200110. lajstromszámú szabadalom • Többrétegű pórusos szerkezet, különösen folyékony és szilárd fázisok szétválasztására
5 HU 200110 A 6 tésa ily módon legalább 10 din/cm-rel csökken, aminek következtében a szűrőfelületek kötéserössége jelentősen megnövekszik. Az epoxigyanta .B‘ alapkomponense előnyösen olyan oligoaminok és poliaminok elegye, amely célszerűen trietilén-tetramint és/vagy dietilén-tetramint is tartalmaz. Az elegy viszkozitása az arányoktól függően 30-100 mP/s, aminszáma 390-470 KOH/g. Az említett kötőanyagokkal - amelyek közül a legelőnyösebbnek a szilikonnal és pentaeritrit-tetraglicidészterrel módosított és alifás alkohollal adalékolt epoxigyantát találtuk - olyan szűrőszerkezetet készíthetünk, amelynek nemcsak szűrési tulajdonságai, hanem szilárdsági jellemzői is lényegesen kedvezőbbek a szokásos szűrőkénél. Az ilyen szűrőszerkezet nyomószilárdsága elérheti a 9,3 N/ram2, hajlítószilárdsága a 3,1 N/mm2 értéket, rugalmassági modulusa pedig a 23 000 N/mm2 értéket. A szűrőszerkezet hötágulási együtthatója mintegy 10~V°C. Ez a kiemelkedően nagy szilárdság lehetővé teszi, hogy az igen nagy keménységű korundot és szilíciumkarbidot (az előbbi keménysége a Mohs-skálán 8-9, az utóbbié 7-8) keménység szempontjából optimálisan használjuk ki. A szűrőréteg felülete a nagy kötéserősség és a nagy keménység összehangolásának eredményeként rendkívül kopásálló. A szerkezetet célszerűen úgy alakítjuk ki, hogy az aktív réteg 5-15 mm vastagságú, míg a tartóréteg vastagsága 50-150 mm közötti. Mig pórusok szűrő- és/vagy diszpergálószerkezet folyadékkal érintkező felületén viszonylag kis pólusok alkalmazása célszerű a hatékonyabb erőtér kialakítása céljából, addig a szűróellenállást az ellenkező irányban csökkenteni célszerű, és igy a folyadékkal érintkező felülettel ellentétes oldalon nagyobb pórusokat célszerű alkalmazni, sőt, egy - célszerűen perforált - acéllemez, vagy más fémszerkezet, esetleg műanyag szerkezet, például aluminium- vagy műanyag rács is betöltheti a tartó szerepét. A hidrofób és elektromos erőteret létrehozó gyanta egyidejűleg a szürószemcséket össze is ragasztja, ily módon állandó pórusméretet biztosít. A fentieknek megfelelően egy további találmányi ismérv szerint az aktív réteg(ek)et alkotó szemcsék 0,2-1 mm méretűek, a réteg(ek) pórusai pedig 0,1-1 mm méretűek. Előnyös továbbá, ha - amint erre fent már utaltunk - a találmány szerinti pórusos szűrő- és/vagy diszpergálószerkezet tartórétegét perforált acéllemez, vagy más - fémből vagy műanyagból készült - áttört szerkezet, például alumínium- vagy műanyag rács, vagy olyan szervetlen anyagú szemcsékből és kötőanyagból álló réteg alkotja, amelyben a szemcsék mérete 1-5 mm közötti, a pórusméret pedig 0,8-1,2 mm, előnyösen mintegy 1 mm. Általában az aktív réteg(ek) vastagsága 5-15 mm, a tartóréteg(ek)ó pedig 50-150 mm. A pórusos szerkezetet kettőnél több rétegből is ki lehet alakítani, például úgy, hogy a két felső réteg szervetlen szűrószemcsékböl és kötőanyagból áll, az alsó pedig perforált acéllemez, vagy más fémből vagy műanyagból készült áttört szerkezet, például alumínium- vagy műanyag rács. De úgy is kialakíthatjuk a szűrőszerkezetet, hogy tartórétegét mechanikai szilárdítással, például vasalással megerősítjük. A találmány szerinti pórusos szerkezet egy további kiviteli alakjára az jellemző, hogy három rétegből van felépítve, amelyek közül legalább egy külső aktív réteg, valamint egy közbenső réteg szervetlen anyagszemcsékből és kötőanyagból áll. Akár az aktív felület, akár a tartóréteg felülete lehet a síktól eltérő geometriájú, például cső, kúp, félgömb, gyertya stb. A találmány szerinti pórusos szerkezettel való szűrés esetén a szűrés során az aktív réteg felületén - amely szűröfelületként működik - egy vastagabb szilárd fázis (például iszap) fog kialakulni, amely azonban nem tapad arra rá. Éppen ezért az iszap mechanikailag eltávolítható, a szűrő pedig felületi lemosással regenerálható. A találmány szerinti többrétegű pórusos szerkezet azonban nemcsak szűrésre, hanem gáz folyadékban való diszpergálására is alkalmas. Ez esetben a kívánt gázt a tartó felől engedjük be és a korábbi szűrőfelület aktiv diszpergálóként (porlasztóként) fog működni. Elsősorban ilyenkor célszerű e felületnek a síktól eltérő geometriát adni. Az aktív felület finom pórusai révén egyébként biztosítható a befúvott gáz finom eloszlatása, de ezenfelül a folyadék felé eső felületen levő hidrofób Bajátságú kötőanyag azt is megakadályozza, hogy például szakaszos üzem esetén azon mikroorganizmusok, például fito- és zooplankton szervezetek (például algák) megtelepedjenek és a pórusokat eltömjék. Ily módon a szerkezet tartósan üzemképes. A találmányt a továbbiakban példák kapcsán ismertetjük részletesen. 1. példa Kommunális szennyvíziszap szűréséhez 1 m2 felületre számítva az alábbi módon készítünk találmány szerinti szűrőszerkezetet: aktív szűrőréteg- anyaga: aluminiumoxid (AI2O3, korund)- szemszerkezete: méret(FEPA szabvány) mennyiség(kg) 22 10,4 36 0,60 70 0,60 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
