[實(shí)用新型]一種卷式膜接觸器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020260972.1
• 申請日: 2010-07-16
• 公開（公告）號: CN201719983U
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張慧峰;姚穎;劉偉;王穎;高書寶;張雨山;王國強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所
• 主分類號: B01D63/10
• 分類號: B01D63/10;B01D61/00
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標(biāo)代理有限公司 12103
• 代理人: 崔立增

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及膜接觸器，特別是涉及利用板式微孔膜片卷制構(gòu)成的膜接觸器。

背景技術(shù)

膜接觸器是一種利用微孔膜作為兩相之間的分離界面，使不同料液通過微孔膜間接接觸，而實(shí)現(xiàn)相間傳質(zhì)的新型雜化膜過程。膜接觸器過程將傳統(tǒng)化工分離過程與膜分離過程相耦合，有別于常規(guī)化工分離過程的直接接觸式操作模式，使過程的操作范圍得以擴(kuò)大，對物系的物性要求大為放寬，具有較好的技術(shù)特點(diǎn)，具體應(yīng)用形式包括膜蒸溜、膜萃取、膜吸收、膜結(jié)構(gòu)填料等。

常用的膜接觸器一般有中空纖維式膜接觸器和板式膜接觸器。

板式膜接觸器為平板狀結(jié)構(gòu)，板式膜兩側(cè)的不同料液通過微孔膜間接接觸實(shí)現(xiàn)相間傳質(zhì)。板式膜接觸器裝填密度小，效率低，為達(dá)到一定的分離要求，過程耗用時(shí)間長，有時(shí)需多級膜接觸器串并聯(lián)使用，設(shè)備操作復(fù)雜。

中空纖維式膜接觸器呈微孔膜纖維管組結(jié)構(gòu)，纖維管內(nèi)外的不同料液通過微孔膜間接接觸實(shí)現(xiàn)相間傳質(zhì)。中空纖維式膜接觸器裝填密度高，具有自支撐作用，應(yīng)用較廣泛。但是，中空纖維式膜接觸器受制于制膜工藝影響，如聚四氟乙烯等材質(zhì)難以制得中空纖維式膜接觸器，應(yīng)用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有膜接觸器存在的問題，本實(shí)用新型推出一種卷式膜接觸器，其目的在于將板式微孔膜片通過卷制后裝填于管殼內(nèi)，以獲得單位管殼體積的較高裝填密度，提高膜接觸器效率，并可利用多種材質(zhì)板式膜制得膜接觸器。

本實(shí)用新型所涉及的卷式膜接觸器呈圓柱狀結(jié)構(gòu)，包括膜芯、管殼和殼蓋，膜芯置于圓筒形管殼內(nèi)并與管殼澆鑄連接，殼蓋封在管殼的上下兩端。膜芯由膜袋繞中心管卷制而成。膜袋由兩層板式微孔膜片和一層隔網(wǎng)疊加而成，隔網(wǎng)置于兩層微孔膜片之間，隔網(wǎng)長度小于微孔膜片長度，板式微孔膜片與隔網(wǎng)的四周粘結(jié)一起。膜袋外部另疊加一層外側(cè)隔網(wǎng)，膜袋與外側(cè)隔網(wǎng)共同繞中心管卷繞制成膜芯。膜袋內(nèi)外分別形成螺旋形內(nèi)腔和外腔，內(nèi)腔由微孔膜片之間的隔網(wǎng)支撐，外腔由外側(cè)隔網(wǎng)支撐，外腔與管殼內(nèi)部和中心管的管孔相通。中心管為帶孔管，管壁上布滿管孔，中心管的帶管孔部分完全置于管殼內(nèi)，中心管兩端分別從管殼上下兩端的殼蓋穿出。

