本披露廣義上涉及固體/流體分離設(shè)備和用于分離不同類型的固體/流體混合物的方法。此外，本披露涉及旋轉(zhuǎn)式壓機(jī)，特別是經(jīng)改進(jìn)的螺桿壓機(jī)、裝置，這些壓機(jī)、裝置可以用于各種各樣的具有不同密度、固體含量和多種類型固體和流體或液體的固體/流體混合物和漿料的分離。發(fā)明背景已知通過固體/流體分離來處理固體/流體混合物的多種不同工藝。它們通常需要大量滯留時(shí)間和高壓力，有時(shí)需要高溫。常規(guī)流體/固體分離裝備對于實(shí)現(xiàn)高的固體/流體分離率和具有低液體含量的分離出的固體而言不是令人滿意的。包括洗滌并且隨后在壓力下集中液體漿料的工藝需要能夠在壓力下無堵塞地操作的固體/流體分離裝備。例如，在對木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的預(yù)處理中的處理效率的關(guān)鍵要素是從固體生物質(zhì)/纖維素部分中洗滌并擠壓出水解的半纖維素糖類、毒素類、抑制劑類和/或其他提取物的能力。通過常規(guī)裝備難以在纖維素預(yù)處理所需的高熱和高壓下有效地將固體與液體分離。許多生物質(zhì)制乙醇的工藝產(chǎn)生濕的纖維漿料，必須在不同的工藝步驟中從該漿料中分離出溶解的化合物、氣體和液體以便離析出固體纖維部分。固體/流體分離通常是通過過濾并且用過濾壓機(jī)分批操作完成、或者通過諸如螺桿壓機(jī)的旋轉(zhuǎn)式壓機(jī)以連續(xù)地完成。固體/流體或固體/液體分離在許多其他的商業(yè)過程中，如在食品加工(油提取)、減少濕法提取工藝、脫水工藝中廢物流的體積、或去除懸浮固體中也是必需的?？梢允褂每缮藤彽穆輻U壓機(jī)來從固體/液體漿料中去除水分?？捎贸Ｒ?guī)壓機(jī)實(shí)現(xiàn)的去液化的固體餅料通常只含有40％-50％的固體，剩余的含濕量是主要是水。這種分離水平在過濾步驟之后跟隨有另一個(gè)稀釋或處理步驟時(shí)可能是令人滿意的、但在希望漿料最大脫水時(shí)并非如此。這種不令人滿意的低固體含量是由于常規(guī)螺桿壓機(jī)所能應(yīng)對的相對低的最大壓力引起的，該壓力通常不超過約100-150psig的分離壓力。可以使用與排液螺桿相組合的商業(yè)模塊化螺桿裝置(MSD)，它們能以上至300psi的較高壓力運(yùn)轉(zhuǎn)。然而，它們的缺點(diǎn)是其固有的成本、復(fù)雜性和不超過50％固體含量的連續(xù)濾餅局限性。在固體/流體分離的過程中，固體部分中剩余的液體量取決于所施加的分離壓力的量、固體餅料的厚度、以及過濾器的孔隙率。過濾器的孔隙率取決于過濾孔的數(shù)量和大小。壓力的減小、餅料厚度的增加或者過濾器孔隙率的減小都將導(dǎo)致液體/固體分離程度降低并且導(dǎo)致固體部分的最終干燥度降低。對于特定的固體餅料厚度和過濾器孔隙率而言，最大分離是在可能的最高分離壓力下實(shí)現(xiàn)的。而且，對于特定的固體餅料厚度和分離壓力而言，最大分離僅僅取決于過濾器的孔大小。不幸的是，高分離壓力要求能夠承受住壓機(jī)內(nèi)分離壓力的強(qiáng)勁過濾介質(zhì)，從而使得對此過濾過程的控制是困難的并且使得所需的裝備非常昂貴。MSD中的過濾介質(zhì)通常呈穿孔壓力夾套的形式。所使用的分離壓力越高，過濾介質(zhì)(壓力夾套)需要越強(qiáng)(越厚)，以便承受那些壓力。壓力夾套越厚、排放穿孔越長，通過這些穿孔的流動(dòng)阻力就越高。因此，為了用高壓夾套(厚夾套)來實(shí)現(xiàn)與低壓夾套(薄夾套)相同的過濾器流過能力，就要增加穿孔的數(shù)目。然而，增加穿孔的數(shù)目削弱了壓力夾套，再一次降低了過濾器單元的壓力能力?？朔幂^長穿孔的較高流動(dòng)阻力的另一種方法是增大穿孔的直徑。然而，這將限制過濾器保留住小固體的能力，或者可能導(dǎo)致堵塞增加問題。因此，過濾器的可接受的孔大小受限于固體部分中的纖維和顆粒的大小。液體部分的清澈度僅僅受過濾介質(zhì)的孔大小的限制，并且太大的孔降低液體/固體的分離效率并可能導(dǎo)致下游裝備堵塞。隨著時(shí)間的推移，過濾介質(zhì)趨于被懸浮固體填塞，從而降低其生產(chǎn)速率。在纖維素預(yù)處理所需的高壓力下情況尤其是如此。因此，通常需要反向洗滌液體流來清除任何阻塞并恢復(fù)生產(chǎn)速率。一旦過濾器被填塞，它就需要高壓力來對該介質(zhì)進(jìn)行反向洗滌。這在使用以高于1000psig的壓力運(yùn)行的過濾介質(zhì)、通過要使得生產(chǎn)速率最大化而連續(xù)進(jìn)行的并且要獲得高纖維素預(yù)處理工藝效率的工藝來工作時(shí)是個(gè)問題。常規(guī)的單、雙或三螺桿擠出機(jī)并不具有對于生物質(zhì)的低能量預(yù)處理所必須的滯留時(shí)間，并且也不具有對于生物質(zhì)的預(yù)處理有用且有效的固體/流體分離裝置。美國專利US3,230,865和US7,347,140披露了具有穿孔外殼的螺桿壓機(jī)。由于該穿孔外殼的強(qiáng)度低，這樣的螺桿壓機(jī)的操作壓力低。美國專利US5,515,776披露了一種在壓機(jī)夾套中具有多個(gè)排放穿孔的蝸桿壓機(jī)，這些穿孔增大了在所排液體的流動(dòng)方上向的截面積。美國專利US7,357,074針對一種具有錐形脫水殼體的螺桿壓機(jī)，該殼體具有多個(gè)穿孔以用于使得水從在壓機(jī)中被壓縮的大體積固體中排出。同樣，使用了一種穿孔外殼或夾套。容易理解的是，殼體中穿孔的數(shù)目越大，殼體的抗壓能力就越低。此外，當(dāng)需要非常小的孔來分離精細(xì)的固體時(shí)，在殼體或壓機(jī)夾套中鉆出穿孔是與嚴(yán)重的挑戰(zhàn)相關(guān)聯(lián)的。公布的美國申請US2012/0118517披露了一種具有高孔隙率的固體/流體分離模塊，該分離模塊用于高內(nèi)壓壓機(jī)裝置中以便在升高的壓力下分離固體/流體。該過濾器模塊包括對應(yīng)地由一對創(chuàng)造排放系統(tǒng)的板制成的過濾組合件。具有切通槽的過濾板創(chuàng)造用于移除液體的流動(dòng)通道，并且背板創(chuàng)造用于這些流動(dòng)通道中的液體的排放通路。而且，該背板提供用于在擠壓動(dòng)作過程中將固體的內(nèi)部壓力容納在壓機(jī)中的結(jié)構(gòu)支撐。過濾器孔大小由過濾板的厚度和/或過濾板中的槽的開口寬度來調(diào)整。然而，材料的強(qiáng)度和制造工藝對孔大小范圍的下端設(shè)定實(shí)際限制。為了將孔大小最小化，過濾板的厚度和排放槽的寬度兩者均必須被最小化。然而，對用于切割透過過濾板的槽的工藝和對背板的厚度的實(shí)際限制由于流動(dòng)通道而不適當(dāng)?shù)叵拗屏丝状笮》秶南露?。