[實用新型]測試膜片分離性能的評價池

有效

• 申請號: 200820011360.1
• 申請日: 2008-02-28
• 公開（公告）號: CN201166654Y
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 李恕廣;杜國棟;栗廣勇;王連軍
• 申請（專利權）人: 大連歐科膜技術工程有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司
• 代理人: 安寶貴

技術領域

本實用新型涉及氣體分離，尤其涉及一種用于有機膜膜片分離性能評側的裝載膜片的評價池。

背景技術

在有機膜開發過程中，不可避免對膜片的分離性能進行評測。評測裝置的核心設備就是承載膜片的評價池。評價池內部構造設計的合理性與否直接影響到對膜片性能評價的精確性。評價池設計的關鍵是保證流經膜表面的流體流速分布均一，避免局部流速過大差異。如果流體在膜表面的流速分布不均，會導致膜片表面局部出現一種稱作“濃差極化“的現象，使膜的分離性能大打折扣。從而影響對膜的分離性能評測。傳統的膜評價池一般為圓形，由上、下兩部分組成。膜片被裁剪成圓片形狀放入評價池中間，如圖1所示。測試時，原料流體沿著膜表面切向從圓周的一側流到另一側。一部分原料物流透過膜片從膜片底部的滲透物流道流出，剩余的原料物流從滲余物流道流出。通過測試不同流體透過膜片的速率差別，就可以對膜的分離性能做出評價。在這種評價池中，由于流體流動方向上的流道橫截面積變化較大(從小變大，再從大變小)，如圖2所示；但流體的流量變化卻不大，所以致使流經膜表面的流體流速也呈現由大變小再變大的變化。這種流速的不均性會導致膜表面局部流速較低的部分出現的“濃差極化”現象，從而影響對膜片的評測結果。

發明內容

鑒于現有技術所存在的上述不足，為解決傳統膜評價池流速分布不均的問題，本實用新型采用了新型的流道設計，保證流體在流道內流動截面積相等，從而使流速均一。

本實用新型的技術解決方案是這樣實現的：

一種測試膜片分離性能的評價池，包括評價池殼體、膜片及多孔支撐板，所述殼體包括原料流道、滲余物流道和滲透物流道；所述膜片位于評價池內殼體內下部中心位置，呈圓形；所述多孔支撐板位于膜片下，其特征在于：

所述原料流道的上表面為回轉體的內表面，所述回轉體的內表面為雙曲面，其中軸線與圓形膜片的圓心法線重合，所述原料流道的下表面即為所述圓形膜片。

所述滲余物流道相對所述圓形膜片的圓心法線完全對稱分布。

這種設計中，原料流體沿著膜片圓心法向流入，并從膜片的圓心向膜片圓周方向呈輻射狀流動；根據雙曲面流道的流通截面積公式S＝2×π×r×h，其中S為流道流通截面積，r為半徑，h為流道高度，如要S保持不變，即S為一個常數，即要求r×h為一常數，由于原料流道的下表面為圓型膜片，即r在不斷變化，在圓心處最小，圓周處最大；為保證流體截面積相等，流道的高度必須隨著底面半徑而呈反比變化。本實用新型采用了雙曲面的上表面流道設計，可以保證流體流經膜表面的流通截面積相等，從而達到流速分布均勻的目的。另外，滲余物流道也設計成相對膜片中心完全對稱方式，使流體中任一質點從原料入口到達滲余物出口的流動路徑完全對稱，流動阻力完全相等。

相比現有技術，本實用新型的有益效果不言而喻：使流經膜片表面各處的流體流速相等，流體流過膜片表面后，通過對稱的流道流出評價池；整個流體在評價池內的流動完全對稱，避免了由于流速不均產生的“濃差極化”現象，保證了測量精度。

附圖說明

本實用新型附圖6個，其中，

圖1：傳統膜片評價池結構示意圖；

圖2：傳統結構中流體流經傳統膜片評價池膜表面的流動方向示意圖；

圖3：本實用新型設計的原料流道中流體流動方向示意圖；

圖4：本實用新型設計的原料流道上表面的雙曲函數關系圖；

圖5：本實用新型設計的評價池結構剖面示意圖；

圖6：圖5的A-A剖視圖。圖中，

1、進料口

2、滲余物流出口

3、滲透物流出口

4、上蓋

4-1、鑄件a

4-2、鑄件b

4-3、鑄件c

5、O型圈

6、膜片

7、多孔支撐板

8、底座

9、雙曲面

10、原料流道

11、滲余物流道

11-1、在鑄件c、b間隙中的部分

11-2、在鑄件b中的開孔

11-3、在鑄件a、b之間的滲余物空腔

12、滲透物流道

13、螺栓

具體實施方式

現結合附圖，對本實用新型作進一步的具體說明：