filterenhet eftersom den i mycket högre grad kan provas både under produktion och på fältet. Under produktion kan varje komponent i filterenheten, t ex varje filtersektor, varje hållare, varje filtermodul testas med avseende pà felfrihet före slutsammansätt- ning och provning. På fältet möjliggör modulkonstruktion att en enda defekt komponent i filterenheten lätt kan detekteras. Varje filtermodul kan provas individuellt för felfrihet för att finna en defekt filtermodul och sedan kan varje hållare ocxh filtersektor i den defekta filtermodulen provas med avseende på felfrihet.
Dessutom är den modulformigt konstruerade filterenheten enligt föreliggande uppfinning tillräckligt kraftig för att rengöras på plats under många cykler och kan ändå vara sammansatt av lättviktsmaterial såsom plast. Modulfilterenheterna underlättar också kassation. Plastkomponenterna i filterenheten kan lätt plockas isär, vilket ger en lágvoluminös lätt brännbar av- fallsprodukt.
Den roterande enheten, innefattande delarna 151 och den roterande axeln 134 kan också vara utformade på ett antal olika sätt. Exempelvis kan delarna 151 vara plana eller koniska. Såsom visas i fig 2 kan delarna 151 innefatta massiva skivor fastsatta 505 727 16 på axeln 134 och interfolierade med de stationära filterelementen 148. Varje skiva 151 kan ha en storlek, en form och en ytkontur som maximerar förmågan hos fluidet i gapet 191 mellan varje skiva 151 och filterplatta 148 att svepa avfall från filtrets 162 yta och förhindra filtret 162 från att beläggas. Exempelvis, såsom visas i fig 2, kan varje skiva 151 vara avsmalnande så att den blir smalare med ökande radie. Detta ger ett spetsigt gap 191 som kan hjälpa till att hålla filtret 162 fritt från varje ansamlat avfall. Storleken och formen på gapet, konfigurationen av de roterande skivorna och skivornas rotationshastighet kan påverkas till att ge en förutbestämd skjuvningshastighet längs filterele- mentens radie vilket förhindrar ackumulering av avfall på filter- ytorna.
I en andra utföringsform av den roterande enheten kan skivorna ha en mikroskopisk ytråhet liksom stora ytstrukturer såsom utsprång, fördjupningar eller en kombination av de två.
Exempelvis kan såsom visas i fig 7 och 8 de roterande skivorna 151 ha åsar 192 eller spår 193 som sträcker sig över en eller båda ytorna på skivan 151 från centrum till periferin. Åsarna 192 eller spåren 193 kan sträcka sig i en rät radiell riktning, såsom visas i fig 7, eller i en spiralriktning, såsom visas i fig 8. Vidare kan utsprången och fördjupningarna innefatta isolerade knölar eller gropar utspridda över den roterande skivans yta.
Ytstrukturen hos skivorna kan åstadkomma flera effekter.
Exempelvis kan den underlätta och/eller optimera bildningen av turbulent flöde i gapet mellan skivorna och filterelementen.
Beroende på att utsprången och fördjupningarna utgör “minihinder" kan små virvelströmmar bildas vid gränsytan med fluidet. Detta kan inducera turbulent flöde som i sin tur kan inhibera ackumuleringen av avfall på filtrens yta. Förutom utföringsformerna som visas i fig 7 och 8 kan delarna av den roterande enheten ha varje lämplig konfiguration för alstrande av turbulens i gapet mellan delarna och filterelementen. Exempelvis kan delarna vara slitsade eller kan de innefatta individuella blad som sträcker sig från axeln.
De roterande skivorna åstadkommer också en pumpverkan beroende på centrifugalkrafterna som alstras av de roterande skivorna. Den naturliga ytråheten hos skivorna drar med sig fluidum som ligger i närheten av ytorna på de roterande skivorna och slungar fluidet genom gapen i ett spiralliknande flödes- 17 mönster. Varje stort ytutsprång och/eller fördjupning i de rote- rande skivorna, såsom visas i fig 7 och 8, kan ytterligare för- bättra pumpverkan. Exempelvis kan spiralerna av àsar 192 och/eller spår 193 åstadkomma ytterligare pumpverkan genom att approximera kastbanan längs vilken en fluidumpartikel skulle röra sig när den passerar genom gapet 35 från centrum till periferin under den kombinerade inverkan av centrifugalkraft och friktionskraft beroende på den roterande skivans yta.
Spiralmönstret av àsar 192 och/eller spår 193 kommer att uppvisa olika magnituder av pumpverkan beroende på rotations- riktningen. Vanligen är pumpverkan och turbulens två inbördes motverkande effekter. Mot bakgrund av detta faktum låter sig utföringsformen som visas i fig 8 utnyttjas för åtminstone två driftssätt. Enligt det första driftssättet roteras skivan i den riktning där pumpverkan är den dominerande effekten under det att skapandet av turbulens undertryckes. Enligt det andra driftssättet roteras skivan i den motsatta riktningen och understryker skapan- det av turbulens och gör pumpverkan mindre dominant. Sålunda ger utföringsformen enligt fig 8 flexibilitet för driften av den dynamiska filteranordningen. I synnerhet kan ett annorlunda pumpverkanuppträdande och turbulensuppträdande uppnås utan att förändra de roterande skivornas rotationshastighet. Denna ökning i flexibilitet för driften uppnås genom en sänkning av symmetrin av den roterande skivans ytstruktur när man övergår från utförings- formen enligt fig 7 till utföringsformen enligt fig 8.
Axeln 134 kan ha ett antal olika utformningar. Exempel- vis, såsom visas i fig 9, innefattar en annan utföringsform av den dynamiska filteranordningen 101 en axel 134 uppvisande flera axiellt riktade pinnar 194 på vilka de roterande skivorna är monterade. Processfluiduminloppet 106 är anslutet till axeln 134 vid pinnarnas 194 bas och ovanför en mekanisk roterande tätning 135. Processfluidet strömmar axiellt längs pinnarna 194 parallellt längs med vart och ett av filterelementen 148 i filterenheten 147 och ut genom retentatutloppet 107.
Axeln 134 kan också vara massiv eller ihålig. När axeln är massiv kan den roterande skivan 151 ha öppningar nära axeln som skulle tillåta processfluidum att strömma axiellt längs med axeln och åstadkomma ett parallellt flöde av processfluidum mellan filterenhetens centrum och periferi. När axeln är ihålig kan en 503 727 18 passage löpa axiellt upp från botten eller ned från toppen genom axeln och kommunicera med det inre av kåpan via öppningar i axeln mellan angränsande roterande skivor. Passagen i axeln kan vara kopplad antingen till processfluiduminloppet eller retentatut- loppet till att ge parallellt flöde av processfluidet mellan filterenhetens centrum och periferi.
