3. Ομπι之間（優(yōu)選地， 在0.15μπι至1.5μπι之間）的相對細(xì)的纖維層，相對細(xì)的纖維層被支持在相對粗的纖維的基 底，相對粗的纖維具有大于相對細(xì)的纖維的平均直徑的平均直徑(例如，其中相對粗的纖維 具有大于大約ΙΟμπι的平均直徑，優(yōu)選地，大于大約20μπι)。在其他【具體實施方式】中，第二層包 括包含相對細(xì)的纖維和相對粗的纖維的非均勻混合物，相對細(xì)的纖維具有在〇 . 07μπ?至3.0μ m之間（優(yōu)選地，在0.15μπι至1.5μπι之間）的直徑，相對粗的纖維具有大于相對細(xì)的纖維的平 均直徑的直徑(例如，其中相對粗的纖維具有大于大約ΙΟμπι的平均直徑，優(yōu)選地，大于大約 20μηι) 〇
[0034] 第二層優(yōu)選地具有適合連續(xù)相中的分散相聚結(jié)的厚度。在某些【具體實施方式】中， 第二層具有從上游到下游測量的（針對流經(jīng)所述層的）在大約0.05至0.4mm之間的厚度(優(yōu) 選地，0.1至0.3mm)。
[0035]第一層和第二層的毗鄰表面（即第一層的下游表面和第二層的上游面)可被設(shè)定 成便利分散相的聚結(jié)液滴的排出。例如，在本文所披露的聚結(jié)介質(zhì)的某個【具體實施方式】中， 第一層的下游表面可以包含大體上朝向豎直方向的纖維和/或第二層上游表面可以是相對 光滑的(例如，使表面受到碾壓）以便利分散相的聚結(jié)液滴的排出。
[0036] 所披露的聚結(jié)器、元件、系統(tǒng)和方法的組成部分可以被安排成任何合適的布置。在 某些【具體實施方式】中，組成部分可在軸向方向（例如，其中組成部分被設(shè)置為線性聚結(jié)元 件)從上游到下游依次延伸，或在其他【具體實施方式】中，組成部分可在徑向方向從上游到下 游依次延伸(例如，其中組成部分被設(shè)置為圓柱形聚結(jié)元件，采用內(nèi)向外或從外向內(nèi)的流動 布置）。聚結(jié)介質(zhì)也可以被設(shè)置為平板或其他安排。
[0037] 所披露的聚結(jié)器、元件、系統(tǒng)和方法，可選擇地包括或利用殼體。所述殼體可包括 上游入口和第一下游出口，上游入口被構(gòu)置以接受混合物，第一下游出口被構(gòu)置以聚結(jié)后 排放凈化過的混合物(具有降低的分散相濃度），并且可選擇地包括第二出口，第二出口的 被構(gòu)置以排放聚結(jié)的分散相。優(yōu)選地，第二出口是在介質(zhì)材料的上游側(cè)，但在上游入口的下 游。
[0038] 所披露的聚結(jié)介質(zhì)、聚結(jié)器、聚結(jié)元件、聚結(jié)系統(tǒng)和聚結(jié)方法通常包括或利用單層 介質(zhì)材料(或可選擇地多層介質(zhì)材料），用于從連續(xù)相中的分散相的混合物聚結(jié)分散相。作 為選擇，聚結(jié)器、聚結(jié)元件、聚結(jié)系統(tǒng)和聚結(jié)方法可以包括或利用附加的介質(zhì)(例如，附加的 介質(zhì)被置于聚結(jié)介質(zhì)材料的下游）。在某些【具體實施方式】中，所披露的聚結(jié)器、聚結(jié)元件、聚 結(jié)和聚結(jié)方法進一步可以包括或進一步可以利用附加的疏水介質(zhì)材料來除去水，其中附加 的疏水介質(zhì)材料被置于單層介質(zhì)材料的下游(或選擇的多層介質(zhì)材料）。在某些具體實施方 式中，所披露的聚結(jié)介質(zhì)、聚結(jié)器、聚結(jié)元件、聚結(jié)系統(tǒng)和聚結(jié)方法進一步可以包括或進一 步可以利用聚結(jié)層的下游的附加的介質(zhì)下層提供結(jié)構(gòu)支持。
[0039] 在某些【具體實施方式】中，所披露的聚結(jié)器、元件、系統(tǒng)或方法可以被利用于除去分 散在疏水液體中的水，包括但不限于，烴類燃料、柴油燃料、生物柴油燃料、潤滑油、液壓油 或傳輸油。優(yōu)選地，在液體烴類燃料經(jīng)過聚結(jié)器、系統(tǒng)、或經(jīng)歷所說的方法之后，聚結(jié)器、系 統(tǒng)或方法除去至少大約93%的分散在液體烴類燃料中的水(更優(yōu)選地至少大約95%的分散 在液體烴類燃料中的水，甚至更優(yōu)選地至少大約97 %的分散在液體烴類燃料中的水，最優(yōu) 選地至少大約99%的分散在液體烴類燃料中的水）。在其他【具體實施方式】中，聚結(jié)器、聚結(jié) 元件、聚結(jié)系統(tǒng)、和聚結(jié)方法可被利用于除去分散在水中的烴類液體。
