[發明專利]一種中空纖維膜接觸器的再生方法

在審

• 申請號: 201210563575.5
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103877860A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 康國棟;曹義鳴;李萌;華從貴;周美青;劉健輝;袁權
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01D65/02
• 分類號: B01D65/02;B01D65/06;C02F1/44;C02F1/20;C10L3/10
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

技術領域

本發明涉及一種中空纖維膜接觸器的再生方法。

背景技術

膜接觸器法是近年來發展起來的新型技術，是用于實現氣液兩相傳質而不直接接觸的系統。膜接觸器一般采用中空纖維多孔膜將氣、液兩相流體分開，不具有選擇性而僅充當相間的屏障，使氣液兩相在確定的界面上進行接觸傳質。與傳統接觸器相比，膜接觸器有眾多優點，例如：被膜分隔開的兩相不發生相互混合和分散，不會發生霧沫夾帶、液泛、泡沫發生等缺點；膜接觸器還能提供很大的傳質面積，有較高的傳質效率，相關文獻顯示，單位體積膜接觸器的界面面積在1500-3000m²/m³，而傳統接觸器僅為100-800m²/m³；此外，膜接觸器結構緊湊、占地體積小、操作條件不受限制。因此，膜接觸器已廣泛用于氣提、萃取、蒸餾、乳化、相轉化催化及氣體凈化等領域。

用于膜接觸器的膜多為疏水性的中空纖維多孔膜，如聚砜、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯等，以避免膜孔在操作過程中被水或極性相溶液潤濕。但實際上，對于特定的中空纖維膜來說，其潤濕情況與操作壓力、膜孔徑、表面及界面張力、膜與處理料液之間的接觸角等因素有關。如果操作壓力不小心超過臨界穿透壓力，中空纖維膜將喪失其疏水性而被水或極性相溶液所潤濕。此外，膜接觸器在長期使用后，也不可避免地出現中空纖維膜部分潤濕或污染的現象，導致效率降低。潤濕或污染后的膜接觸器無法繼續使用，需要更換或者清洗再生。

眾多學者以對中空纖維膜的清洗方法進行了大量研究，但對膜接觸器而言，清洗后的膜接觸器還無法直接使用，需要對其進行干燥再生以恢復其初始性能。實際上，通過化學清洗盡管可以去除膜表面和膜孔內的污染物，但液態水卻難以除去，致使再生后的膜接觸器性能無法完全恢復，且易被再次潤濕。目前，較多使用的是真空干燥或熱風吹掃干燥。由于中空纖維膜膜孔彎曲不直，膜孔內的液態水很難徹底除去，上述方法具有干燥效果不均勻、再生效果差、不適于較大尺寸組件等缺點。

發明內容

發明擬解決的問題

本發明的目的是提供一種適用于中空纖維膜接觸器的再生方法，通過溶劑置換干燥的方法對膜接觸器中的中空纖維膜進行再生。污染或潤濕后的膜接觸器首先用常規藥劑對其進行清洗，然后依次采用純水、醇類和低沸點烴類對中空纖維膜進行置換處理，最后采用干燥氣體對膜進行吹干再生。

用于解決課題的方法

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

（1）中空纖維膜接觸器的化學清洗：污染或潤濕的中空纖維膜首先采用常規藥劑對其進行化學清洗；

（2）中空纖維膜接觸器的溶劑置換清洗：化學清洗后的中空纖維膜接觸器依次采用清水、醇類和低沸點烴類進行置換處理；

（3）中空纖維膜接觸器的干燥再生：經溶劑置換清洗后的中空纖維膜接觸器采用干燥氣體對其進行吹掃干燥。

所述的中空纖維膜接觸器的化學清洗，其中所用的常規藥劑可采用供應商提供的專用藥劑或自選的常見清洗用藥劑，如鹽酸、檸檬酸、硝酸等酸溶液或氫氧化鈉、次氯酸鈉、碳酸鈉、磷酸鈉等堿溶液或上述藥劑的復配溶液；

所述的中空纖維膜接觸器的溶劑置換清洗，其中清水可為自來水、去離子水、蒸餾水或軟化水等。沖洗方式可采用管程、殼程連續流動，清洗用純水可循環使用或不循環使用；

所述的中空纖維膜接觸器的溶劑置換清洗，其中醇類可為甲醇、乙醇等或它們的混合液，沖洗方式可采用管程、殼程連續流動或加壓滲透清洗，最優為加壓滲透清洗。醇類可循環使用或不循環使用；

所述的中空纖維膜接觸器的溶劑置換清洗，其中低沸點烴類可為正己烷、低沸程石油醚等或它們的混合物，沖洗方式可采用管程、殼程連續流動或加壓滲透清洗，最優為加壓滲透清洗。低沸點烴類可循環使用或不循環使用；

所述的中空纖維膜接觸器的干燥再生，其中氣體可為常溫或加熱的空氣、氮氣等，流動方式可為管程、殼程連續流動或加壓滲透吹掃，最優為加壓滲透吹掃。

本發明具有如下優點：操作簡便、中空纖維膜的再生效果好。膜表面和膜孔內的污染物和液態水可徹底除去，再生后的中空纖維膜接觸器可完全恢復其初始性能。

附圖說明

圖1中空纖維膜接觸器示意圖，其中1、2為第一、第二管程接口，3、4為第一、第二殼程接口。