АППАРАТ ДЛЯ ФИЛЬТРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОТОКОВ ТЕКУЧИХ СРЕД, ГИБРИДНЫЙ ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

1. Аппарат для фильтрования технологических потоков текучих сред, содержащий:
закрытый резервуар, имеющий удлиненную форму и открытую внутреннюю часть, внутри которой расположена перегородка с плоской внутренней и плоской наружной сторонами, соответственно разделяющая внутреннюю часть резервуара на первую ступень и вторую ступень; при этом в разделительной перегородке выполнено, по меньшей мере, одно отверстие;
входное отверстие для приема жидкости в первую ступень резервуара;
выходное отверстие для выхода жидкости из второй ступени;
по меньшей мере, один цилиндрический фильтрующий элемент, который монтируется вокруг отверстия перегородки и располагается в первой ступени внутри резервуара и имеет герметичное уплотнение;
цилиндрический фильтрующий элемент определенной длины с центральным отверстием-каналом, проходящим между его противоположными концами, при этом центральное отверстие окружено фильтрующим материалом угольного блока, причем фильтрующий материал угольного блока, в свою очередь, окружен защитным фильтрующим материалом с извилистыми порами.
2. Аппарат по п.1, в котором защитный фильтрующий материал с извилистыми порами сформирован из листов нетканого материала, выполненного из смеси основного и связующего материалов, которая подвергается сжатию и формирует лист с соответствующей пористостью в виде спирально свернутой трубки, состоящей из множества листов, где каждый лист нагревается и сжимается, чтобы связать волокна основы в пористый фильтрующий элемент.
3. Аппарат по п.1, в котором фильтрующий материал с извилистыми порами представляет собой материал из вспученного фильтрующего материала или из нетканого материала фильерного способа производства, фильтрующего материала из стекловолокна и т.д.
4. Аппарат по п.1, в котором блок с угольным фильтрующим материалом окружен гофрированным набивочным материалом.
5. Аппарат по п.1, в котором блок с угольным фильтрующим материалом выполнен с помощью метода экструзии из монолитного композитного материала, который формируется с помощью последовательности операций, в процессе которых:
обеспечивают заданное количество первичных частиц связующего материала;
обеспечивают определенное количество вторичных частиц активированного угля, имеющих температуру размягчения значительно выше, чем температура размягчения связующего материала;
производят соединение первичной и вторичной массы частиц для формирования практически однородной смеси;
производят выдавливание практически однородной смеси частиц из цилиндра экструдера в пресс-форму с практически однородным поперечным сечением;
нагревают практически однородную смесь частиц внутри пресс-формы до температуры, которая выше температуры размягчения связующего материала, но меньше, чем температура размягчения вышеупомянутого первичного материала;
обеспечивают противодавление с наружной стороны пресс-формы, при этом нагретая смесь внутри пресс-формы превращается практически в гомогенный композитный материал;
производят быстрое охлаждение полученного композитного материала ниже точки размягчения связующего материала, чтобы получить требуемый композитный материал; и
производят выдавливание композитного материала из пресс-формы как готового твердого композитного материала в форме фильтрующего угольного блока.
6. Фильтрующий элемент, предназначенный для фильтрации технологического потока жидкой среды, содержащий:
массу фильтрующего элемента, имеющую определенную длину, и центральное отверстие в виде пустотелой цилиндрической части, которое проходит между противоположными концами фильтрующего элемента, при этом центральное отверстие окружено фильтрующим материалом угольного блока, а угольный блок, в свою очередь, окружен защитным фильтрующим материалом с извилистыми порами;
защитный фильтрующий материал с извилистыми порами, состоящий из листов нетканого материала, сформированного из смеси волокна основы и связующего материала, который сжимается таким образом, чтобы сформировать лист с заданной пористостью с образованием трубки, состоящей из множества спирально намотанных листов, при этом каждый лист нагревается и сжимается, чтобы связать волокно основы и превратить его в пористый фильтрующий элемент.
7. Фильтрующий элемент по п.6, в котором фильтрующий материал угольного блока формируется с помощью последовательности операций, в процессе которых:
обеспечивают заданное количество первичных частиц связующего материала;
обеспечивают заданное количество вторичных частиц активированного угля, имеющих температуру размягчения значительно выше, чем температура размягчения связующего материала;
производят соединение первичной и вторичной массы частиц для формирования практически однородной смеси;
производят выдавливание практически однородной смеси частиц из цилиндра экструдера в пресс-форму с практически однородным поперечным сечением;
нагревают практически однородную смесь частиц внутри пресс-формы до температуры, которая выше температуры размягчения связующего материала, но меньше, чем температура размягчения вышеупомянутого первичного материала;
осуществляют противодавление с наружной стороны пресс-формы, при этом нагретая смесь внутри пресс-формы превращается практически в гомогенный композитный материал;
производят быстрое охлаждение полученного композитного материала ниже точки размягчения связующего материала, чтобы получить требуемый композитный материал; и
производят выдавливание композитного материала из пресс-формы как готового твердого композитного материала в форме фильтрующего угольного блока.
