[發明專利]一種套管式膜組件

有效

• 申請號: 201510976259.4
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN105597547B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 丁曉斌;趙祥強;南江普
• 申請（專利權）人: 南京九思高科技有限公司
• 主分類號: B01D63/06
• 分類號: B01D63/06
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 徐蓓

本發明提供了一種套管式膜組件，所述套管式膜組件包括管殼、位于管殼一端的封頭、位于管殼另一端的夾套筒體和夾套封蓋，所述封頭上設有滲透側出口，所述夾套筒體上設有原料進口和滲余側出口，所述管殼內設有第一隔板、若干膜管及套設于膜管外的膜管夾套。本發明的套管式膜組件可用于混合物料的分離，其結構設計巧妙，能夠避免物料在膜組件內走短路，膜管表面的物料流動狀態可調，同時也避免了物料直接對膜管的沖刷。

技術領域

本發明涉及蒸汽滲透、氣體膜分離等技術領域，尤其涉及一種套管式膜組件。

背景技術

膜分離技術具有分離效率高、能耗較低、過程簡單、易與其它工藝組合使用等特點，近些年來發展迅速，已經成為解決當前人類面臨的能源、資源、環境等關鍵問題的重要手段，成為世界各國科學家研究的熱點。膜分離主要是利用混合物中各組分在材料中物理和化學性質的差異來實現混合物的分離過程，應用于分離的膜主要有管式膜以及平板膜，一般管式膜主要應用于中高壓的分離過程，而平板膜主要應用于中低壓的分離過程，相對于平板膜，管式膜更具有工業化意義。在實際使用過程中，管式膜需要裝配在膜組件中構成成套膜組件才能滿足工業化應用，因此膜組件是管式膜應用的基礎。

在膜組件的設計過程中，必須考慮到物料在膜組件內部的流向分布以及濃差極化，物料尤其是氣體在膜組件內的流動實現充分無死角分布，方可最大化發揮管式膜的效能。在膜分離過程中，被膜截留物質膜表面積累，使得膜表面被截留物質濃度高于物料主體濃度，會導致膜表面被截留物質向物料主體反向擴散流動，這種現象就是濃差極化，濃差極化會影響膜元件的分離性能，膜組件設計時須充分考慮。

有鑒于此，有必要提出一種套管式膜組件。

發明內容

為了解決目前物料在組件易形成短路，膜管表面的物料流動狀態不可調以及物料長期對膜管直接沖刷易使膜受損等技術問題。本發明的目的在于提供一種套管式膜組件，可充分實現混合物的分離，尤其是氣體混合物，在膜組件內部流向無死角分布，最大化發揮膜元件的功能；同時管式膜的螺紋管之間間距和深度可調，改變混合物料在膜表面的流動狀態，充分實現混合物在膜表面的紊流，減輕濃差極化的影響，同時膜管夾套的存在也避免了物料長期對膜管的直接沖刷而使膜管受損的情況。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種套管式膜組件，所述套管式膜組件包括管殼、位于管殼一端的封頭、位于管殼另一端的夾套筒體和夾套封蓋，所述封頭上設有滲透側出口，所述夾套筒體上設有原料進口和滲余側出口，所述管殼內設有第一隔板、若干膜管及套設于膜管外的膜管夾套。

作為本發明的進一步改進，所述管殼與夾套筒體之間設有第二隔板，所述管殼上設有管殼分流進口和管殼分流出口，所述第二隔板、夾套筒體上的原料進口、夾套筒體上的滲余側出口、管殼分流進口、管殼分流出口構成了一個完整的導流結構。

作為本發明的進一步改進，所述管殼兩端分別對應設有用于固定膜管的第一管板與第二管板、以及第一壓板和第二壓板。

作為本發明的進一步改進，所述第一管板與第一壓板、以及第二管板與第二壓板在管殼外分別通過法蘭和配套螺栓連接，在管殼內與膜管連接時采用O型圈或者石墨填料環進行密封，并采用螺栓固定。

作為本發明的進一步改進，所述管殼材質為不銹鋼材料、玻璃鋼或工程塑料。

作為本發明的進一步改進，所述膜管上的膜為陶瓷膜或陶瓷復合膜，陶瓷復合膜為聚合物/陶瓷復合膜、分子篩/陶瓷復合膜、或混合基質材料/陶瓷復合膜。

作為本發明的進一步改進，所述膜管為單管式或多通道式。

作為本發明的進一步改進，所述膜管夾套為直管或螺紋管，所述膜管夾套的管壁設有若干開孔。