管殼上有開口分別與膜袋內(nèi)腔和外腔聯(lián)通，管殼下部的內(nèi)腔進(jìn)口和上部的內(nèi)腔出口分別與膜袋內(nèi)腔聯(lián)通，管殼中部的管殼進(jìn)口與膜袋外腔聯(lián)通。在管殼內(nèi)部形成以膜袋微孔膜片為兩相分離界面的兩條料液流動(dòng)通道：一條從管殼下部的內(nèi)腔進(jìn)口進(jìn)入接觸器，經(jīng)過螺旋形內(nèi)腔，再從內(nèi)腔出口通出接觸器；另一條從管殼中部的管殼進(jìn)口進(jìn)入接觸器，經(jīng)過螺旋形外腔，再從中心管孔進(jìn)入中心管，然后從中心管兩端通出接觸器。不同的料液分別在上述兩條通道內(nèi)流動(dòng)，通過通道之間微孔膜片間接接觸實(shí)現(xiàn)相間傳質(zhì)和分離。

本實(shí)用新型所涉及的卷式膜接觸器將板式微孔膜片通過卷制后裝填于管殼內(nèi)，獲得單位管殼體積的較高裝填密度，并提高膜接觸器效率。

附圖說明

圖1.卷式膜接觸器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2.卷式膜接觸器橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3.卷式膜接觸器膜袋的板式微孔膜片和隔網(wǎng)疊加狀態(tài)示意圖。

圖中標(biāo)記說明：

1、中心管??????????2、殼蓋

3、膜芯????????????4、膜袋

5、管殼????????????6、內(nèi)腔

7、外腔????????????8、管孔

9、內(nèi)腔出口????????10、管殼進(jìn)口

11、內(nèi)腔進(jìn)口???????12、平板式微孔膜片

13、隔網(wǎng)???????????14、平板式微孔膜片

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1、圖2顯示本實(shí)用新型的卷式膜接觸器的基本結(jié)構(gòu)，圖3顯示構(gòu)成卷式膜接觸器膜袋的板式微孔膜片和隔網(wǎng)疊加狀態(tài)。

如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型所涉及的卷式膜接觸器呈圓柱狀結(jié)構(gòu)，包括膜芯3、管殼5和殼蓋2，膜芯3置于圓筒形管殼5內(nèi)并與管殼5澆鑄連接，殼蓋2封在管殼5的上下兩端。膜芯3由膜袋4繞中心管1卷制而成。膜袋4由兩層板式微孔膜片12、14和一層隔網(wǎng)13疊加而成，隔網(wǎng)13置于兩層微孔膜片12、14之間。隔網(wǎng)13長度略小于微孔膜片12、14的長度，板式微孔膜片12、14與隔網(wǎng)13四周粘貼一起。膜袋4外部另疊加一層外側(cè)隔網(wǎng)，膜袋4與外側(cè)隔網(wǎng)共同繞中心管1卷繞制成膜芯3。膜袋4內(nèi)外分別形成螺旋形內(nèi)腔6和外腔7，內(nèi)腔6由微孔膜片之間的隔網(wǎng)13支撐，外腔7由外側(cè)隔網(wǎng)支撐，外腔7與管殼5的管殼進(jìn)口10和中心管1的管孔8相通。中心管1的管壁上布滿管孔8，中心管1帶有管孔的部分完全置于管殼5內(nèi)，中心管1兩端分別從管殼5上下兩端的殼蓋2穿出。

管殼5上有開口分別與膜袋內(nèi)腔6和外腔7聯(lián)通，管殼5下部的內(nèi)腔進(jìn)口11和上部的內(nèi)腔出口9分別與膜袋內(nèi)腔6聯(lián)通，管殼中部的管殼進(jìn)口10與膜袋外腔7聯(lián)通。在管殼5內(nèi)部形成以膜袋微孔膜片12、14為兩相分離界面的兩條料液流動(dòng)通道：一條從管殼下部的內(nèi)腔進(jìn)口11進(jìn)入接觸器，經(jīng)過螺旋形內(nèi)腔6，再從內(nèi)腔出口9通出接觸器；另一條從管殼中部的管殼進(jìn)口10進(jìn)入接觸器，經(jīng)過螺旋形外腔7，再從中心管孔8進(jìn)入中心管1，然后從中心管1的兩端通出接觸器。