腔室(30)的给定通路内的颗粒也具有相对低的移除概率。举例来说，200微米塑料球体(密度1.09)在给定通路中移除的概率可以小于30%，或甚至小于10%。然而，由于多次穿过再循环回路(A)，流出物分离腔室(30)对流出物移除具有显著影响。
[0040]如先前描述，通过组合的供给泵⑴和再循环泵(Z)的使用来自连续通路的压力损失是最小化的。在使用过滤器组合件(26)的实施例中，跨越膜(从流体处理路径(28)到滤过物腔室(66))的压降可以随后是由供给泵⑴提供的压力的较小组分，小于50%、25%或甚至10%。在一个优选实施例中，由供给泵(Y)提供的至少50%、更优选地80%的压力用于驱动下游操作(例如，微过滤、超过滤、纳米过滤或逆渗透)。在交叉流过滤器组合件(26)的相对端处位于流体处理路径(28)上的位置之间的压降也优选地较小，例如，小于由供给泵⑴供应的压力的20%、10%或1%。
[0041]发明性水力旋流器系统(10)可最好与过滤组合件(26)结合。由于通过流出物分离腔室的颗粒的连续清洁、高再循环、移除和浓缩，以及过滤和流出物分离腔室中的相对低的回收率，系统可以在高含固量下很好的操作。在操作中，系统优选地以至少85%、90%、95%或甚至99%的平均容积回收率(即，作为滤过物通过膜离开系统的液体的组分)操作。优选的特定移除系统可用具有按质量计大于0.2,0.5或1%的固体含量的液体混合物操作。
[0042]本文中参考的提到的每个美国专利的整个标的物全部以引用的方式并入。
【主权项】
1.一种水力旋流器(10)，其包括:槽(12)，其包括入口(14)、流出物出口(18)、过程流体出口(20)和内周壁(22)，所述内周壁包围: 涡流腔室(24)，其与所述入口(14)流体连通， 过程流体腔室(32)，其与所述过程流体出口(20)流体连通， 流出物分离腔室(30)，其位于所述涡流腔室(24)与过程流体腔室(32)之间并且包含外圆周表面(23)， 涡流流动屏障(34)，其位于所述涡流腔室(24)与所述流出物分离腔室(30)之间，所述涡流流动屏障(34)提供所述流出物分离腔室(30)的所述外圆周表面(23)附近的至少一个开口(42)，所述开口被适配成允许液体从所述涡流腔室(24)传递到所述外圆周表面(23)附近的所述流出物分离腔室(30)中； 流出物屏障(36);其位于所述流出物分离腔室(30)与所述过程流体腔室(32)之间，包含所述外圆周表面(23)附近的至少一个开口(42')，所述开口被适配成允许液体从所述流出物分离腔室(30)传递到所述外圆周表面(23)附近的过程流体腔室(32)中；以及 流出物开口(38)，其居中位于与所述流出物出口(18)流体连通的所述流出物分离腔室(30)内； 其中所述流出物分离腔室(30)具有所述涡流流动屏障(34)与流出物屏障(36)之间的可调节的中间距离(80)。
2.根据权利要求1所述的水力旋流器(10)，其中所述流出物分离腔室(30)具有中间直径(82)并且其中所述中间距离(80)与所述中间直径(82)的比介于0.1和0.8之间。
3.根据权利要求1所述的水力旋流器(10)，其中所述流出物分离腔室(30)具有中间直径(82)并且所述中间距离(80)与所述中间直径(82)的比介于0.3和0.5之间。
4.根据任一前述权利要求所述的水力旋流器(10)进一步包括传感器(84)，所述传感器被适配成检测穿过所述水力旋流器(10)的液体的本质变化。
5.根据权利要求1所述的水力旋流器(10)进一步包括过滤器组合件(26)，所述过滤器组合件位于所述涡流腔室(24)内并且包围与经过滤的流体出口(16)流体连通的滤过物腔室(66)，使得穿过所述过滤器组合件(26)的液体进入所述滤过物腔室￠6)并且借助于所述经过滤的流体出口(16)离开所述槽(12)。