過濾板越薄，過濾板在安裝或使用過程中變形的機(jī)會就越高。而且，使用兩個(gè)不同的板增加了制造和組裝成本并增加組裝誤差的危險(xiǎn)。最后，為了過濾器組合件的結(jié)構(gòu)完整性、尤其是抗壓能力，在過濾器組合件中包括背板的需要顯著限制了過濾器背面的每單位長度可實(shí)現(xiàn)的最大開放面積或過濾器孔隙率，因?yàn)楸嘲宀粫兄谶^濾器孔隙率。這顯著限制了這種類型的過濾器單元的吞吐能力。因此，期望一種經(jīng)改進(jìn)的固體/流體分離裝置。發(fā)明概述本發(fā)明的目的是消除或減輕之前的固體/液體分離裝置和工藝的至少一個(gè)缺點(diǎn)。為了改進(jìn)固體/液體分離，本發(fā)明提供了一種用于將流體從固體/液體混合物中分離出來的固體/液體分離模塊。優(yōu)選地，該模塊是用于在高于100psig、優(yōu)選地高于300psig的壓力下壓縮質(zhì)量的螺桿壓機(jī)中使用。為了實(shí)現(xiàn)最大固體/流體分離效率，希望的是將過濾器孔大小最小化，同時(shí)將過濾器孔隙率最大化并且在升高的分離壓力下進(jìn)行操作。將孔大小最小化在常規(guī)螺桿壓機(jī)中是一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)樾枰趯?shí)心過濾器夾套中穿過過濾板切出多個(gè)圓柱形通道、或切割多個(gè)過濾槽。這些問題現(xiàn)已由本本發(fā)明的分離模塊的發(fā)明人解決。該分離模塊包括過濾器單元，其中，該壓力夾套由多個(gè)薄過濾板構(gòu)成，這些過濾板軸向地疊置并壓縮以實(shí)現(xiàn)壓力夾套、或具有升高的操作壓力所需的結(jié)構(gòu)完整性的桶。過濾孔通過簡單地使過濾通路凹入過濾板的表面內(nèi)而形成。過濾通路從過濾板的在芯部開口處的內(nèi)邊緣延伸到過濾板的在收集室處的外邊緣并且提供從該芯部開口直接延伸到該收集室的流體通路。這可以比在壓力夾套中穿過過濾板鉆孔或切割過濾槽實(shí)現(xiàn)起來容易得多。例如，可以通過將通路蝕刻進(jìn)過濾板表面來產(chǎn)生過濾通路。通過僅使過濾通路凹入過濾板的表面中，過濾板的整體完整性比在過濾板中通過式切出濾槽受到小得多的影響。這種增加的完整性顯著降低了在組裝成過濾塊過程中或在使用過程中過濾板翹曲或屈曲的機(jī)會。而且，即使過濾通路從過濾板的內(nèi)邊緣延伸到外邊緣，通過僅在過濾板的表面中形成過濾通路，完全避免了對提供結(jié)構(gòu)支撐的任何背板的需要。使用凹陷通路還允許通過僅切割非常窄且淺的通路來創(chuàng)造小得多的過濾孔。例如，通過在過濾板中切割0.01英寸寬和0.001英寸深的過濾通路，可以實(shí)現(xiàn)僅0.00001平方英寸(被計(jì)算為通路的最小深度乘以通路最小寬度)的孔大小。本說明中用于分離加壓固體/流體混合物的固體/流體分離模塊包括限定可加壓流體收集室的殼體和限定用于在壓力下容納加壓質(zhì)量的軸向芯部開口的桶區(qū)段。該桶區(qū)段安裝在該殼體中并包括過濾塊，該過濾塊至少形成該桶的軸向部分。該過濾塊包括多個(gè)疊置桶板，每個(gè)桶板具有平坦的前面、平坦的后面、限定芯部開口并且從前面延伸到后面的內(nèi)邊緣以及用于與收集室接觸并且從該前面延伸到該后面的外邊緣。這些桶板疊置在過濾器單元中以用于使得相鄰?fù)鞍宓那懊婧秃竺婷芊饨雍蟻硇纬蛇^濾塊并將該芯部開口與夾緊塊中的流體收集室密封開。這些桶板中的至少一者被構(gòu)造為具有凹入該前面的過濾通路的過濾板，該過濾通路從該內(nèi)邊緣延伸到該外邊緣以用于使得該加壓固體/流體混合物中的流體從該芯部開口排放到該收集室。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，至少兩個(gè)相鄰?fù)鞍甯髯员粯?gòu)造為該過濾板。優(yōu)選地，過濾塊形成整個(gè)桶區(qū)段。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，多個(gè)桶板被構(gòu)造為過濾板。最優(yōu)選地，每個(gè)桶板被構(gòu)造為過濾板。而且，每個(gè)過濾板優(yōu)選地包括許多、最優(yōu)選地多個(gè)過濾通路。每個(gè)過濾通路形成為在過濾板的前面和后面中的凹陷。雖然過濾通路可以提供在過濾板的每個(gè)面上，但為了易于制造和組裝，優(yōu)選的是在過濾板的僅一個(gè)面上提供過濾通路。而且，由于過濾塊的最大孔隙率不僅通過增加過濾通路的數(shù)量、而且還通過最小化過濾板的厚度來實(shí)現(xiàn)，所以在過濾板的兩側(cè)提供過濾通路可能不可接受地削弱過濾板的結(jié)構(gòu)完整性。此外，在兩個(gè)面上具有過濾通路的過濾板可能需要被平坦的背板分離開以防止面對面放置的過濾通路之間的交叉流動(dòng)。這減少了分離模塊的每單位長度過濾板的最大數(shù)量并且使組裝更加困難?？梢岳缤ㄟ^對前面進(jìn)行激光切割或蝕刻來產(chǎn)生過濾通路凹陷。用于創(chuàng)造過濾通路的一種方法是通過使用公知的光刻工藝來對前面進(jìn)行酸性蝕刻。可以通過電拋光或通過涂覆抗摩擦涂層來減小通過酸性蝕刻創(chuàng)造的過濾通路的表面粗糙度。過濾通路可以是相對于芯部開口沿基本上徑向方向以直線從內(nèi)邊緣延伸到外邊緣的凹陷或凹槽的形式。過濾通路可從內(nèi)邊緣到外邊緣加寬。從包括纖維固體的質(zhì)量分離出來液體對過濾器構(gòu)造提出了特別的挑戰(zhàn)，因?yàn)槔w維可以進(jìn)入過濾通路并在其中平行對齊，從而在通路中引起緊塞，這不僅減少或阻止液體通過，而且通過反向洗滌進(jìn)行移除可能是非常困難的(如果不是不可能的話)。為了解決這個(gè)問題，過濾通路還可以包括在沿其長度的任何點(diǎn)處的充分定向偏轉(zhuǎn)以阻擋住任何穿過該通路的直線路線。這可以例如通過在通路的縱向范圍內(nèi)的S形、或Z形曲線、或者通過在通路中包括岔口或分叉(例如T形、I形、Y形或U形分叉)來實(shí)現(xiàn)。這種定向偏轉(zhuǎn)的目的是阻礙線性纖維通過。短纖維(那些具有的長度比纖維通路的寬度更短的纖維)可能能夠通過該偏轉(zhuǎn)，但不太可能積聚在通路內(nèi)并阻擋住該通路。另一方面，長纖維(那些具有的長度比通路的寬度更大的纖維)將最有可能在偏轉(zhuǎn)處擁塞。根據(jù)長纖維的總長度，它們將以不同深度和角度在偏轉(zhuǎn)處擁塞。這導(dǎo)致?lián)砣睦w維不平行、通常隨機(jī)取向，與在河流的急轉(zhuǎn)彎隨機(jī)卡住的原木類似。這個(gè)不平行取向防止在偏轉(zhuǎn)處完全填塞通路。同時(shí)，纖維擁塞可以創(chuàng)造額外的過濾層，從而幫助保留住將正常穿過過濾通路的超精細(xì)固體。