Såsom visas i fig 10 innefattar ytterligare en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning en ihålig axel 134 med roterande skivor 151 monterade integralt på axeln 134. Var och en av dessa roterande skivor 151 är lokaliserad mellan två angränsan- de filtersektorer 172 som sålunda skapar trånga gap 191. En skruv- transportör 195 med sin axel koncentrisk med den ihåliga axelns 134 longitudinella axel kan vara monterad i ett stycke med den ihåliga axeln 134. När axeln 134 roterar åstadkommes följaktligen en pumpverkan av skruvtransportören 195 i den ihåliga axeln 134.
Exempelvis kan processfluidum pumpas längs med den ihåliga axeln 134 och uppdelas i nämnda flertal trånga gap 191 genom öppningar 196 i den ihåliga axelns 134 vägg. Den integrerade skruvtrans- portören 195 enligt fig 10 har företrädesvis en avtagande stigning i fluidumströmmens riktning längs med den ihåliga axeln 134 för att uppnå ett enhetligt flödesmönster över vart och ett av de trånga gapen 191. Förändring av den förvalda stigningen längs den roterande axeln tillåter motsvarande förvalda justering av tryck/ flödesfördelningen längs den ihåliga axeln 134 och dess mataröpp- ningar 196.
Utföringsformen som visas i fig 10 ger synergistiskt pumpverkan genom rotation av både skruvtransportören 195 och de roterande skivorna 151. I beroende av specifika krav kan skruv- transportören monteras integralt inne i den ihåliga axeln, under låsning av dess rotation till rotationen av de roterande skivorna 42 eller kan skruvtransportören rotera oberoende av den ihåliga axeln och dess roterande skivor 42. Vidare kan det vara fördel- aktigt att t o m rotera skruvtransportören i motsatt riktning mot rotationen av den ihåliga axeln.
Fig ll visar en annan utföringsform av föreliggande uppfinning. En axel 134, som inte behöver vara ihålig, är roter- bart monterad i basen 152. Flera roterande skivor 151 (varav endast en visas i figuren) är anordnade integralt på axeln 151. I denna utföringsform är varje filterelement 148 sammansatt av fyra 505 727 19 filtersektorer 172, vardera omspännande ca 90°. Tillförselorgan för processfluidum är anordnade som separata matarledningar 198 monterade i basen 152. På liknande sätt är permeatutmatningsorgan anordnade som separata permeatledningar 201 monterade i basen 152.
I utföringsformen enligt fig ll omfattar varje filtersektor 172 en integrerad processfluidummatarkanal 202 och en integrerad permeat- kanal 203. Processfluidum inträder i den dynamiska filteranord- ningen genom processfluiduminloppet och fortsätter genom process- fluidummatarledningarna 198, där det förgrenas in i de integrerade processfluidummatarkanalerna 202 i vardera filtersektorn 172.
Processfluidet rör sig i en radiellt inåtriktad riktning genom de integrerade processfluidummatarkanalerna 202 och kastas in i gapen 191 mellan angränsande filterelement 148 och roterande skivor 151.
Processfluidum strömmar sedan i en radiellt utåtriktad riktning inne i gapen 191 och separeras i permeat och retentat när det passerar över filtret i varje filtersektor 172. Permeat inne i varje filtersektor 172 avdrages genom den integrerade permeat- kanalen 203 och leds genom permeatfluidumledningarna 201 till permeatutloppet. Retentatet passerar inne i kåpan till retentatut- loppet.
En fördel med denna utföringsform är det faktum att även om processfluidet matas från periferin mot centrum det inte exponeras för någon centrifugalkraft som motverkar den roterande enhetens pumpverkan. Vidare erfordras inte någon ihålig axel med öppningar. En andra fördel med denna utföringsform består i att processfluidummatarledningarna och kanalerna 201, 203 fungerar som en stödstruktur för filtersektorerna 172. Sålunda har ledningarna och kanalerna en dubbel funktion. Filtersektionerna 172, inklude- rande filtren, de integrerade processfluidummatarkanalerna 202 och de integrerade permeatkanalerna 203 kan företrädesvis vara ut- bytbart monterade på stödramverket som tillhandahållas av process- fluidummatarledningarna 198 och permeatledningarna 202. Varje filtersektor 172 med sina motsvarande integrerade kanaler 202, 203 bildar en oberoende driftenhet av filterapparaturen tillsammans med varje angränsande roterande skiva 151. Därför erfordras inte någon tätning mellan angränsande filtersektorer 172, vilket sålunda underlättar utbytet av filtersektorer 172. Detta innebär att ingen radiell tätning mellan angränsande filtersektorer erfordras. Den enda typ av tätning som önskas är en liten tätning 503 727 20 204 vid förbindningen mellan varje integrerad processfluidummatar- kanal 202 och motsvarande processfluidummatarledning 198. Analogt behövs en liknande tätning 204 mellan den integrerade permeat- kanalen 203 och motsvarande permeatledning 201.
Fig 12A visar en frontvy, fig l2B visar en toppvy med delar av filtret 161 avlägsnade för att göra det inre synligt och fig 12C visar en perspektivvy av en typisk filtersektor för utföringsformen enligt fig 11 med den inre strukturen åskådlig- gjord. Filtersektorn 172 enligt denna utföringsform är en làda med en integrerad permeatkanal 203 för uppsamling av permeat från lådans inre och ledning av permeatet till permeatledningen 201.
Den andra integrerade kanalen är en integrerad processfluidum- matarkanal 202. Öppningar 205 är anordnade utmed längden av den integrerade permeatkanalen 203 inne i filtersektorn 172. Denna filtersektor med en integrerad permeatkanal 203 och en integrerad processfluidummatarkanal 202 är anordnad på kanalramverket i utföringsformen enligt fig ll med ändöppningar i processfluidum- matarkanalen 202 och permeatkanalen 203 som står i förbindelse med processfluidummatarledningen 198 och permeatledningen 201. I detta fall är två tätningar 204 anordnade vid de två tidigare nämnda förbindningarna. Permeat strömmar sedan från filtersektorns 172 inre genom öppningarna 205 in i den integrerade permeatkanalen 203 och längs den integrerade permeatkanalen 203 och permeatledningen 201 till permeatutloppet.
Fig 13 visar en annan utföringsform av föreliggande uppfinning. Återigen är en axel 134 roterbart anordnad i basen 152. Den roterande axeln 134 omfattar ett flertal roterande skivor 151 integralt monterade på axeln 134. Processfluidumtillförsel- organ och permeatutmatningsorgan är anordnade som ett separat ramverk av ledningar 198, 201 monterade i basen 152. I utförings- formen enligt fig 13 omfattar varje filtersektor 172 en integrerad permeatkanal men de radiellt utsträckta processfluidummatar- kanalerna 202 är anordnade separat från och invid varje filter- sektor 172. Var och en av dessa filtersektorer 172 med sina två filter 168 bildar en sluten låda med endast en öppning 206 som leder från dess inre in i permeatutmatningsledningar 201. Vid förbindningen mellan en filtersektor 172 och permeatutmatnings- ledningsorganen 201 är anordnad en tätning 204. Varje filtersektor 172 hålles av ett par separata processfluidummatarkanaler 202. 505' 727 21 Dessutom är ett stöd anordnat vid förbindningen mellan filter- sektorn 172 och permeatledningen 201.