6.一种水力旋流器系统，其包括: i)根据权利要求1所述的水力旋流器，其包含流体处理路径(28)，所述流体处理路径从所述槽入口(14)延伸并且连续地通过所述涡流腔室(24)、流出物分离腔室(30)和过程流体腔室(32)并且借助于所述过程流体出口(18)离开所述槽(12); ii)再循环回路(A)，其包括所述流体处理路径(28)并且从所述过程流体出口(18)延伸到所述入口 (14);以及 iii)再循环泵(Z)，其位于所述再循环回路(A)内，适用于通过所述再循环回路(A)移动液体。
7.根据权利要求6所述的水力旋流器系统，其进一步包括供给泵(Y)，所述供给泵位于所述再循环回路(A)外部并且被适配成将供给液体引入到所述再循环回路(A)中。
8.根据权利要求6所述的水力旋流器系统，其中所述再循环泵(Z)被适配成驱动与通过所述供给泵(Y)引入的相比至少两倍的体积的液体通过所述再循环回路(A)，并且其中所述供给泵(Y)被适配成提供与由所述再循环泵(Z)提供的相比更大的压力增加。
9.一种水力旋流器系统，其包括:槽(12)，其包括入口(14)、流出物出口(18)、过程流体出口(20)和内周壁(22)，所述内周壁包围: 涡流腔室(24)，其与所述入口(14)流体连通， 过程流体腔室(32)，其与所述过程流体出口(20)流体连通， 流出物分离腔室(30)，其位于所述涡流腔室(24)与过程流体腔室(32)之间并且包含外圆周表面(23)， 涡流流动屏障(34)，其位于所述涡流腔室(24)与所述流出物分离腔室(30)之间，所述涡流流动屏障(34)提供所述流出物分离腔室(30)的所述外圆周表面(23)附近的至少一个开口(42)，所述开口被适配成允许液体从所述涡流腔室(24)传递到所述外圆周表面(23)附近的所述流出物分离腔室(30)中； 流出物屏障(36);其位于所述流出物分离腔室(30)与所述过程流体腔室(32)之间，包含所述外圆周表面(23)附近的至少一个开口(42')，所述开口被适配成允许液体从所述流出物分离腔室(30)传递到所述外圆周表面(23)附近的过程流体腔室(32)中；以及 流出物开口(38)，其居中位于与所述流出物出口(18)流体连通的所述流出物分离腔室(30)内； 流体处理路径(28)，其从所述槽入口(14)延伸并且连续地通过所述涡流腔室(24)、流出物分离腔室(30)和过程流体腔室(32)并且借助于所述过程流体出口(18)离开所述槽(12)； 再循环回路(A)，其包括所述流体处理路径(28)并且从所述过程流体出口(18)延伸到所述入口(14);以及 再循环泵(Z)，其位于所述再循环回路(A)内，适用于通过所述再循环回路(A)移动液体。
10.根据权利要求9所述的水力旋流器系统，其中所述流出物分离腔室(30)具有所述涡流流动屏障(34)与流出物屏障(36)之间的中间距离(80)和中间直径(82)，并且其中所述中间距离(80)与所述中间直径(82)的比介于0.1与0.8之间。
【专利摘要】一种水力旋流器，其包含：涡流腔室(24)，其与入口(14)流体连通；过程流体腔室(32)，其与过程流体出口(20)流体连通；流出物分离腔室(30)，其位于所述涡流腔室(24)与过程流体腔室(32)之间并且包含外圆周表面(23)；涡流流动屏障(34)，其位于所述涡流腔室(24)与所述流出物分离腔室(30)之间；流出物屏障(36)；其位于所述流出物分离腔室(30)与所述过程流体腔室(32)之间，包含所述外圆周表面(23)附近的至少一个开口(42’)；以及流出物开口(38)，其居中位于与流出物出口(18)流体连通的流出物分离腔室(30)内；其中流出物分离腔室(30)具有所述涡流流动屏障(34)与流出物屏障(36)之间的可调节的中间距离(80)。
【IPC分类】B01D21-00, B04C3-06, B04C3-00, B01D21-24, B01D21-26
【公开号】CN104870072
【申请号】CN201380065706
【发明人】S·K·拉马林格姆, C·J·赛勒, S·D·琼斯
【申请人】陶氏环球技术有限责任公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2013年10月9日
【公告号】US20150224517, WO2014066036A2, WO2014066036A3