8. Фильтрующий элемент по п.6, в котором фильтрующий материал угольного блока формируется с помощью последовательности операций, в процессе которой:
обеспечивают заданное количество первичных частиц связующего материала;
обеспечивают заданное количество вторичных частиц активированного угля, имеющих температуру размягчения значительно выше, чем температура размягчения связующего материала;
производят соединение первичной и вторичной массы частиц для формирования практически однородной смеси;
нагревают практически однородную смесь частиц внутри пресс-формы до температуры, которая выше температуры размягчения связующего материала, но меньше, чем температура размягчения вышеупомянутого первичного материала, таким образом превращая нагретую смесь внутри пресс-формы в практически гомогенный композитный материал;
производят быстрое охлаждение полученного композитного материала ниже точки размягчения связующего материала, чтобы получить требуемый композитный материал; и
производят удаление композитного материала из пресс-формы как монолитного композитного материала.
9. Фильтрующий элемент по п.6, в котором защитный фильтрующий материал с извилистыми порами выполнен из:
нетканого материала, содержащего практически гомогенную смесь волокна основы и связующего материала, который сжимается таким образом, чтобы сформировать полоску первичного нетканого материала с подобранной пористостью;
полоска первичного нетканого материала спирально наматывается сама на себя со множеством наложенных один на другой слоев, чтобы сформировать первую полосу, имеющую заданную радиальную толщину;
вторичный нетканый материал, содержащий практически гомогенную структуру, которая является смесью базового волокна и связующего материала, сжатого таким образом, чтобы сформировать вторичную полоску нетканого материала с заданной пористостью;
при этом полоска вторичного нетканого материала спирально навита сама на себя со множеством наложенных один на другой слоев, чтобы сформировать вторую полосу, имеющую заданную радиальную толщину;
и первичная и вторичная полоса наложены одна на другую и соединяются, чтобы в результате получить пористый самоподдерживающийся фильтрующий элемент.
10. Фильтрующий элемент по п.6, в котором защитный фильтрующий элемент с извилистыми порами состоит из:
нетканого материала, содержащего практически гомогенную смесь волокна основы и связующего материала, который оплавлен при высокой температуре и подвергся сжатию таким образом, чтобы сформировать полоску первичного нетканого материала с подобранной пористостью;
связующий материал, имеющий, по меньшей мере, один поверхностный слой, у которого температура плавления ниже, чем у волокна основы, при этом связующий материал оплавляется при температуре плавления, по меньшей мере, одного поверхностного слоя связующего материала, чтобы связать волокна основы, когда материал охлаждается и получить полоску первичного нетканого материала;
при этом полоска первичного нетканого материала спирально намотана сама на себя со множеством наложенных один на другой слоев, чтобы сформировать первую полосу, имеющую заданную радиальную толщину и осевую длину;
по меньшей мере, один вторичный нетканый материал, содержащий практически гомогенную смесь волокна основы и связующего материала, который оплавлен при высокой температуре и подвергся сжатию таким образом, чтобы сформировать полоску вторичного нетканого материала с подобранной пористостью;
связующий материал вторичного нетканого материала, имеющий, по меньшей мере, один поверхностный слой, у которого температура плавления ниже, чем у волокна основы, при этом волокно основы и связующий материал оплавлены при температуре плавления, по меньшей мере, одного поверхностного слоя связующего материала, чтобы связать волокна основы, когда материал охлаждается и получить полоску вторичного нетканого материала;
при этом полоска вторичного нетканого материала спирально навернута сама на себя со множеством наложенных один на другой слоев, чтобы сформировать вторую полосу, имеющую подобранную радиальную толщину;
а полоска вторичного нетканого материала накладывается на, по меньшей мере, один участок осевой длины полоски первичного нетканого материала и снова запекается при температуре плавления, по меньшей мере, одного поверхностного слоя связующего материала, при этом полоски первичного и вторичного нетканого материала соединяются, чтобы в результате получить пористый самоподдерживающийся фильтрующий элемент.
11. Фильтрующий элемент по п.6, в котором полоски первичного и вторичного нетканого материала имеют различную пористость.
12. Фильтрующий элемент по п.6, в котором фильтрующий элемент состоит из трех или более наложенных одна на другую лент, состоящих из полосок многослойного нетканого материала.
13. Фильтрующий элемент по п.11, в котором каждая лента включает в себя, по меньшей мере, три наложенных один на другой слоя, которые создают ленту, имеющую подобранную радиальную толщину.
14. Способ изготовления гибридного фильтрующего элемента, содержащий следующие этапы:
формирование массы фильтрующего элемента, имеющего заданную длину и центральное отверстие в виде пустотелой цилиндрической части, которое проходит между противоположными концами фильтрующего элемента, при этом центральное отверстие окружено фильтрующим материалом угольного блока, а угольный блок, в свою очередь, окружен защитным фильтрующим материалом с извилистыми порами; и
при этом фильтрующий материал угольного блока обладает поглощающей способностью, а защитный фильтрующий материал с извилистыми порами подобран таким образом, чтобы способность фильтрующего элемента с извилистыми порами по удалению твердых частиц соответствовала поглощающей способности фильтрующего материала угольного блока.
15. Способ по п.14, в котором использован защитный фильтрующий материал с извилистыми порами, состоящий из листов нетканого материала, сформированных из смеси волокна основы и связующего материала, который сжимается таким образом, чтобы сформировать лист с заданной пористостью, при этом лист формируется как спирально намотанная трубка, состоящая их множества листов, и каждый лист нагревается и сжимается, чтобы связывать волокна основы, формируя, таким образом, пористый фильтрующий элемент.
16. Способ по п.14, в котором поглощающая способность фильтрующего элемента увеличена за счет улавливания твердых загрязнителей защитным фильтрующим материалом с извилистыми порами до того, как такие твердые загрязнители войдут в контакт с фильтрующим материалом угольного блока.