【附圖說明】
[0040] 圖1提供了如本文所考慮的表面聚結(jié)過程的概念圖。
[0041] 圖2示出了測定在介質(zhì)相上的被分散液滴的接觸角Θ的方法。
[0042] 圖3提供了一個作為模型的單元立方體，用于測定M，M為d(纖維直徑)和ε的函數(shù)， 如本文進一步所討論的。
[0043] 圖4示出了不同孔徑的孔隙率和纖維直徑之間的關(guān)系。
[0044] 圖5示出了本文所披露的聚結(jié)介質(zhì)的層的不同孔徑的毛細(xì)管壓力和接觸角之間的 關(guān)系。
[0045] 圖6提供了本文所考慮的表面聚結(jié)過程的概念圖。
[0046] 圖7示出了本文所披露的聚結(jié)介質(zhì)的第一層的不同孔徑的毛細(xì)管壓力和接觸角之 間的關(guān)系。
[0047]圖8示出了不同的界面張力的毛細(xì)管壓力和孔徑之間的關(guān)系。
[0048] 發(fā)明詳述
[0049] 所披露的是用于聚結(jié)兩相的混合物的聚結(jié)器、系統(tǒng)和方法，兩相即連續(xù)相和分散 相。所披露的聚結(jié)器、系統(tǒng)和方法可以被利用于從混合物收集和除去分散相。
[0050] 所披露的聚結(jié)器、系統(tǒng)和方法包括或使用聚結(jié)介質(zhì)，所述聚結(jié)介質(zhì)含有介質(zhì)材料 的單層，或也可選擇地由介質(zhì)材料的單層組成。如本文所考慮的那樣，所述層可能有合適的 孔徑、毛細(xì)管壓力、孔隙率和堅固性。術(shù)語"孔徑"、"毛細(xì)管壓力"、"孔隙率"、"纖維直徑"和 "可靠性"可參照這些術(shù)語的"平均"（average)或"平均"（mean)值(例如，其中層是非均質(zhì)的 或分級的，并且"孔徑"、"毛細(xì)管壓力"、"孔隙率"、"纖維直徑"和"堅固性"被報道為非均質(zhì) 或梯度層的平均孔徑、平均毛細(xì)管壓力、平均孔隙率、平均纖維直徑或平均堅固性）。
[0051] 所披露的聚結(jié)器、系統(tǒng)和方法可以被利用于從連續(xù)相中的分散相混合物聚結(jié)分散 相。本文所考慮的混合物可以包括疏水性液體(例如，烴類液體)和水性液體(例如，水)的混 合物。在某些【具體實施方式】中，連續(xù)相可能是烴類液體并且分散相可能是水。在其他具體實 施方式中，連續(xù)相可能是水并且分散相可能是烴類液體。如本文所考慮的那樣，烴類液體主 要包括烴類物質(zhì)，但進一步還可以包括非烴類物質(zhì)(例如，高達(dá)大約1 %、5 %、10 %或20 %的 非烴類物質(zhì)）。
[0052]所披露的聚結(jié)器、系統(tǒng)和方法可能特別適合從界面張力低于大約20dyne/Cm(或低 于約15、10或5dyne/cm)的乳液混合物聚結(jié)分散相。例如，該聚結(jié)器、系統(tǒng)和方法，可被利用 于從含有表面活性劑和具有低于大約20dyne/cm(或低于大約15、10或5dyne/cm)的界面張 力的烴類液體聚結(jié)水。
[0053] 被利用于所披露的聚結(jié)器、系統(tǒng)和方法的聚結(jié)介質(zhì)材料通常相對在連續(xù)相中的分 散相是不可潤濕的，以便利介質(zhì)材料的上游面上的分散相的聚結(jié)。優(yōu)選地，經(jīng)長時間接觸混 合物，介質(zhì)材料仍然相對在連續(xù)相中的分散相是不可潤濕的;特別地，其中混合物包含表面 活性劑。如本文所述，聚結(jié)介質(zhì)可以包含纖維材料層（例如，聚合物、玻璃、陶瓷或金屬纖 維）。在某些【具體實施方式】中，聚結(jié)介質(zhì)可以包含聚酯材料層(例如，聚對苯二甲酸丁二醇酯 O3BT ))、聚酰胺材料、齒烴物質(zhì)（例如，Ha Iar?牌的乙烯三氟氯乙烯(ECTFE))或通過用包含 氟功能的試劑處理纖維材料獲得的介質(zhì)。在某些【具體實施方式】中，該介質(zhì)可以包含具有1-10% (w/w)的氟碳添加劑(例如，六氟丙烯、六氟異丙醇、六氟異丁烯、和十七氟癸烷丙烯酰 酯）的PBT，混合10-40 % (w/w)的氟碳聚合物(例如，ECTFE)的聚酯材料(例如，PBT )，或100 % 的熔吹成的/纖維級含氟聚合物(例如，ECTFE)。