分離模塊優(yōu)選地包括具有孔隙率為5％到20％的過濾器單元，孔隙率是指總的孔面積(過濾板中所有孔的面積之和)與總過濾表面(由過濾器單元中所有桶板的內(nèi)邊緣限定的面積)的比率。優(yōu)選地，在5％至20％、更優(yōu)選地11％到20％的過濾器孔隙率下，模塊承受300psig到10,000psig的操作壓力。每個(gè)過濾板優(yōu)選地包括具有0.0005到0.00001平方英寸孔大小的多個(gè)過濾通路。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，該過濾器單元包括帶有通路的多個(gè)過濾板，這些過濾板具有用于分離精細(xì)固體的0.00001平方英寸的孔大小、5.7％的孔隙率和2,500psig的抗壓能力。在另一個(gè)實(shí)施例中，該過濾器單元包括具有0.0005平方英寸的孔大小的孔、和20％的孔隙率以及5,000psig的抗壓能力。在進(jìn)一步的示例性實(shí)施例中，該過濾器單元包括具有0.00005平方英寸的孔大小的孔、以及11.4％的孔隙率。在又另一示例性實(shí)施例中，該過濾器單元包括具有0.00001平方英寸的孔大小的孔和20％的孔隙率?？状笮】梢酝ㄟ^改變過濾通路的寬度、過濾通路的深度或兩者來加以控制。為了保持最大過濾板完整性，過濾通路的深度可以優(yōu)選地被選擇成盡可能小，尤其是對于非常薄的過濾板，并且優(yōu)選地通過改變過濾通路的寬度來控制孔大小。過濾通路的寬度可以從0.1英寸到0.01英寸變化并且過濾通路的深度可以從0.001英寸到0.005英寸變化。過濾板中的過濾通路可以全部具有相同的孔大小，或它們可以具有不同的孔大小，例如取決于在每個(gè)過濾通路的芯部開口端(內(nèi)端)操作過程中預(yù)期的壓力。在一個(gè)實(shí)施例中，該分離模塊可安裝到并且合并在螺桿擠壓機(jī)的桶內(nèi)并且過濾塊的芯部開口大小被確定成用于適合地接納壓機(jī)的擠出機(jī)螺桿的一部分。擠出機(jī)螺桿優(yōu)選地與過濾塊的芯部開口具有緊公差，以便從由桶板的內(nèi)邊緣形成的過濾表面上連續(xù)地刮擦掉壓縮固體/流體混合物，同時(shí)在混合物中產(chǎn)生巨大的分離壓力。在少量纖維被截留在過濾表面上的情況下，緊公差將提高被截留的纖維被擠出機(jī)元件剪切成更小的片段、最終穿過過濾器并作為非常精細(xì)的顆粒隨液體流流出的機(jī)會。這樣提供了一種固體/流體分離裝置，該分離裝置允許在高壓和高溫環(huán)境下將固體/流體混合物的固體與流體/液體部分分離開。在另一個(gè)實(shí)施例中，該分離模塊可安裝到雙螺桿擠壓機(jī)的桶上并且芯部開口大小被確定成用于配合接納這些互相嚙合的擠出機(jī)螺桿的一部分。在用于在雙螺桿擠出機(jī)的桶中使用的過濾塊變體中，過濾塊中的板的孔大小優(yōu)選地根據(jù)桶內(nèi)的和/或圍繞雙螺桿的壓力變化而變化。在雙螺桿擠出機(jī)的操作過程中，桶的壓力在桶的截面上不同。壓力在該互相嚙合區(qū)附近最高。因此，用于在雙螺桿擠出機(jī)中使用的過濾板可以具有在互相嚙合區(qū)附近孔大小減小的過濾通路。分離模塊可以與截面恒定或逐漸變細(xì)的雙螺桿一起使用。另一方面，收集室具有用于從該收集室分開排放液體和氣體的液體出口和氣體出口。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)桶板具有一對相反的安裝接片，以用于以疊置構(gòu)型將這些板對齊和互連。每個(gè)安裝接片可以具有用于接納緊固螺栓的、呈孔或槽縫形式的開口，以用于將該疊桶板對齊并夾緊在一起成為桶的過濾塊部分。可替代地，省略用于緊固螺栓的開口并且該殼體包括向內(nèi)突出的脊以用于使接片對齊并且防止桶板相對于芯部開口旋轉(zhuǎn)，在這樣的實(shí)施例中將這疊桶板夾緊在一起是通過一對通過過濾板或該殼體外部的螺栓夾緊在一起的端板來實(shí)現(xiàn)的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在結(jié)合附圖審閱以下多個(gè)特定示例性實(shí)施例的描述后將清楚本披露的其他方面和特征。附圖簡要說明為了更好地理解在此描述的示例性實(shí)施例并且更清楚地示出可以如何實(shí)施這些實(shí)施例，現(xiàn)僅以舉例的方式對示出了這些示例性實(shí)施例的附圖加以參照，在附圖中：圖1是根據(jù)本發(fā)明的包括分離模塊的示例性固體/流體分離設(shè)備的局部示意性側(cè)視立面圖；圖2是如圖1中所示的示例性設(shè)備的豎直截面圖，但為了清楚起見，僅包括一個(gè)示意性展示的固體/液體分離模塊；圖3示意性地展示了固體/流體分離模塊的實(shí)施例的分解視圖；圖4A示出了分離模塊的桶板和右手側(cè)過濾板的示意圖，該過濾板具有多個(gè)徑向延伸的過濾通路；圖4B示出了分離模塊的桶板和左手側(cè)過濾板的示意圖，該過濾板具有多個(gè)徑向延伸的過濾通路；圖5是根據(jù)圖4A的一對過濾板的等距視圖，這些過濾板被前后疊置；圖6是圖5的這對疊置過濾板沿線6-6截取的截面視圖；圖7是類似于圖4A的過濾板的示意圖，但具有更大數(shù)量的、孔大小比較小的過濾通路；圖8示出了圖7的過濾板的放大詳細(xì)視圖；圖9示出了類似于圖4A的過濾板的示意圖，但具有孔大小不同的過濾通路；圖10示出了變體過濾板的示意圖，包括每個(gè)過濾通路中的定向偏轉(zhuǎn)，該偏轉(zhuǎn)呈過濾通路中與過濾板的內(nèi)邊緣相鄰的U形分叉的形式；圖11展示了圖10的過濾板中的、以圖11標(biāo)記的部分的放大圖；圖12示意性展示了在圖11的偏轉(zhuǎn)處纖維的隨機(jī)擁塞式安排；并且圖13A至圖13E示意性地展示了不同的示例性定向偏轉(zhuǎn)形狀。優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說明應(yīng)了解的是，為了展示的簡化和清楚，在認(rèn)為適當(dāng)時(shí)，可以在這些圖中重復(fù)參考號以指代對應(yīng)的或類似的要素或步驟。此外，列出了眾多的具體細(xì)節(jié)以便提供對于本文描述的這些示例性實(shí)施例的透徹理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，可以實(shí)施在此描述的這些實(shí)施例而無需這些特定細(xì)節(jié)。在其他情況下，沒有對公知的方法、工序和部件進(jìn)行詳細(xì)描述以便不使在此描述的實(shí)施例模糊。此外，不應(yīng)認(rèn)為本說明以任何方式限制在此描述的實(shí)施例的范圍，而是僅描述了在此描述的不同示例性實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)方式。