I denna speciella utföringsform enligt fig 13 inträder processfluidum genom basen 152 och passerar längs processfluidum- matarledningarna 198 varifrån det förgrenas in i de separata processfluidummatarkanalerna 202, som nu har en dubbel funktion.
För det första åstadkommer de stöd för varje filtersektor 172, för det andra tillåter de processfluidum att strömma in i en radiellt inátriktad riktning inne i en icke roterande del av den dynamiska filteranordningen. På detta sätt behöver processfluidum inte pumpas mot någon centrifugalkraft. Vid den centrala änden av varje separat processfluidummatarledning 198 vänder inkommande process- fluidum runt och inträder i gapen 191 mellan de roterande skivorna 151 och filterelementen 148, vardera sammansatta av minst två filtersektorer 172. Processfluidet slungas sedan i en radiellt utåtgående riktning av de roterande skivorna 151. Följaktligen tillhandahálles pumpverkan genom vilken processfluidum sugs genom processfluidummatarledningarna och kanalerna 198, 202. Allt eftersom processfluidet fortskrider förbi filtren 162 hos filter- elementen 148 separeras de kontinuerligt i permeat, som inträder i filterelementen 148 och retentat som förblir i gapen 191. Per- meatet vandrar sedan genom filtersektorerna 172 och permeatut- matningsledningsorganen 201 till permeatutloppet, under det att retentatet strömmar genom gapet 191 till kåpans periferi och följaktligen till retentatutloppet.
En fördel med denna utföringsform är dess strukturella stabilitet för filtersektorerna 172 och sålunda filterelementen 148. Dessutom kan filtersektorerna 172 enkelt monteras och er- sättas modulmässigt. Den enda tätning som erfordras är en tätning 204 vid förbindningen mellan varje filtersektor 172 och permeat- ledningarna 201. Återigen erfordras inte någon radiell tätning vilket underlättar utbytet av filtersektorerna 172. Utförings- formen enligt fig 13 kan också vara försedd med fler än en per- meatledning för varje filtersektor 172. Vidare kan vinkelomfånget för varje filtersektor 172 varieras avsevärt. För att hålla filtersektorernas 172 utbytbarhet enkel kan en filtersektor med fördel spänna över upp till 180°, vilket sålunda nödvändiggör två filtersektorer 172 för att skapa ett filterelement 148.
Fig 14A visar en frontvy, fig l4B visar en toppvy och fig 505 727 22 14C visar en perspektivvy av en typisk filtersektor för utförings- formen enligt fig 13. Detta är en låda med minst en integrerad permeatkanal för uppsamling av permeat inne i lådan och ledning av permeatet till permeatledningen 201. De vertikala radiella kanter- na pà filtersektorn 172 kan vara försedda med spår eller hack motsvarande spåren eller hacken pà utsidan av de separata process- fluidummatarkanalerna 202. Sålunda kan varje filtersektor 172 bringas i överensstämmelse med och monteras på en stödram om- fattande processfluidummatarledningarna och -kanalerna 198, 202 och permeatledningarna 201.
Fig 15 är en topplanvy av en del av utföringsformen enligt fig 13. De vertikala permeatledningarna 201 och process- fluidummatarledningarna 198 visas i tvärsnitt. De separata pro- cessfluidummatarkanalerna 202 som sträcker sig radiellt är an- slutna till varje processfluidummatarledning 198. En filtersektor visas ej.
Fig 16 visar samma del av samma utföringsform som fig 15.
Nu visas en filtersektor 172. Flödesmönstret anges med pilar och små cirklar. En cirkel med en punkt indikerar uppàtriktat flöde och en cirkel med ett kors indikerar nedåtriktat flöde. Härav framgår att processfluidum rör sig i en uppåtgàende riktning genom processfluidummatarledningarna 198 för att grenas in i de separata fluidummatningskanalerna 202 som sträcker sig radiellt. Från dessa separata processfluidumkanaler 202 inträder processfluidum i gapet 191 mellan filterelement 148 och de roterande skivorna 151. Per- meatflöde inne i varje filtersektor 172 anges med streckade pilar i en riktning från centrum till periferin av filtersektorn 172, där det strömmar genom den integrerade permeatkanalen 203 och passerar till permeatledningarna 201. Även om uppfinningen har beskrivits detaljerat i illust- rerande syfte lämpar sig uppfinningen för olika modifieringar och alternativa former och är inte begränsad till de angivna specifika utföringsformerna. Dessa specifika utföringsformer är inte avsedda att begränsa uppfinningen utan tvärtom är avsikten att täcka alla modifieringar, ekvivalenter och alternativ som faller inom ramen för uppfinningen.

Claims (67)

23 PATENTKRAV
1. Dynamisk filteranordning omfattande: en kåpa (105); ett processfluiduminlopp (106) anordnat att leda process- fluidum in i kåpan; ett permeatutlopp (108) anordnat att leda permeat från kåpan; en filterenhet (147) anordnad inne i kåpan och innefattan- de ett flertal staplade filterelement (148) och distanssektioner (165), där varje filterelement innefattar en platta (161) och ett filter (162), varvid plattan har första och andra motsatta ytor, en periferi och åtminstone en permeatpassage (163) som kommunice- rar med den första ytan, vari filtret är anbringat på plattans första yta och har en uppströmssida som kommunicerar med process- fluiduminloppet och nedströmssida som kommunicerar med permeat- passagen (163) i plattan, och vari varje distanssektion (165) är anordnad mellan angränsande filterelement, och filterenheten vidare innefattar ett hål (166) som sträcker sig genom varje distanssektion och genom varje filterelement från den första ytan genom plattan till den andra ytan, varvid hålet utgör förbindelse mellan permeatpassagen i varje platta och permeatutloppet (108); och ett flertal element (151) anordnade inne i kåpan, där varje element är vänt mot filtret hos åtminstone ett av filterele- menten (148), varvid elementen och filterelementen är anordnade att rotera relativt varandra för att motstå beläggning på filtren.
2. Dynamisk filteranordning enligt krav 1, där kåpan in- nefattar en bas (152), permeatutloppet (108) är anordnat i basen och vari filterenheten är löstagbart förbunden med basen med hålet i filterenheten förseglat till permeatutloppet.
3. Dynamisk filteranordning enligt något av de föregående kraven, vari filterenheten (147) vidare omfattar en förbindelse- anordning (167) som sträcker sig genom stapeln av filterelement och distanssektioner.
