[發明專利]一種恒溫膜組件

有效

• 申請號: 200710012936.6
• 申請日: 2007-09-24
• 公開（公告）號: CN101396640A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發明（設計）人: 楊維慎;李硯碩
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01D63/06
• 分類號: B01D63/06
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司
• 代理人: 張 晨

技術領域

本發明涉及一種膜組件，具體地說涉及一種恒溫膜組件。

背景技術

膜組件是進行液體或氣體分離的常用器件之一。較典型的如歐洲專利EP1563894A1報道的膜組件(如圖3所示)：其中F1和F3分別為待分離液體(或氣體)的進口和出口；F2為滲透物出口，膜管一端封死，一端在法蘭21b上密封，套管131的上部留有開口133，采用套管式結構可以有效地促進湍流，克服分離過程中濃差極化的負面影響，但是該膜組件不能夠實現在組件內部供熱，所以當應用于滲透汽化分離時(需要外源供熱)，會出現沿物料流動方向的溫度降以及明顯的垂直與膜面的溫差極化，導致透量降低。

又如圖4所示，為文獻報道(“Tubular-type?pervaporation?module?withzeolite?NaA?membrane”，M.Kondo，M.Komori，H.Kita，K.Okamoto，Journalof?Membrane?Science，133(1997)1)的膜組件的結構圖：其中F1和F3分別為待分離液體(或氣體)的進口和出口，F2為滲透物出口，膜管3兩端分別密封在法蘭2a、2b上，殼體內部設有折流板5以促進湍流，克服分離過程中濃差極化的影響，但是折流板、分離膜管以及殼體之間的間隙都會導致流體短路，導致膜組件內物料的流動狀態變差，從而引起透量的降低。并且，該膜組件也不能夠實現在組件內部供熱。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠實現在組件內部供熱的恒溫膜組件。

本發明提供了一種恒溫膜組件，其為管殼1結構：由法蘭2和3、上封頭4、下封頭5、滲透物出口6、原料進口7、原料出口8、加熱介質進口9、加熱介質出口10、隔離管板11和12、套管13、分離膜管14組成；

其中管殼1兩端分別通過法蘭2、3連接一上封頭4和下封頭5，上封頭4和下封頭5連接滲透物出口6；

原料進口7、出口8和加熱介質的進口9、出口10位于管殼上；

兩個隔離管板11和12垂直于軸線平行地位于管殼內，將管殼內的空間分隔成三個獨立空間A、B、C，原料進口和出口分別與靠管殼兩端的空間A和C相通，加熱介質進口和出口與中間的空間B相通；

套管13沿軸線平行排列在管殼內，各套管的兩端固定在隔離管板上的圓孔中，使原料進口和出口通過套管相通；

分離膜管14安裝在套管13內，分離膜管的兩端分別固定在管殼的兩端；

分離膜管與套管之間有間隙，使分離后的滲透物經分離膜管內徑從管殼的開口端流出；各套管間之有間隙，加熱介質流經管殼腔的套管間隙，對膜組件進行加熱。

本發明提供的恒溫膜組件，所述套管13的數目為1～500個。

本發明提供的恒溫膜組件，所述原料進口7安裝進料檔板，目的是減少原料對進口處分離膜管14的沖擊磨損。

本發明提供的恒溫膜組件，所述管殼兩端、上封頭、下封頭、原料進口、原料出口、加熱介質進口、加熱介質出口和滲透物出口安裝有法蘭。

本發明提供的恒溫膜組件，所述管殼的兩端為開口。

本發明提供的恒溫膜組件，所述管殼的一端為密封端，另一端為開口。

本發明的恒溫膜組件在進行液體或氣體分離時，其加熱介質經過管殼內的套管，對膜組件進行恒溫。

本發明是在現有的膜組件基礎上增加了加熱介質的進、出口，實現了對膜組件內部供熱，使膜組件恒溫，克服了現有膜組件由于溫度降及明顯的垂直于膜面的溫差極化導致透量降低的缺點。

附圖說明

圖1為本發明恒溫膜組件的剖視圖；

圖2為圖1沿A’-A’線的剖視圖；

圖3和圖4為背景技術中膜組件的示意圖。

具體實施方式

本發明的恒溫膜組件(如圖1)為一管殼1，該管殼由法蘭2和3、上封頭4、下封頭5、滲透物出口6、原料進口7、原料出口8、加熱介質進口9、加熱介質出口10、隔離管板11和12、套管13、分離膜管14組成。

管殼兩端分別通過法蘭2、3連接上封頭4和下封頭5，其中上封頭4和下封頭5分別連接滲透物出口6。實際應用中，當分離膜管的長度不是很長時，上下封頭4和5也可以設為一端為開口連接滲透物出口，另一端為密封(圖1給出的是上封頭4連接滲透物出口，下封頭5為密封端)。管殼1的側面安裝有原料(該原料為待分離的液體或氣體)進口7、原料出口8和加熱介質進口9、加熱介質出口10。

管殼兩端、上封頭、下封頭、原料進口、原料出口、加熱介質進口、加熱介質出口以及滲透物出口均有法蘭，以便與其它設備相連接。