本發(fā)明的所展示的示例性擠出機(jī)單元包括雙螺桿組件，該雙螺桿組件具有多個(gè)平行的或不平行的螺桿，其中，這些螺桿的螺旋刮片(flighting)至少沿著擠出機(jī)桶的長度的一部分互相插入或互相嚙合來在這些螺桿之間以及螺桿與桶之間限定緊密的間隙。還可以使用帶有多于兩個(gè)擠出機(jī)螺桿的螺桿擠出機(jī)?？梢允褂脠A柱形或錐形(圓錐形)螺桿。緊密間隙產(chǎn)生剪切力增大的區(qū)域。這些區(qū)域在桶內(nèi)產(chǎn)生多個(gè)高壓區(qū)，這些高壓區(qū)將固體/流體混合物向前推進(jìn)，同時(shí)混合物被揉捏和剪切。還提供了一種專業(yè)流體分離單元，該流體分離單元允許從被擠混合物中高效地提取流體。發(fā)明人已經(jīng)開發(fā)了一種用于與螺桿壓機(jī)輸送機(jī)(例如雙螺桿擠出機(jī))一起使用的固體/流體分離裝置，該分離裝置可以應(yīng)對升高的壓力(上至20,000psig)并且當(dāng)與雙螺桿擠出機(jī)組合時(shí)令人驚奇地能夠產(chǎn)生50％-90％的固體水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出可商購的裝置或?qū)嶒?yàn)室裝置。此外，因?yàn)樵撗b置比較而言非常小的孔大小，使用本發(fā)明的分離裝置提取的液體部分含有極少的懸浮固體，這提供了額外的益處。高壓固體/流體分離單元與雙螺桿擠出機(jī)組合產(chǎn)生一種能夠形成幾乎干燥餅料的固體/流體分離裝置，這是之前在沒有任何干燥步驟的情況下完全無法實(shí)現(xiàn)的。雙螺桿擠出機(jī)可以用于以遠(yuǎn)超過300psi的壓力來將混合物加工成薄層，而同時(shí)允許一條路線使被截留和限制的液體和水通過本披露的新型固體/流體分離裝置從固體和從該設(shè)備遷移出來。通過根據(jù)本發(fā)明的、包括雙螺桿擠出機(jī)的、合并了根據(jù)本發(fā)明的分離模塊的裝置，人們可以對含有流體(包括液體)和固體(包括纖維固體)的混合物施加巨大的剪切力/應(yīng)力，這些力在結(jié)構(gòu)上非常強(qiáng)壯的固體/流體分離模塊中施加在薄餅料中，該分離模塊具有非常精細(xì)的過濾過濾器單元(過濾單元的力量上至20,000psi，其中，孔大小在上至500℃溫度下下降到25微米)。這同時(shí)允許空出液體來通過精細(xì)過濾過濾器單元遷移出來。因此，預(yù)期當(dāng)在雙螺桿擠壓機(jī)內(nèi)使用時(shí)，這個(gè)過濾器單元將給要求固體含量高于50％的固體/流體分離的任何工藝提供益處?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，圖1示意性地展示了根據(jù)本發(fā)明的示例性固體/流體分離設(shè)備200。該設(shè)備包括雙螺桿擠出機(jī)210，該雙螺桿擠出機(jī)帶有多個(gè)桶模塊232、234、236以及多個(gè)分離模塊214，擠出機(jī)210通過中間齒輪箱傳動(dòng)裝置224由馬達(dá)226驅(qū)動(dòng)，該馬達(dá)和齒輪箱二者均是常規(guī)部件。圖2中示出了穿過圖1中所示的設(shè)備的、僅包括單個(gè)分離模塊214的簡化示例性實(shí)施例的豎直截面。示例性設(shè)備200廣泛包括呈現(xiàn)出入口218和出口219219的分段桶216，其中，常規(guī)雙螺桿組件222在桶216內(nèi)。組件222經(jīng)由齒輪箱傳動(dòng)裝置224聯(lián)接馬達(dá)226。在此展示的簡化示例性實(shí)施例中，桶216是由兩個(gè)端對端互連管狀桶模塊228、230和分離模塊214構(gòu)成。每個(gè)桶模塊配備有外夾套234、236。分離模塊214包括外殼體238。將觀察到，第一模塊228包括入口229，而分離模塊214附接到模口240上。該模口包括中心開口，該中心開口的寬度被選擇為在桶216和分離模塊214中產(chǎn)生期望的背壓。桶216和分離模塊214中的壓力也可以由這些螺桿250、252與桶216之間的配合以及馬達(dá)226的轉(zhuǎn)速(參見圖1)并且因此由螺桿250、252的轉(zhuǎn)速來控制。每個(gè)桶單元還包括內(nèi)套管242、244，這些套管在桶內(nèi)合作限定錐形的連續(xù)螺桿組件接納芯部開口128。這個(gè)芯部開口128具有總體上“數(shù)字8”的形狀以便容納螺桿組件222。如所示，芯部開口128在模塊228的后端是最寬的并且逐漸和均勻地變細(xì)直到該設(shè)備在桶216的出口219處的末端。所示的螺桿組件222包括第一和第二細(xì)長螺桿250、252，這些螺桿為并排關(guān)系并且對應(yīng)地包括細(xì)長的中心軸254、256以及向外延伸的螺旋刮片258、260。在所示螺桿中，軸254、256各自具有外表面，該外表面通過第一錐角從入口229到近側(cè)的出口219逐漸并均勻地變細(xì)。螺旋刮片258、260基本上延伸軸252、254的全長并且以連續(xù)方式從與入口229相鄰的后端前進(jìn)到出口219處的前點(diǎn)。這些對應(yīng)螺桿250、252的螺旋刮片258、260互相插入、或互相嚙合，從而在螺桿250、252之間產(chǎn)生多個(gè)緊密間隙揉捏區(qū)278。螺旋刮片258、260與螺桿接納開口248的壁的間距可以被選擇為類似于螺桿250、252在捏合區(qū)中的相應(yīng)間距，以便實(shí)現(xiàn)螺桿四周連續(xù)的揉捏并且為被擠出的混合物的回流創(chuàng)造僅有限的通路280。在操作過程中，使有待分離的可擠出固體/流體混合物進(jìn)入并通過擠出機(jī)桶216。使螺桿組件222旋轉(zhuǎn)以便使螺桿250、252共同旋轉(zhuǎn)(通常朝同一方向)，通常是以從約20-1200rpm的速度。擠出機(jī)內(nèi)的壓力通常在恰好與出口220相鄰處為最大，并且范圍可以從約100psig到20,000psig、或從約300psig到10,000psig。一般而言，螺桿250、252的轉(zhuǎn)速越高，在擠出機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的壓力就越高。擠出機(jī)內(nèi)的溫度范圍可以從約40℃到500℃。在裝置200內(nèi)創(chuàng)造了擠出條件，使得從擠出機(jī)桶中出來的產(chǎn)品通常具有比進(jìn)入擠出機(jī)中的可擠出混合物更高的固體含量。在可擠出混合物穿過桶216過程中，螺桿組件222作用于混合物上，從而與最末端的模口240(或其他背壓產(chǎn)生結(jié)構(gòu))一起產(chǎn)生用于分離的期望壓力。以上描述的螺桿250、252的特定構(gòu)型產(chǎn)生了迄今為止用常規(guī)螺桿壓機(jī)還沒有發(fā)現(xiàn)的分離條件。