4. Dynamisk filteranordning enligt något föregående krav, vidare omfattande ett flertal tätningar (169, 170) anordnade att samverka med filterelementen (148) och distanssektionerna för att isolera permeatet från processfluidet. 5"5 727 24
5. Dynamisk filteranordning enligt något föregående krav, där en platta (161) och en distanssektion (151) är utbildade som ett enda enhetligt stycke.
6. Dynamisk filteranordning enligt något föregående krav, där stapeln av distanssektioner (165) innefattar en stolpe (164).
7. Dynamisk filteranordning enligt något föregående krav, där varje distanssektion (165) mellan angränsande filterelement (148) inte sträcker sig längre än till plattans periferi.
8. Dynamisk filteranordning enligt något föregående krav, där plattans (161) första sida innefattar plana områden, varvid filt- ret är anbringat på de plana områdena i plattan.
9. Dynamisk filteranordning enligt något föregående krav, där permeatpassagerna (163) i plattans (161) första sida innefattar cirkulära och radiella spår, varvid filtret (162) är anbringat över de cirkulära och radiella spåren.
10. Dynamisk filteranordning enligt något föregående krav, vari varje filterelement (148) innefattar en filtersektor som omspänner upp till ca 180°.
11. Dynamisk filteranordning enligt något föregående krav, där varje filterelement (148) innefattar åtminstone första och andra i samma plan liggande filtersektorer (172), varvid varje filtersek- tor omspänner upp till ca 180°, och vari flertalet distanssektio- ner (151) innefattar en första sats distanssektioner anordnade mellan angränsande staplade första filtersektorer och en andra uppsättning distanssektioner anordnade mellan angränsande staplade andra filtersektorer.
12. Dynamisk filteranordning omfattande: en kåpa (105); ett processfluiduminlopp (106) anordnat att leda process- fluidum in i kåpan; ett permeatutlopp (108) anordnat att leda permeat från kåpan; en filterenhet (147) anordnad inne i kåpan (105) och omfattande ett flertal staplade filterelement (148), där varje filterelement uppvisar åtminstone första och andra i samman plan liggande filtersektioner (172), vari varje filtersektion innefat- tar ett filter (162) uppvisande en uppströmssida som kommunicerar med processfluiduminloppet (106) och en nedströmssida som kommuni- cerar med permeatutloppet (108), vari filterenheten vidare omfat- 503 727 25 tar åtminstone första och andra filtermoduler (173), där den första filtermodulen innefattar ett flertal första distanssektio- ner och de första filtersektionerna, varje första distanssektion är anordnad mellan angränsande första filtersektioner, och den andra filtermodulen innefattande ett flertal andra distanssektio- ner och de andra filtersektionerna, varvid varje andra distanssek- tion är anordnad mellan angränsande andra filtersektioner, vari varje filtermodul vidare innefattar ett hål (188) som sträcker sig genom varje distanssektion (176) och genom varje filtersektion och kommunicerar mellan filtersektionernas nedströmssidor och ett permeatutlopp; och ett flertal element (151) anordnade inne i kåpan, varvid varje element är interfolierat mellan angränsande filterelement (148) och är vänt mot filtret hos åtminstone en av filtersektio- nerna, och varvid elementen och filterelementen är anordnade att rotera relativt varandra för att förhindra beläggning på filtret.
13. Dynamisk filteranordning enligt krav 12, där varje modul omfattar ett förbindningsorgan (167) som sträcker sig genom stapeln av filtersektioner och distanssektioner.
14. Dynamisk filteranordning enligt krav 12 eller 13, där stapeln av distanssektioner i varje modul omfattar en stolpe (176).
15. Dynamisk filteranordning enligt något av kraven 12-14, vidare innefattande en rotationsenhet (132) innefattande en axel (134) anordnad i kåpan, varvid var och en av elementen omfattar en skiva (151) monterad på axeln (134), vari varje filtermodul (173) är radiellt förskjutbar i förhållande till rotationsenheten för att underlätta avlägsnande av och installation av filtermodulen.
16. Dynamisk filteranordning enligt krav 15, vari kåpan innefattar en bas (152) och en kåpa (105) löstagbart monterad på basen, vari varje filtermodul (173) är ansluten till basen med hålet tätande anslutet till ett permeatutlopp (108), och vari varje filtersektion innefattar en filtersektor som omspänner upp till ca 180°.
17. Dynamisk filteranordning omfattande: en kåpa (l05); ett processfluiduminlopp (106) anordnat att leda process- fluidum in i kåpan; ett permeatutlopp (108) anordnat att leda permeat från kåpan; 505 727 26 en stationär filterenhet (147) anordnad inne i kåpan och innefattande åtminstone två staplade filterelement (148), där varje filterelement innefattar en yttre periferi och ett filter (162) uppvisande en uppströmssida som kommunicerar med process- fluiduminloppet och en nedströmssida som kommunicerar med permeat- utloppet, där filterenheten vidare innefattar en hållare (157) anbringad på filterelementens yttre periferi, varvid hållaren är fastsatt på kåpan på ett ställe och tillåter filterenheten att expandera och kontrahera på ett glidande sätt; och en rotationsenhet (132) anordnad inne i kåpan och upp- visande ett element (151) som är vänt mot filtret (162) på minst ett av filterelementen (148), vilket element är roterbart i förhållande till filtret för att förhindra beläggning på filtret.
18. Dynamisk filteranordning enligt krav 17, vari hållaren omfattar en första stolpe (164) och den första stolpen är fastsatt i kåpan.
19. Dynamisk filteranordning enligt krav 17, där hållaren innefattar åtminstone första och andra stolpar, där den första stolpen är fastsatt i kåpan och filterelementen är fria att glidande expandera och kontrahera vid den andra stolpen.
20. Dynamisk filteranordning enligt krav 18 eller 19, där kåpan (105) innefattar en bas (152) och permeatutloppet (108) är anordnat i basen, varvid den första stolpen (164) är fastsatt i basen vid permeatutloppet (108) och innefattar en permeatkanal (166) kommunicerande mellan filterelementen och permeatutloppet.
21. Dynamisk filteranordning enligt något av kraven 18-20, vari den första stolpen (164) omfattar ett flertal distanssektio- ner (165) anordnade mellan angränsande filterelement (148).
22. Dynamisk filteranordning enligt något av kraven 17-21, vari varje filterelement (148) omfattar en filtersektor (172) som omspänner upp till ca 180°.
23. Dynamisk filteranordning omfattande: en kåpa (105); ett processfluiduminlopp (106) anordnat att leda process- fluidum in i kåpan; ett permeatutlopp (108) anordnat att leda permeat från kåpan; en filterenhet (147) anordnad i kåpan och innefattande åt- minstone två staplade filterelement (148), där varje filterelement U'| CI O» \'l I\) '\'l 27 innefattar ett filter (162) uppvisande en uppströmssida som kommunicerar med processfluiduminloppet (106) och en nedströmssida som kommunicerar med permeatutloppet (108), vilken filterenhet vidare innefattar ett organ anordnat på en del av filterelementen och uppvisande en expansionskoefficient som är väsentligt mindre än denna del av filterelementen för bibehållande av filterelemen- tens position i stapeln; och ett element (151) anordnat i kåpan vänt mot filtret (102) på minst ett av filterelementen (148), varvid elementet och filtret är anordnade att rotera relativt varandra för att för- hindra beläggning på filtret.