[0054] 被利用于所披露的聚結(jié)器、系統(tǒng)和方法的聚結(jié)介質(zhì)材料具有合適的平均孔徑、纖 維直徑、接觸角和孔隙率以實現(xiàn)所期望的聚結(jié)。介質(zhì)材料可能是均質(zhì)或非均質(zhì)的。所述的介 質(zhì)材料的"纖維直徑"、"接觸角"和"孔隙率"可參照介質(zhì)材料的"平均纖維直徑"、"平均接觸 角"和"平均孔隙率"。
[0055] 所披露的聚結(jié)器、系統(tǒng)和方法通常包括或使用單層介質(zhì)材料。在某些具體實施方 式中，所披露的聚結(jié)器、系統(tǒng)和方法包括或利用單獨的分離器或剝離平臺，放置在下游，并 且與單層介質(zhì)材料(例如，用于除去水的疏水性材料位于下游，并且獨立于單層介質(zhì)材料） 分咼。
[0056] 本文所述的聚結(jié)介質(zhì)可以包含具有不同的親水性或疏水性、或者不同的親油性或 疏油性的物質(zhì)。在某些【具體實施方式】中，聚結(jié)介質(zhì)包含單層，單層包含與混合物的分散相相 比相對疏水的物質(zhì)。
[0057] 本文所考慮的聚結(jié)器、系統(tǒng)和方法可以包括或利用如現(xiàn)有技術(shù)中所知的那樣被稱 為"聚結(jié)元件"、"聚結(jié)過濾器"、"聚結(jié)裝置"、"聚結(jié)組件"和"殼體"的組成部分。（例如，見第 7,416,657、7,326,266、7,297,279、7,235，177、7，198,718、6,907,997、6,811，693、6,740， 358、6,730,236、6,605,224、6,517,615、6,422,396、6,419,721、6,332,987、6,302,932、6， 149,408、6,083,380、6,056，128、5,874,008、5,861，087、5,800,597、5,762,810、5,750， 024、5,656，173、5,643,431、5,616,244、5,575,896、5,565,078、5,500，132、5,480,547、5， 480,547、5,468,385、5,454,945、5,454,937、5,439,588、5,417,848、5,401，404、5,242， 604、5，174,907、5，156,745、5，112,498、5,080,802、5,068,035、5,037,454、5,006,260;4， 888，117;4,790,947、4,759,782、4,643,834、4,640,781、4,304,671、4,251，369、4,213， 863、4，199,447、4,083,778、4,078,965、4,052,316、4,039,441、3,960,719、3,951，814 號美 國專利和第 2007-0289915、2007-0107399、2007-0062887、2007-0062886和2007-0039865號 美國公布的申請，其內(nèi)容通過全部引用合并于本文）。本文所披露的聚結(jié)介質(zhì)可以利用本領(lǐng) 域已知的方法來制造，并且可以包括在本領(lǐng)域披露的附加的特征(例如，見第6，767，459、5， 443，724 和4，081，373 號美國專利，和第 2007-0131235、2007-0062887 和 2006-0242933 號美 國公布的專利申請，其內(nèi)容通過全部引用合并于本文）。
[0058]本文披露的聚結(jié)過程可被理解為含有一系列的步驟，步驟包括但不限于：（1)通過 聚結(jié)介質(zhì)材料捕獲小液滴；（2)聚結(jié)和液滴在介質(zhì)材料上游面的生長；（3)在介質(zhì)材料的上 游面排出聚結(jié)液滴;和(4)從介質(zhì)材料釋放聚結(jié)液滴。當(dāng)聚結(jié)的液滴