即，當(dāng)使可擠出混合物沿共同旋轉(zhuǎn)螺桿250、252的長度前進(jìn)時(shí)，該混合物連續(xù)地經(jīng)歷揉捏區(qū)278，這些揉捏區(qū)產(chǎn)生用于向前推動(dòng)或“泵送”物料的相對高的局部壓力。同時(shí)，當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，可擠出混合物在揉捏區(qū)278內(nèi)被揉捏?？梢栽试S物料回流通過通路280，或者通路280的大小可以被調(diào)整成也產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)捏和區(qū)。結(jié)果是在桶216內(nèi)的劇烈混合/剪切和可能蒸煮動(dòng)作。另外，已發(fā)現(xiàn)可以使用本發(fā)明的裝置分離各種各樣的可擠出固體/流體混合物；這簡單地通過改變螺桿組件222的轉(zhuǎn)速，并且當(dāng)必要時(shí)，改變桶內(nèi)的溫度條件即可，這僅僅意味著通過改變該設(shè)備的操作特征。這種靈活程度和多功能性程度在過濾領(lǐng)域是不常見的。圖3中示出了本發(fā)明的分離模塊214的基本構(gòu)造。圖2的設(shè)備中的分離模塊214包括限定了收集室200的殼體或壓力夾套220、限定了軸向芯部開口128并且包括過濾器單元100的桶248，該過濾器單元由多個(gè)疊置桶板120構(gòu)成。這些桶板中的至少一個(gè)桶板被構(gòu)造為過濾板160、180。由壓力夾套或殼體220以及進(jìn)口和出口端板230和240限定的收集室200能夠承受任何組分的最高壓力并用于將過濾出的流體分離成氣體和液體。液體可以從收集室200通過液體排放管221排出，該液體排放管優(yōu)選地位于壓力夾套220的最低點(diǎn)處。壓力夾套220進(jìn)一步包括在夾套的內(nèi)側(cè)上平行于該夾套的縱向軸線延伸的多個(gè)對齊脊223，以便將桶板和/或過濾板在收集室200內(nèi)對齊，如以下更詳細(xì)討論的。積聚在收集室200中的氣體可以通過氣體排放管222從該收集室中排出，該氣體排放管優(yōu)選地位于壓力夾套220的最高點(diǎn)處。這個(gè)高壓收集室200通過定位在壓力夾套220的軸向端220a、220b與端板230、240之間的多個(gè)圓形密封件250密封。這種高壓/高溫能力允許洗滌可擠出混合物，例如生物質(zhì)，如木質(zhì)纖維素性生物質(zhì)?？梢杂迷?0℃至250℃的工藝操作溫度下正常處于氣態(tài)的氨、CO2和水洗滌可擠出混合物。分離模塊214通過位于壓力夾套220外的多個(gè)組裝螺栓225固持在一起，以便將這些端板230、240拉到一起并且將壓力夾套220和圓形密封件250夾緊在它們之間。額外的過濾器單元夾緊螺栓(未示出)也可以用于將桶板120和過濾板160、180夾緊在一起，容納在殼體220中，這些夾緊螺栓對應(yīng)地延伸穿過這些端板230、240中的孔231、241并提供分離模塊200的額外夾緊在一起。為了使得分離模塊200中需要被可靠密封以維持收集室200中的壓力的穿透點(diǎn)的數(shù)量最小化，將過濾器單元緊固螺栓省略并且通過位于壓力夾套220外的多個(gè)外部緊固結(jié)構(gòu)(如組裝螺栓225)來實(shí)現(xiàn)將分離的模塊200的零件全部夾緊在一起。取決于所使用的壓力，可以是在收集室200中分離出一些氣體，或者可以利用分開的閃蒸器來優(yōu)化該工藝的總體效率。在所示示例性實(shí)施例中，過濾器單元100包括由桶板120和過濾板160、180組裝的若干板疊層，這將在以下更詳細(xì)地討論。該過濾器單元可以包括交替的桶板120和過濾板160、180，這些桶板具有平坦的前表面和后表面，這些過濾板在前表面中具有過濾通路(參見圖4至圖13)。該過濾器單元還可以包括一對或多對彼此直接前后疊置的過濾板160、180。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，過濾器單元中的所有桶板被構(gòu)造為過濾板160、180，使地這些疊置過濾板160、180完全填滿端板230、240之間的間距，以便最大化過濾器單元的孔隙率和過濾能力。該過濾器和這些桶板(160，180和120)以及端板230、240全都限定桶248并且具有用于接納加壓可擠出混合物的貫通芯部開口128(未示出)。芯部開口128通過夾緊的板120、160、180而與收集室200密封開。芯部開口128在大小和形狀上與圖2中所示的螺桿組件接納桶248完全相同。分離模塊214替換桶216的一區(qū)段，并且這些疊置桶板120和/或過濾板160、180形成固體過濾塊，當(dāng)在端板230、240之間被夾緊時(shí)，該過濾塊形成該桶的一部分。為了最大孔隙率，該過濾器單元優(yōu)選地僅包括被構(gòu)造為過濾板160、180的桶板，這些過濾板被安排在過濾板疊層中的蓋板230后面，由此每個(gè)過濾板160、180的背面163起到對相應(yīng)地疊置在后面的過濾板160、180的前面161的蓋的作用。通過僅使用過濾板160、180，沒有中間平坦的桶板120，過濾器單元100的過濾能力就可以被最大化。在連續(xù)測試中，使用1英寸雙螺桿擠出機(jī)和包括3個(gè)1英寸長的板疊層的分離模塊，每個(gè)板疊層包括200個(gè)0.005英寸厚的疊置過濾板160、180和0.864平方英寸的總開口面積，可以在約600psig的桶壓力下實(shí)現(xiàn)72％的干物質(zhì)含量。在連續(xù)基礎(chǔ)上，可以在100℃溫度下使用600psig的內(nèi)部力在分離模塊100中將含有40g固體和60g水的100g生物質(zhì)(玉米穗軸、楊木)擠壓出獲得含有39g懸浮固體和15g水的干燥生物質(zhì)排出料(該液體/固體生物質(zhì)的固體部分)。獲得的濾出物含有約95克水。該濾出物相對清潔，僅含有少量(約1g)懸浮固體，并且平均顆粒大小等于過濾通路的孔大小。圖4示意性地展示了桶板120，該桶板具有圓形中間區(qū)段122，該圓形中間區(qū)段附接至第一支撐接片124和第二支撐接片126。圓形中間區(qū)段122具有數(shù)字8形芯部開口128，用于適合地接納雙螺桿擠出機(jī)壓機(jī)的壓機(jī)螺桿。桶板120具有前面121和背面123、在前面和背面121、123之間延伸并且限定芯部開口128的內(nèi)邊緣125以及與收集室200相接觸的外邊緣127。當(dāng)多個(gè)桶板120被疊置并夾緊在一起以用于相鄰板120的前面和背面121、123的密封接合時(shí)，圓形中間區(qū)段122可以形成桶區(qū)段。這些桶板120中的一個(gè)或多個(gè)桶板可以被修改以形成右手側(cè)過濾板160，如圖4A所示，或左手側(cè)過濾板180，如圖4B所示。