24. Dynamisk filteranordning enligt krav 23, vari filteren- heten innefattar ett flertal staplade filterelement (148) där varje filterelement innefattar en filterplatta (162) av ett poly- mermaterial och uppvisande första och andra motsatta sidor, varvid nedströmssidan av ett filter är anbringat på den första sidan av en filterplatta, vari den dynamiska filteranordningen vidare omfattar en rotationsenhet (132) anordnad i kåpan och innefattande en roterbar axel (134) och ett flertal element (151) anbringade på axeln där varje element är interfolierat mellan angränsande filterelement vända mot filtret hos åtminstone ett av de angrän- sande filterelementen och vari de positionsbibehållande organen innefattar ett flertal staplade distanssektioner (165) där varje distanssektion utgöres av en metall och är anordnad mellan an- gränsande filterelement, där metalldistanssektionerna uppvisar en expansionskoefficient som är väsentligt lägre än för de polymera filterplattorna för att väsentligen bibehålla positionen av varje filterelement i stapeln i förhållande till elementen i rotations- enheten.
25. Dynamisk filteranordning enligt krav 24, vari distanssek- tionerna (165) är staplade med varje distanssektion i kontakt med en angränsande distanssektion.
26. Dynamisk filteranordning enligt krav 24, vari distanssek- tionerna (165) är staplade med varje distanssektion distanserad från en angränsande distanssektion av en filterplatta (162).
27. Dynamisk filteranordning enligt krav 24, 25 eller 26, vari stapeln av distanssektioner omfattar en stolpe (164).
28. Dynamisk filteranordning enligt något av kraven 24-27, vari kåpan vidare omfattar ett retentatutlopp (108) anordnat att 593 727 28 leda retentat från kåpan, vilken kåpa innefattar en bas (152) och en kåpa tätande anbringad på basen för att underlätta ihopsättning och isärtagning, varvid permeatutloppet är anordnat i basen, vari filterenheten (147) är orienterad väsentligen vertikalt och innefattar en permeatkanal (166) som sträcker sig genom stapeln av filterelement (148) och distanssektioner (165), där varje filter- platta (161) innefattar ett flertal permeatpassager (163) som sträcker sig från filtrets nedströmssida till permeatkanalen, och vari filterenheten är löstagbart anbringad på kåpans bas med permeatkanalen i stapeln av filterelement och distanssektioner tätande förbunden med permeatutloppet (108) i kåpans bas.
29. Dynamisk filteranordning (101) för separation av ett processfluidum i ett permeat och ett retentat omfattande en första kammare och en andra kammare separerade genom ett filter (147), ett processfluidumtillförselorgan (102) i nämnda första kammare, ett retentatutmatningsorgan i nämnda första kammare och ett permeatutmatningsorgan (104) förbundet med nämnda andra kammare, minst en roterande del placerad och rörlig relativt nämnda filter och anordnad i nämnda första kammare, ett pumporgan (113) för tillhandahållande av pumpverkan för matning av processfluidum genom nämnda processfluidumtillförselorgan, vari nämnda pumporgan omfattar en rotor som utgör en del av nämnda roterande del av apparaturen.
30. Dynamisk filteranordning enligt krav 29, vari nämnda roterande del omfattar en ihålig axel (134) uppvisande en vägg, vari en spiralformig skruvtransportör (195) är anordnad inne i nämnda ihåliga axel för tillförsel av processfluidum och vari den ihåliga axeln omfattar öppningar (196) genom väggen på den ihåliga axeln.
31. Dynamisk filteranordning enligt krav 30, vari nämnda spiralformiga skruvtransportör (195) har en avtagande stigning i riktningen för processfluidumflöde längs den ihåliga axeln.
32. Dynamisk filteranordning enligt krav 30, vari nämnda spiralformiga skruvtransportör (195) är roterbar oberoende av rotationen av nämnda ihåliga axel.
33. Dynamisk filteranordning enligt krav 30, vari nämnda spiralformade skruvtransportör (195) är integralt anbringad i nämnda ihåliga axel.
34. Dynamisk filteranordning enligt krav 29, vari nämnda 505 727 29 roterande delar innefattar ett flertal skivor (151) uppvisande en ytstruktur på minst en sida av var och en av nämnda skivor och vari var och en av nämnda skivor är lokaliserad motsatt vart och ett av nämnda filterelement uppbärande nämnda filter, för att därigenom bilda ett gap (191) mellan nämnda roterande delar (151) och nämnda motstående filterelement (148).
35. Dynamisk filteranordning enligt krav 34, vari ytstrukturen på nämnda skivor omfattar minst ett av ett utsprång (192) och en fördjupning (193).
36. Dynamisk filteranordning enligt krav 35, vari nämnda minst ett av ett utsprång (192) och en fördjupning (193) sträcker sig radiellt rakt.
37. Dynamisk filteranordning enligt krav 35, vari nämnda minst ett av ett utsprång (192) och en fördjupning (193) sträcker sig i en spiralriktning med start vid centrum och slut vid periferin av nämnda skivor.
38. Dynamisk filteranordning för separation av ett process- fluidum i ett permeat och ett retentat omfattande en första kammare och en andra kammare separerade genom en filterenhet (147), ett processfluiduminlopp (106) för tillförsel av process- fluidum i nämnda första kammare, ett retentatutlopp (108) för utmatning av retentat från nämnda första kammare och ett permeat- utlopp för utmatning av permeat från nämnda andra kammare, minst en roterande del (132) placerad i och rörlig relativt nämnda filterenhet och anordnad i nämnda första kammare, vilken filter- enhet omfattar minst två staplade filterelement (148) där varje filterelement innefattar minst ett filter (162) uppvisande en första sida som kommunicerar med nämnda första kammare och en andra sida som kommunicerar med nämnda andra kammare och ett flertal stödelement (161) där varje stödelement sträcker sig radiellt längs ett filterelement för att stödja nämnda filter- element.
39. Dynamisk filteranordning enligt krav 38, där nämnda stödelement omfattar processfluidummatarkanaler (163) som kommuni- cerar med nämnda processfluiduminlopp för matning av process- fluidum till nämnda filterelement.
40. Dynamisk filteranordning enligt krav 38, vari nämnda stödelement (161) omfattar processfluidummatarkanaler (162) som kommunicerar med nämnda processfluiduminlopp för matning av 503 727 30 processfluidum till nämnda filterelement och permeatkanaler (163) som kommunicerar med permeatutloppet för utmatning av permeat från nämnda filterelement.
41. Dynamisk filteranordning enligt krav 40, vari åtminstone en permeatkanal (163) är integrerad med ett filterelement.
42. Dynamisk filteranordning enligt något av kraven 39-41, vari åtminstone en processfluidummatarkanal (162) är integrerad med ett filterelement.
43. Dynamisk filteranordning enligt något av kraven 39-42, vari nämnda stödelement (161) omfattar en ram som stödjer nämnda filterelement.
44. Dynamisk filteranordning enligt något av kraven 38-43 vidare omfattande en kåpa (105) innefattande en bas (152) och en kåpa tätande anbringad på basen för att underlätta sammansättning och isärtagning, varvid permeatutloppet (108) är anordnat i basen, vari filterenheten (147) är anbringad på basen och innefattar ett flertal staplade filterelement (148) där varje filterelement innefattar åtminstone två i samma plan liggande filtersektorer (172), varvid den roterande delen innefattar en roterbar axel (134) och ett flertal skivor (151) anbringade på axeln där varje skiva är interfolierad mellan angränsande filterelement (148) vända mot filtret (162) på åtminstone ett av de angränsande filterelementen, och vari den dynamiska filteranordningen vidare omfattar ett flertal stöd (164) som sträcker sig från basen och stödjer filterelementen, vilka stödelement sträcker sig från stöden radiellt inåt längs filtersektorerna, varvid åtminstone ett av stöden innefattar en permeatledning (166) som kommunicerar med nedströmssidan av filtren hos ett flertal filtersektorer, varvid permeatledningen är tätande förbunden med permeatutloppet (108).
45. Dynamisk filteranordning enligt krav 44, vari åtminstone ett av stöden innefattar en processfluidummatarledning som kommu- nicerar med processfluiduminloppet.
46. Dynamisk filteranordning för separation av ett process- fluidum i ett permeat och ett retentat omfattande en första kammare och en andra kammare separerade av en filterenhet (147), ett processfluiduminlopp (106) för tillförsel av processfluidum i nämnda första kammare, ett retentatutlopp (108) för utmatning av permeat från nämnda andra kammare, åtminstone en roterande del (151) placerad i och rörlig relativt nämnda filterenhet och 503 727 31 anordnad i nämnda första kammare, vilken filterenhet (147) inne- fattar åtminstone två staplade filterelement (148) där varje filterelement uppvisar minst ett filter (162) uppvisande en första sida och en andra sida kommunicerande med nämnda andra kammare, och ett flertal processfluidummatarkanaler (202) där varje pro- cessfluidummatarkanal sträcker sig radiellt längs ett filter- element och kommunicerar mellan processfluiduminloppet och den första sidan av filterelementet.
47. Dynamisk filteranordning enligt krav 46, vari varje filterelement innefattar åtminstone två i samma plan liggande filtersektorer (172) och vari nämnda filtersektorer omfattar åtminstone en integrerad permeatfluidumkanal (203).
48. Dynamisk filteranordning enligt krav 46, vari varje filterelement (148) innefattar åtminstone två i samma plan liggan- de filtersektorer (172) och vari varje filtersektor omfattar åtminstone en radiellt utsträckt integrerad processfluidummatar- kanal (202) inuti nämnda filtersektor.
49. Dynamisk filteranordning enligt krav 46, vari varje filterelement (148) innefattar minst två i samma plan liggande filtersektorer (172) och vari åtminstone en radiellt utsträckt separat processfluidummatarkanal är anordnad på utsidan av varje filtersektor.
50. Dynamisk filteranordning enligt krav 46, vari varje filterelement (148) innefattar åtminstone två i samma plan liggan- de filtersektorer (172) och vari inget tätningsorgan är anordnat mellan angränsande filtersektorer hos ett filterelement.
51. Dynamisk filteranordning enligt något av kraven 46-50, vari filterenheten (147) omfattar ett flertal staplade filter- element (148) där varje filterelement innefattar åtminstone två i samma plan liggande filtersektorer (172), vari den roterande delen (132) innefattar en roterbar axel (134) och ett flertal skivor (151) anbringade på axeln, varvid varje skiva är interfolierad mellan angränsande filterelement vända mot filtret (162) av åtminstone ett av de angränsande filterelementen, och vari varje processfluidummatarkanal (202) öppnar till axeln för att leda processfluidum från axeln utåt över filtret.
52. Dynamisk filteranordning enligt krav 51, vidare omfattande åtminstone en processfluidummatarledning (198) som sträcker sig parallellt med den roterande enhetens axel (134) och är ansluten 5523 727 32 till en eller flera av processfluidummatarkanalerna (202), där varje processfluidummatarkanal sträcker sig från processfluidum- matarledningen nära periferin av ett filterelement radiellt inåt längs åtminstone en filtersektor (172) och öppnande nära axeln.
53. Dynamisk filteranordning enligt krav 51 eller 52, vidare omfattande åtminstone en permeatledning (201) som sträcker sig pa- rallellt med rotationsanordningens axel och kommunicerande mellan filtrets andra sida och permeatutloppet (108).
54. ; Dynamisk filteranordning enligt något av kraven 51-53, vari varje filtersektor (172) kan avlägsnas från filterenheten oberoende av de övriga filtersektorerna.
55. Dynamisk filteranordning enligt krav 54, vari varje filtersektor omspänner upp till ca 180°.
56. Dynamisk filteranordning omfattande: en kåpa (105) uppvisande en bas (152); ett processfluiduminlopp (106) anordnat att leda process- fluidum in i kåpan; åtminstone ett permeatutlopp (108) anordnat att leda permeat från kåpan; en filterenhet (147) anordnad i kåpan och omfattande ett flertal staplade filterelement (148) där varje filterelement uppvisar åtminstone första och andra i samma plan liggande filter- sektioner (172) och varje filtersektion innefattar ett filter (162) uppvisande en uppströmssida som kommunicerar med process- fluiduminloppet och en nedströmssida som kommunicerar med permeat- utloppet, vari filterenheten vidare omfattar åtminstone första och andra filtermoduler (173), där varje filtermodul är anbringad på kåpans bas och innefattar en hållare (157) och ett flertal av filtersektionerna anbringade på hållaren; och en enhet (132) anordnad inne i kåpan och innefattande ett flertal element (151) interfolierade med filterelementen, varvid elementen och filterelementen är anordnade att rotera relativt varandra för att förhindra beläggning på filtren.
57. Dynamisk filteranordning enligt krav 56, vari ett per- meatutlopp (108) är anordnat i basen (152), vari hållaren (176) i varje filtermodul (173) har åtminstone en permeatkanal som kommu- nicerar med varje filters nedströmssida, och vari varje hållare är anbringad på basen med kanalen tätande ansluten till ett permeat- utlopp (108). 503 727 33
58. Dynamisk filteranordning enligt krav 57, vari kåpan vidare omfattar en på basen lösbart monterad kåpa (105), vari varje filtermodul (173) är lösbart anbringad på basen, och vari varje filtermodul är radiellt förskjutbar bort från rotationsenheten (132) efter det att kåpan och modulen frigjorts från basen.