過濾板160、180的基本構(gòu)造與桶板的基本構(gòu)造相同，桶板120和過濾板160、180具有附接到第一支承接片164和第二支撐接片166的圓形中間區(qū)段162。圓形中間區(qū)段162具有數(shù)字8形芯部開口128，用于適合地接納雙螺桿壓機(jī)的壓機(jī)螺桿。桶板120和過濾板160、180具有前面161和背面163、在前面和背面161、163之間延伸并且限定芯部開口128的內(nèi)邊緣165以及與收集室200相接觸的外邊緣167。然而，在過濾板160、180中，前面161包括至少一個(gè)過濾通路130。在圖4A和圖4B所示的實(shí)施例中，芯部開口128在前面161上被多個(gè)過濾通路130包圍。在允許過濾板160以左手側(cè)取向使用并且允許過濾板180以右手側(cè)取向使用的這種結(jié)構(gòu)特征是安裝接片164、166的取向。從前表面161觀看時(shí)，安裝接片164、166相對于芯部開口128的橫向軸線以45度角延伸。安裝接片164、166在右手側(cè)過濾板160中的取向因此是從左手側(cè)過濾板180中的安裝接片164、166移位90度。當(dāng)然，桶板120包括與過濾板160、180相同的主要取向特征，桶板120的安裝接片124、126相對于芯部開口128的橫向軸線以45度角延伸。然而，由于桶板120的前表面和后表面161、163是完全相同的，所以桶板120可以被翻轉(zhuǎn)并且以右手側(cè)取向或左手側(cè)取向來使用?，F(xiàn)在將關(guān)于圖4A中所示的右手側(cè)過濾板160討論過濾板160、180的詳細(xì)構(gòu)造，圖4B中的左手側(cè)過濾板180除了安裝接片164、166的取向之外結(jié)構(gòu)特征完全相同。為了方便展示，圖4A的過濾板160包括多個(gè)粗過濾通路130。以下將參照圖7和圖8討論具有數(shù)量大得多的更精細(xì)過濾通路130的優(yōu)選過濾板160。為了實(shí)現(xiàn)最大的固體/流體分離效率，希望的是將過濾孔大小最小化，而同時(shí)將過濾器孔隙率最大化。將孔大小最小化在常規(guī)螺桿壓機(jī)中是一種挑戰(zhàn)，因?yàn)樾枰谶^濾器夾套中切割多個(gè)圓柱形通路。這個(gè)問題是使用根據(jù)本發(fā)明的過濾器單元解決的，其中，通過簡單地在薄過濾板160的前面161中切割凹陷132形成過濾通路130來形成過濾孔。凹陷132被切割至一定深度，這僅是過濾板厚度的一小部分，以保護(hù)板的結(jié)構(gòu)完整性并防止在安裝或操作過程中板翹曲或彎曲。優(yōu)選地，凹陷132具有至多是板厚度的1/3、更優(yōu)選地板厚度的1/5、最優(yōu)選地至多板厚度的1/10的深度。對于根據(jù)本發(fā)明的過濾板160，通過使用如圖4和圖5中所示的非常薄的過濾板和非常淺的凹陷132可以實(shí)現(xiàn)非常小的過濾孔。例如，通過在過濾板中切割具有0.05英寸寬度和0.001英寸深度的過濾凹陷或凹槽，可以實(shí)現(xiàn)僅0.00005平方英寸的孔大小。為了甚至更精細(xì)的過濾，可以使用寬0.01英寸的過濾凹陷。在表I中列出了示例性過濾板厚度/凹陷深度/凹陷寬度的組合。表I實(shí)例板厚度(英寸)凹陷深度(英寸)凹陷寬度(英寸)10.0050.0010.01020.0200.0010.04030.0200.0050.040在過濾板160的前面161中切割凹陷132可以通過任何常規(guī)工藝來實(shí)現(xiàn)，如切割或蝕刻，例如激光切割或酸性蝕刻。在一個(gè)實(shí)施例中，過濾板160是316不銹鋼并且通過酸性蝕刻來切割凹陷132?？梢杂贸Ｒ?guī)光刻工藝來在過濾板161上限定有待切割的凹陷圖案。每個(gè)過濾板160包括一個(gè)或多個(gè)過濾通路130，這些過濾通路從內(nèi)邊緣165延伸至外邊緣167以便當(dāng)過濾板160與桶板120或其他過濾板160、180夾緊成過濾器單元100中的過濾塊時(shí)提供從芯部開口128到收集室200的流體排放通路。如圖中所示，每個(gè)過濾板160優(yōu)選地包括多個(gè)過濾通路130，優(yōu)選地可以通過光蝕刻工藝不會由于尤其在內(nèi)邊緣165處的光漆畫下的酸下切從一個(gè)凹陷到另一個(gè)凹陷引起的孔大小過度公差地在前面161上安排的最大數(shù)量的過濾通路130。使用激光切割或酸性蝕刻工藝產(chǎn)生的表面通常是不平坦的。這導(dǎo)致過濾通路具有顯著表面粗糙度的基底，這可能干擾流體流過該通路并且可能增大濾出物中懸浮顆?；蚶w維被截留在通路中的傾向，從而可能導(dǎo)致完全阻塞。為了抵消這種效果，抗摩擦涂層可以涂覆于過濾通路上，這將降低濾出物中顆粒淤積在通路中的可能性。抗摩擦涂層可以使用噴墨印刷工藝被噴涂到通路中，或者過濾板的整個(gè)表面可以被整體噴上該涂層并且隨后被拋光以清除過濾通路外的任何涂層。取決于所使用的涂層類型，可以省略拋光步驟。代替或者除了涂覆抗摩擦涂層以外，過濾通路還可以被電拋光。如果電拋光和抗摩擦涂層結(jié)合使用，則在涂覆涂層之前拋光過濾通路。適用于對形成過濾通路130的凹陷132進(jìn)行切割的光刻和電拋光工藝是公知的并且不需要在這里詳細(xì)地描述。每個(gè)右手側(cè)過濾板160被疊置成以其前面161靠在桶板120、相同過濾板160的背面163、或左手側(cè)過濾板180的背面163上，如圖3中所示。從圖3中清楚的是，過濾板作為右手側(cè)板160或左手側(cè)板180安裝在過濾器單元100中。作為左手側(cè)過濾板和右手側(cè)過濾板的過濾板的取向由此用于在這些板的保持圖案中產(chǎn)生90度的移位并且用于如果過濾器單元100過濾的具體質(zhì)量需要液體/氣體分離則提供手段來使得液體排放到收集室200的底部和氣體流到該收集室的頂部。帶有或不帶有中間桶板120的連續(xù)右手側(cè)板160(或反過來左手側(cè)板180)的數(shù)量有利地等于至少0.25”厚，但取決于模塊中板的總數(shù)可以厚達(dá)1”。如在圖3中可以看到的，桶板安裝接片124、126和過濾板安裝接片164、166全都成形為適合地接納在安裝于壓力夾套220的內(nèi)壁上的多對對齊脊223之間。圖6和圖7展示了根據(jù)本發(fā)明的僅由過濾板160構(gòu)成的最基本過濾組合件。一對過濾板160彼此前后疊置，其中一個(gè)過濾板160的前面161與另一個(gè)過濾板的后面163接合。通過芯部開口128饋送的擠出固體/流體混合物(未展示)中夾帶的流體(液體和/或氣體)被存在的分離壓力迫使在內(nèi)邊緣165處流(參見箭頭)入由前面161中的凹陷132所形成的過濾通路130中。在外邊緣167，流體離開過濾通路130進(jìn)入收集室(參見圖3)。