59. Dynamisk filteranordning enligt något av kraven 56-58, vari varje filtersektion (148) innefattar en filtersektor (172) som omspänner upp till ca 180°.
60. Filtermodul, vilken är utformad att införlivas i en kåpa (105) uppvisande ett flertal roterande element (151) anordnade däri, vilken fíltermodul omfattar; ett flertal staplade filterelement (148), där varje filterelement innefattar en platta (161) och åtminstone ett filter (162), vari plattan har första och andra motsatta sidor, en periferi och åtminstone en permeatpassage (163) som kommunicerar med åtminstone den första sidan, där filtret är anbringat på plattans första sida, och en hållare (164) innefattande ett flertal distanssektioner (165), vari varje distanssektion är anordnad mellan angränsande filterelement, där filtermodulen vidare omfattar ett hål (166) som sträcker sig genom varje distanssektion och genom varje filterelement från den första sidan genom plattan till den andra sidan, där hålet kommunicerar med permeatpassagen (163) i varje platta, vari filterelementen är fastsatta på hållaren i en kon- figuration som interfolierar filterelementen och de roterande elementen.
61. Filtermodul enligt krav 60, vidare innefattande ett förbindningsorgan (167) som sträcker sig genom stapeln av filter- element (148) och distanssektioner (165).
62. Filtermodul enligt krav 60 eller 61, vidare omfattande ett flertal tätningar (204) anordnade att samverka med filterelementen och distanssektionerna till att isolera permeat från process- fluidum.
63. Filtermodul enligt något av kraven 60-62, vari distans- sektionerna omfattar en stolpe (164).
64. Filtermodul enligt något av kraven 60-63, vari varje filterelement (148) omfattar en filtersektor (172) som omspänner upp till ca 180°.
65. Dynamiskt filtersystem innefattande den dynamiska filter- 503 727 34 anordningen enligt något av kraven 1-59, vari den dynamiska filteranordningen (101) vidare omfattar ett retentatutlopp (107) anordnat att styra retentat från kåpan (105) och vari systemet vidare omfattar ett processfluidummatararrangemang (102) kopplat till processfluiduminloppet (106), ett retentatåtervinnings- arrangemang (103) kopplat till retentatutloppet (107) och permeat- återvinningsarrangemang (104) kopplat till permeatutloppet (108).
66. Dynamiskt filtersystem enligt krav 65, vari processflui- dummatararrangemanget (102) och retentatåtervinningsarrangemanget (103) är kopplade till att ge recirkulation av processfluidet.
67. Dynamisk filteranordning omfattande: en kåpa (105); ett processfluiduminlopp (106) anordnat att leda pro- cessfluidum in i kåpan; ett permeatutlopp (108) anordnat att styra permeat från kåpan; en rotationsenhet (132) anordnad inne i kåpan (105) och uppvisande en axel (134) och ett flertal element (151) fastsatta på axeln; och en filterenhet (147) anordnad inne i kåpan och innefattan- de hållare (176) och ett flertal staplade filtersektorer (172) anbringade på hållaren, där varje filtersektor omspänner upp till ca 180° och innefattande ett filter (162) med en uppströmssida som kommunicerar med processfluiduminloppet och en nedströmssida som kommunicerar med permeatutloppet, vari elementen och filtersekto- rerna är interfolierade och anordnade att rotera relativt varandra för att förhindra beläggning av filtret och vari var och en av filtersektorerna är separat borttagbara från hållaren genom radiellt förande av filtersektorn bort från axeln.
SE9402138A 1991-12-24 1994-06-17 Dynamiskt filtersystem SE503727C2 (sv)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US81212391A 1991-12-24 1991-12-24
PCT/US1992/011148 WO1993012859A1 (en) 1991-12-24 1992-12-22 Dynamic filter system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9402138D0 SE9402138D0 (sv) 1994-06-17
SE9402138L SE9402138L (sv) 1994-08-16
SE503727C2 true SE503727C2 (sv) 1996-08-12

Family

ID=25208579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9402138A SE503727C2 (sv) 1991-12-24 1994-06-17 Dynamiskt filtersystem

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0618834A4 (sv)
JP (1) JPH07504120A (sv)
AT (1) AT401888B (sv)
AU (1) AU3334193A (sv)
CA (1) CA2126672A1 (sv)
DE (1) DE4294639T1 (sv)
DK (1) DK75894A (sv)
FI (1) FI943014A (sv)
GB (1) GB2277461B (sv)
NO (1) NO942401L (sv)
SE (1) SE503727C2 (sv)
WO (1) WO1993012859A1 (sv)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3221960A (en) * 1964-03-11 1965-12-07 Gen Motors Corp Car top carrier
US5679249A (en) * 1991-12-24 1997-10-21 Pall Corporation Dynamic filter system
CA2095057C (en) * 1992-06-19 1998-06-16 Peter John Degen Production of sterile milk through dynamic microfiltration
AU3149895A (en) * 1994-07-08 1996-02-09 Pall Corporation Dynamic filter system
US5707517A (en) * 1995-11-27 1998-01-13 Membrex, Inc. Immersible rotary disc filtration device
FI103387B1 (sv) 1996-03-04 1999-06-30 Valmet Flootek Oy Separationsanordning och däri ingående komponenter
FI106298B (sv) * 1996-03-04 2001-01-15 Valmet Flootek Oy Separationsförfarande och -anordning
DE29611336U1 (de) * 1996-06-28 1996-09-19 Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH (GBF), 38124 Braunschweig Filtrationsvorrichtung
US5993674A (en) * 1998-02-24 1999-11-30 Membrex, Inc. Rotary disc filtration device with means to reduce axial forces
US5944998A (en) * 1998-04-21 1999-08-31 Membrex, Inc. Rotary filtration device with flow-through inner member
US6490782B1 (en) * 2000-10-16 2002-12-10 Varian, Inc. Automated in-line filter changing apparatus
DE10104812A1 (de) * 2001-02-01 2002-08-14 Aaflowsystems Gmbh & Co Kg Vorrichtung zum Filtrieren von fließfähigen Medien
JP4686878B2 (ja) * 2001-03-21 2011-05-25 東レ株式会社 樹脂の濾過装置およびそれを用いた濾過方法
WO2004069372A2 (de) * 2003-02-10 2004-08-19 Erhard Rudolf Filtervorrichtung, filtermittel und filtrationsverfahren
EP1854530A1 (de) * 2006-05-10 2007-11-14 Grundfos Management A/S Rotationsfilter mit zentraler Feedzuführung und Filterplatten hierfür