這樣，過濾板160可以過濾出液體和非常小的顆粒，這些液體和顆粒在橫向于擠出混合物流過數(shù)字8形芯部開口128的方向上行進(jìn)通過過濾通路132。為了允許從過濾通路130的、結(jié)束于安裝接片164、166之一的外端排放，橫跨安裝接片的基底在前面161中切割準(zhǔn)確的凹陷134，該凹陷134可以用與過濾通路130相同的方式切割并且切割至相同的深度，但可以具有顯著更大的寬度?？偠灾眠@種較高的壓力能力，可以從可擠出混合物中擠壓出更多的液體，或者對于相同的物料干度而言，每單位過濾面積可以實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)率。過濾品質(zhì)(固體捕獲率)可以根據(jù)板構(gòu)型和厚度進(jìn)行控制。過濾/壓力等級/資本成本可以根據(jù)特定生物質(zhì)的過濾要求進(jìn)行優(yōu)化。這些板構(gòu)型可以安裝在一種擠出機(jī)(單螺桿、雙螺桿或三螺桿)中以獲得高壓力、高吞吐量、連續(xù)的分離。該固體/流體分離模塊由于螺桿的擦拭性質(zhì)和這種交叉軸向流圖案而在某種程度上是自清潔的(對于雙螺桿和三螺桿而言)。過濾面積取決于工藝要求而是靈活的，因?yàn)榘褰M合件的長度可以針對具體的要求容易地進(jìn)行定制裝配。該模塊可以用于在一個(gè)機(jī)器的一個(gè)或多個(gè)級中以同流或逆流構(gòu)型對固體進(jìn)行洗滌，從而減少資本成本并降低能量要求?？梢詫⒁后w濾出物的壓力從真空條件控制到甚至高于過濾塊的內(nèi)部壓力(2,000至3,000psig)(如果需要的話)。這樣對于液體流中的另外分離提供了大的工藝靈活性(例如，高壓下的超臨界CO2、用于在高壓下洗滌的液氨、或者在收集室中使用真空進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)化合物和氨氣的釋放)。高背壓能力(高于過濾塊內(nèi)部壓力)可以用于在操作過程中在過濾器填塞或結(jié)垢的情況下對過濾器進(jìn)行反向沖洗，由此最小化停工時(shí)間。由于根據(jù)本發(fā)明的分離模塊的增大的孔隙率和抗壓能力，干部分排出料中高達(dá)90％的干物質(zhì)含量是可能的，而同時(shí)由于孔大小較小，實(shí)現(xiàn)了相對清潔的液體部分，其中懸浮固體低至1％。容易理解的是，根據(jù)本發(fā)明的固體/流體分離模塊可以在許多不同的應(yīng)用中用來分離一種材料的固體部分/流體部分。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，過濾器單元100包括用于分離精細(xì)固體的、具有0.00005平方英寸的孔大小的過濾孔、5.7％的孔隙率以及2,500psig的抗壓能力。在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，過濾器單元100包括具有0.005平方英寸的孔大小的過濾孔和20％的孔隙率以及5,000psig的抗壓能力。在另外一個(gè)示例性實(shí)施例中，過濾器單元100包括具有0.00005平方英寸的孔大小的過濾孔以及11.4％的孔隙率。在又另一個(gè)示例性實(shí)施例中，過濾器單元100包括具有0.005平方英寸的孔大小的過濾孔以及20％的孔隙率。過濾器孔隙率過濾孔的大小是過濾凹陷的深度×開口處的槽縫寬度。在圖4的過濾板中，孔大小為0.001”(凹陷的深度)×0.010”(開口處的槽縫寬度)＝0.00001平方英寸/孔。每個(gè)板有144個(gè)孔，總孔面積＝0.00144平方英寸開孔面積/板。在使用較小的1英寸直徑的雙螺桿擠出機(jī)的試驗(yàn)設(shè)置中，600個(gè)這些過濾板160、180彼此專門疊置。每個(gè)板厚0.0050”，從而產(chǎn)生過濾器的0.864平方英寸的總開口面積。以這個(gè)孔隙率，這一試驗(yàn)板疊層能夠承受住2500psig的分離壓力。1”厚的板160的組合件包括200個(gè)過濾板，每個(gè)過濾板具有0.00144平方英寸的開口面積，這引起該組合件的開口面積總計(jì)0.288平方英寸。這等于超過了1/4”直徑的管道，全都是在用于試驗(yàn)設(shè)置的1英寸直徑小擠出機(jī)中僅1英寸擠出機(jī)長度的距離之內(nèi)可實(shí)現(xiàn)的。使用200個(gè)右手側(cè)過濾板160和左手側(cè)過濾板180的交替疊層?？梢酝ㄟ^減小過濾板的厚度、或桶板的厚度(如果使用任何桶板)來增大孔隙率。將板厚度減小50％將使得過濾器單元的孔隙率加倍。然而，當(dāng)板厚度減小時(shí)，過濾器單元的強(qiáng)度將減小。這可以通過增加這些板的圓形中間區(qū)段的總直徑來抵消，這使液體流動(dòng)路線稍微更長但保持開口面積相同。圖7示意性地展示了類似于圖4的但具有更大數(shù)量的、孔大小更小的過濾通路的過濾板160。如可以從圖8的放大詳圖中可以看到的，過濾通路130的寬度從內(nèi)邊緣165到外邊緣167略微增加。圖7和圖8展示了過濾板的一個(gè)實(shí)施例，其中，過濾凹陷具有0.001英寸的整體深度并且在內(nèi)邊緣165具有0.01英寸的寬度和在外邊緣167具有0.02英寸的寬度。對于這個(gè)示例性板，過濾通路130的總數(shù)是144。在如圖9中所示的變體過濾板中，與擠出機(jī)螺桿的相互插入或相互嚙合區(qū)域相鄰的過濾通路根據(jù)在這個(gè)區(qū)域所預(yù)期的升高的桶壓力而被更緊密地安排并且具有更小的孔大小。使用過濾板160、180來制造過濾器模塊允許低成本地生產(chǎn)該過濾器，因?yàn)榭梢允褂玫统杀旧a(chǎn)方法來制造過濾板。過濾板160、180中的過濾凹陷132可以用激光切割或蝕刻。用于制造過濾器單元的材料類型可以適配不同的工藝條件。例如，在低pH/腐蝕性的應(yīng)用中，可以使用像鈦、高鎳和鉬的合金等材料。每個(gè)過濾通路130被形成為過濾板160、180的前面和后面161、163之一中的凹陷132。雖然過濾通路130可以提供在過濾板160的每個(gè)面上，但為了易于制造和組裝，優(yōu)選的是在過濾板的僅一個(gè)面上提供過濾通路130。而且，由于過濾塊的最大孔隙率不僅通過增加過濾通路130的數(shù)量、而且還通過最小化過濾板的厚度來實(shí)現(xiàn)，所以在過濾板160、180的兩側(cè)161、163提供過濾通路130可能不可接受地削弱過濾板的結(jié)構(gòu)完整性。此外，在兩個(gè)面上具有過濾通路的過濾板160、180將需要被平坦的桶板120分離開，這些桶板起到背板的用作以防止面對面放置的任何過濾通路130之間的交叉流動(dòng)。這減少了分離模塊214的每單位長度過濾板160、180的最大數(shù)量并且使組裝更加困難。如果以對稱圖案在過濾板的每一側(cè)安排過濾通路130，使得一對相互面對的過濾板中的一個(gè)過濾板中的每個(gè)過濾通路130與這對相互面對的過濾板的另一個(gè)過濾板中的一個(gè)過濾通路130對齊并完全重疊，還可以避免相互面對的雙面過濾板中的過濾通路之間交叉流動(dòng)。這個(gè)對稱圖案是通過將過濾通路130以鏡像安排方式放置到芯部開口的豎直對稱平面129的每一側(cè)來實(shí)現(xiàn)的，例如，如圖10中所示。盡管這個(gè)設(shè)計(jì)沒有排除需要插入平坦的桶板120(圖10中未示出)并且方便了組裝，但這個(gè)設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是相互面對的過濾板的所產(chǎn)生過濾通路使孔大小加倍，由此就顆粒大小方面減小了分離模塊的保留能力。因此，如果要保持孔大小，將無論如何必須插入平坦的桶板?？梢岳缤ㄟ^對前面161進(jìn)行激光切割或酸性蝕刻來產(chǎn)生形成過濾通路130的過濾凹陷132。用于創(chuàng)造過濾通路的一種方法是通過使用公知的光刻工藝來對前面161進(jìn)行酸性蝕刻?？梢酝ㄟ^已知的電拋光或通過涂覆抗摩擦涂層來減小通過酸性蝕刻創(chuàng)造的過濾通路的表面粗糙度。過濾通路130可以是相對于芯部開口128沿基本上徑向方向以直線從內(nèi)邊緣165延伸到外邊緣167的凹陷或凹槽132的形式。如圖8中所示，過濾通路130可以從內(nèi)邊緣165到外邊緣167加寬。從包括纖維固體的可擠出混合物中分離出液體對過濾器構(gòu)造提出了特別的挑戰(zhàn)。纖維可以進(jìn)入過濾通路130并在其中平行對齊，從而在通路中引起緊塞，這不僅減少或阻止液體通過，而且通過反向洗滌進(jìn)行移除可能是非常困難的(如果不是不可能的話)。這個(gè)問題形成根據(jù)本發(fā)明的過濾板160、180的如圖10至圖13中所示的變體實(shí)施例的基礎(chǔ)。為了解決這個(gè)問題，過濾通路130可以包括在沿著其長度的任何點(diǎn)處的、如圖10至圖13中所示的定向偏轉(zhuǎn)300，以阻塞任何穿過該通路的直線路線。這可以通過在通路的縱向范圍內(nèi)提供S形、或Z形曲線、或者通過在通路中包括岔口或分叉(例如T形、I形、Y形或U形分叉)來實(shí)現(xiàn)。圖10至圖12中示出了U形分叉形式的示例性偏轉(zhuǎn)。定向偏轉(zhuǎn)300的目的是阻礙穿過過濾通路130的直線通路、或阻礙線性纖維的筆直通路。因此，可以使用過濾通路130中的足以阻擋住穿過過濾通路130的直線路線的任何定向偏轉(zhuǎn)300，而不管偏轉(zhuǎn)的形狀如何，或者偏轉(zhuǎn)在過濾通路130的縱向范圍的位置如何。在圖10至圖12中所示的實(shí)施例中，偏轉(zhuǎn)300有利地在內(nèi)邊緣165位于通路130的末端。在圖10到圖12中所示的U形偏轉(zhuǎn)300中，過濾通路130包括寬度為A的、蝕刻進(jìn)過濾板160的前表面161的凹陷132。U形分叉是通過使凹陷132分支成一對相反的支路320來創(chuàng)造的，通過使凹陷132以等于凹陷的寬度的半徑朝相反方向彎曲來使該凹陷分支，在所示實(shí)施例中半徑為0.001英寸(1微米)。支路320然后以相同的半徑彎曲回到該凹陷的原始方向，以創(chuàng)造U形分叉。前表面161的位于內(nèi)邊緣165與支路320之間的部分產(chǎn)生了沖撞物310，該沖撞物阻擋住穿過過濾通路130的直線通路。如圖12中所示，短纖維350(那些具有的長度比過濾通路130的寬度更短的纖維)可能能夠通過該偏轉(zhuǎn)300，而不太可能積聚并阻塞通路130，因?yàn)樗鼈兊拈L度不足以引起該通路擁塞。另一方面，長纖維360(那些具有的長度比通路130的寬度更大的纖維)將最有可能在偏轉(zhuǎn)300處擁塞。取決于長纖維360的總長度，在偏轉(zhuǎn)300處擁塞的長纖維360將以不同深度和角度在偏轉(zhuǎn)300處擁塞。這導(dǎo)致?lián)砣睦w維360不平行、通常隨機(jī)取向，與在河流的急轉(zhuǎn)彎隨機(jī)卡住原木類似。擁塞的纖維360的這種總體上不平行的取向防止過濾通路130在偏轉(zhuǎn)處完全堵塞。同時(shí)，纖維擁塞可以創(chuàng)造額外的過濾層，從而幫助保留住將正常穿過過濾通路130的超精細(xì)固體。圖13A至圖13E示意性地展示了過濾通路130中的其他類型的偏轉(zhuǎn)，如Y形、V形、T形、S形和Z形偏轉(zhuǎn)。關(guān)于圖1至圖9的示例性實(shí)施例，圖10至圖13E的示例性實(shí)施例中的過濾通路130可以朝向外邊緣167、例如從偏轉(zhuǎn)300到外邊緣167加寬。發(fā)明人已開發(fā)了一種固體/流體分離裝置，該分離裝置在升高的壓力下分離可擠出混合物的固體和流體部分。在此考慮到了，該固體/流體分離裝置可以在許多不同的應(yīng)用中用來分離一種材料的固體部分/流體部分。進(jìn)一步地，由于本發(fā)明的固體/流體分離裝置可以具有比常規(guī)過濾裝置小得多的孔大小，所預(yù)期的是其不那么容易堵塞，由此減少對保養(yǎng)的需要，包括常規(guī)裝置定期要求的反向洗滌。因此，使用本披露的固體/流體分離裝置的工藝可以停工時(shí)間更少且保養(yǎng)更少，從而與常規(guī)過濾裝置相比，引起提高的生產(chǎn)能力和較少的成本。在所描述的固體/流體分離裝置中，在該分離裝置內(nèi)部傳遞物料的螺桿元件可以與過濾塊的內(nèi)表面具有非常緊的公差并且從過濾器表面上連續(xù)地擦除物料。在少量纖維被截留在過濾器表面上的情況下，它們將被這些擠出機(jī)元件剪切成更小的片段并且最終穿過該過濾器并且隨著液體流一起出去。過濾板的總數(shù)可以根據(jù)可擠出混合物而變化并且控制總過濾面積。對于相同的固體/流體分離條件而言，較小的孔需要更多的板/更大的表面積?？椎拇笮】刂苽鬟f到流體/液體部分的固體的量。每種可擠出混合物可能需要一定的孔大小以便獲得期望的最大固體捕獲率(液體濾出物中懸浮固體的量)。雖然本披露已經(jīng)描述并展示了某些實(shí)施例，但還應(yīng)當(dāng)理解的是，所描述的系統(tǒng)、設(shè)備和方法不局限于這些具體實(shí)施例。而是，應(yīng)當(dāng)理解，作為已經(jīng)在此描述和展示的這些具體實(shí)施例和特征的所有功能上或機(jī)械上的等效物的所有實(shí)施例都被包括在內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然關(guān)于這些實(shí)施例中的一個(gè)或另一個(gè)描述了多種不同的特征，但這些不同特征和實(shí)施例可以與在此描述和展示的其他特征和實(shí)施例組合或聯(lián)合使用。當(dāng)前第1頁1 2 3