EP2042229A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-01 Grundfos BioBooster A/S Reactor unit and reactor
US9475709B2 (en) 2010-08-25 2016-10-25 Lockheed Martin Corporation Perforated graphene deionization or desalination
US9463421B2 (en) * 2012-03-29 2016-10-11 Lockheed Martin Corporation Planar filtration and selective isolation and recovery device
US10017852B2 (en) 2016-04-14 2018-07-10 Lockheed Martin Corporation Method for treating graphene sheets for large-scale transfer using free-float method
US9834809B2 (en) 2014-02-28 2017-12-05 Lockheed Martin Corporation Syringe for obtaining nano-sized materials for selective assays and related methods of use
US9844757B2 (en) 2014-03-12 2017-12-19 Lockheed Martin Corporation Separation membranes formed from perforated graphene and methods for use thereof
US9744617B2 (en) 2014-01-31 2017-08-29 Lockheed Martin Corporation Methods for perforating multi-layer graphene through ion bombardment
US10203295B2 (en) 2016-04-14 2019-02-12 Lockheed Martin Corporation Methods for in situ monitoring and control of defect formation or healing
US10376845B2 (en) 2016-04-14 2019-08-13 Lockheed Martin Corporation Membranes with tunable selectivity
US10653824B2 (en) 2012-05-25 2020-05-19 Lockheed Martin Corporation Two-dimensional materials and uses thereof
WO2014164621A1 (en) 2013-03-12 2014-10-09 Lockheed Martin Corporation Method for forming filter with uniform aperture size
US9572918B2 (en) 2013-06-21 2017-02-21 Lockheed Martin Corporation Graphene-based filter for isolating a substance from blood
AU2015210785A1 (en) 2014-01-31 2016-09-08 Lockheed Martin Corporation Perforating two-dimensional materials using broad ion field
CA2938305A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Lockheed Martin Corporation Processes for forming composite structures with a two-dimensional material using a porous, non-sacrificial supporting layer
CN107073408A (zh) 2014-09-02 2017-08-18 洛克希德马丁公司 基于二维膜材料的血液透析膜和血液过滤膜及其应用方法
CN104826375B (zh) * 2015-04-23 2016-06-15 中煤科工集团重庆研究院有限公司 喷雾前置防堵过滤器
WO2017023376A1 (en) 2015-08-05 2017-02-09 Lockheed Martin Corporation Perforatable sheets of graphene-based material
MX2018001559A (es) 2015-08-06 2018-09-27 Lockheed Corp Modificacion de nanoparticula y perforacion de grafeno.
CN105617865B (zh) * 2016-04-05 2018-03-02 成都美富特膜科技有限公司 一种高效过滤的水处理膜堆
JP2019517909A (ja) 2016-04-14 2019-06-27 ロッキード・マーチン・コーポレーション 流路を有する二次元膜構造体
WO2017180134A1 (en) 2016-04-14 2017-10-19 Lockheed Martin Corporation Methods for in vivo and in vitro use of graphene and other two-dimensional materials
WO2017180141A1 (en) 2016-04-14 2017-10-19 Lockheed Martin Corporation Selective interfacial mitigation of graphene defects
FI20185987A1 (sv) * 2018-11-22 2020-05-23 Lappeenrannan Teknillinen Yliopisto Förfarande och anordning för behandling av saltvatten
JP2023140458A (ja) * 2022-03-23 2023-10-05 株式会社明電舎 濾過膜ユニット、保持体、濾過システム、及び濾過処理設備
JP7392752B2 (ja) * 2022-03-23 2023-12-06 株式会社明電舎 濾過システムおよび濾過処理設備

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE241471C (sv) * 1910-10-19
US3472765A (en) * 1968-06-10 1969-10-14 Dorr Oliver Inc Membrane separation in biological-reactor systems
DE2251171A1 (de) * 1972-10-19 1974-05-02 Kalle Ag Filter
US4066546A (en) * 1974-10-25 1978-01-03 Toshin Science Co., Ltd. Continuous filtering process and an apparatus therefor
US3984317A (en) * 1975-06-05 1976-10-05 Artisan Industries Inc. Apparatus and process for continuous concentration and washing of solids from a solids-containing fluid
US4340480A (en) 1978-05-15 1982-07-20 Pall Corporation Process for preparing liquophilic polyamide membrane filter media and product
JPH065855Y2 (ja) * 1985-04-27 1994-02-16 エスエムシ−株式会社 ポリマ−ろ過装置
EP0324865B1 (de) * 1988-01-18 1993-01-27 Bauko Baukooperation Gmbh Filterpresse
US5158400A (en) 1991-04-10 1992-10-27 The Gleason Works Rotary disc cutter and method of making same
US5254250A (en) 1991-05-30 1993-10-19 Membrex, Inc. Rotary filtration device and filter pack therefor
US5143630A (en) * 1991-05-30 1992-09-01 Membrex, Inc. Rotary disc filtration device

Also Published As

Publication number Publication date
WO1993012859A1 (en) 1993-07-08
SE9402138D0 (sv) 1994-06-17
GB9412686D0 (en) 1994-08-31
CA2126672A1 (en) 1993-07-08
DE4294639T1 (de) 1996-03-07
SE9402138L (sv) 1994-08-16
FI943014A (sv) 1994-08-04
AU3334193A (en) 1993-07-28
GB2277461B (en) 1997-04-02
FI943014A0 (sv) 1994-06-22
DK75894A (da) 1994-06-24
EP0618834A1 (en) 1994-10-12
AT401888B (de) 1996-12-27
NO942401L (no) 1994-08-23
ATA905392A (de) 1996-05-15
GB2277461A (en) 1994-11-02
EP0618834A4 (en) 1995-11-02
JPH07504120A (ja) 1995-05-11
NO942401D0 (sv) 1994-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE503727C2 (sv) Dynamiskt filtersystem
EP0705132B1 (en) Dynamic filter system
JPH0771602B2 (ja) 回転型濾過装置とそのフィルター・パック
US7316780B1 (en) Range separation devices and processes
US6309544B1 (en) Methods for making dynamic filter assemblies
US6117322A (en) Dynamic filter system
CN101043932A (zh) 从液体中滤出物质的装置
US4334992A (en) Modular block for osmotic methods of separation
BRPI0815969B1 (pt) módulo de filtro compreendendo um tubo de pressão e uma membrana disposta no mesmo
ZA200106473B (en) Method and device for cross-flow filtration.
EP0039583A2 (en) Reverse-osmosis tubular membrane module
PL198460B1 (pl) Filtr oraz tarcza filtracyjna dla tego filtru
ES2908063T3 (es) Dispositivo y procedimiento para el tratamiento de agua salina por medio de ósmosis inversa
EP0078667B1 (en) Apparatus for separating a liquid into two fractions by means of semipermeable membranes
EP2233199B1 (en) Self-cleaning reverse osmosis device
US7182866B2 (en) Apparatus and method for separating impurities from a stream
GB2302823A (en) Dynamic filter system
EP1148929B1 (en) Cross-flow separation devices and processes
DK158201B (da) Fladmembran-filterapparat
CA2181618C (en) Dynamic swirl filter assemblies and methods

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 9402138-3

Format of ref document f/p: F