[發(fā)明專(zhuān)利]一種深度脫除油中水分的膜組件、裝置和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710599455.3
• 申請(qǐng)日: 2017-07-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107349789A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊繼狀;智鎖紅;丁超;楊綺聯(lián)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 紹興齊英膜科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D63/02
• 分類(lèi)號(hào): B01D63/02;C10G33/06
• 代理公司: 杭州千克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司33246
• 代理人: 黎雙華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油水分離領(lǐng)域，具體涉及一種深度脫除油中水分的膜組件、包含該膜組件的裝置和深度脫除油中水分的方法。

背景技術(shù)

目前，去除油中的水分主要用吸水性?xún)瞿z法、吸附劑法以及真空法和聚結(jié)分離法。吸水凍膠法的效率比較低，需要好的吸水元件，很難實(shí)現(xiàn)含水率低于0.01%的結(jié)果。而真空法則是可以去除100%的游離水和乳化水及80%左右的溶解水，但真空除水耗能大，不能在線(xiàn)除水。聚結(jié)分離法則是對(duì)于黏度比較低的油液具有很好的除水效果，但是對(duì)于高粘度和含有各種添加劑的油液，效果則是比較差的。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種深度脫除油中水分的膜組件，可用于深度脫除油中水分。

一種深度脫除油中水分的膜組件，其特征在于，所述膜組件的外形為圓柱狀，包括中心管、圍繞在中心管周?chē)闹锌绽w維膜絲及包裹在膜絲外部的殼體；中空纖維膜絲與中心管平行排布，膜絲兩端固定在膜絲盤(pán)上，膜絲盤(pán)外端設(shè)有封頭；中心管從上封頭穿過(guò)膜組件，上端與上封頭密封連接，下端固定在下膜絲盤(pán)上，且中心管下端端口密封，頂端為氣體進(jìn)口；中心管的下部管壁上設(shè)有氣孔；下封頭頂部設(shè)有液體進(jìn)口，上封頭上設(shè)有液體出口；上膜絲盤(pán)下部的殼體上設(shè)有氣體出口。

進(jìn)一步地，所述中心管下部設(shè)有氣孔的管段不超過(guò)中空纖維膜絲高度的1/3。

所述氣體出口距離上膜絲盤(pán)0~20cm。

本發(fā)明中的中空纖維膜絲內(nèi)壁有凹凸結(jié)構(gòu)，相鄰的凹凸結(jié)構(gòu)之間的距離小于油分子的直徑，使油不直接和膜絲內(nèi)壁接觸，防止極性較強(qiáng)的油附著在膜絲內(nèi)壁上，確保水分子高效與膜絲內(nèi)壁接觸，保證膜組件實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高效脫水的效果。沿中心管平行排布的中空纖維膜絲之間采用線(xiàn)編織固定，以保持中空纖維膜絲之間的距離，避免膜絲黏貼在一起。

中空纖維膜絲采用親水性有機(jī)膜為基底，外表面涂有疏油親水性材料。

所述親水性有機(jī)膜是用再生纖維素、醋酸纖維素、三醋酸纖維素、聚丙烯腈、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、聚砜材料中的一種或幾種制作而成。

所述疏油親水性材料是聚乙二醇二丙烯酸酯或聚丙烯酸二甲（二乙）氨基乙酯中的一種或幾種。

本發(fā)明的膜組件，使用親水性有機(jī)膜作為透水材料，外表面涂有疏油親水性材料，這樣既能夠促進(jìn)膜的透水，又能夠避免油的滲漏問(wèn)題，極大的提高了水的脫除效果。另外，中空纖維膜絲和中心管的排布方式科學(xué)合理，新穎獨(dú)特，干燥空氣通過(guò)中心管底部均勻分布的氣孔進(jìn)入膜絲，使空氣的流向與油的流向相同，達(dá)到了良好的水分帶出效果。

本發(fā)明還提供了一種深度脫除油中水分的裝置，其特征在于，主要包括空氣干燥器、膜分離器、儲(chǔ)油池和油回收罐，其中膜分離器包括一個(gè)或多個(gè)上述膜組件；儲(chǔ)油池的出口與膜分離器的液體進(jìn)口連通，膜分離器的液體出口分別與油回收罐和儲(chǔ)油池的進(jìn)口連通；膜分離器的氣體進(jìn)口與空氣干燥器的氣體出口連通，膜分離器的氣體出口與干燥器的氣體進(jìn)口連通或與大氣直接連通。

進(jìn)一步地，儲(chǔ)油池的出口與膜分離器的液體進(jìn)口之間還設(shè)有循環(huán)泵和流量計(jì)；儲(chǔ)油池設(shè)有溫度計(jì)和攪拌器。

作為優(yōu)選，所述的膜分離器的氣體出口與真空泵連接。

本發(fā)明裝置在能耗較小的情況下，可以實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)或者間歇處理，處理的含油量能達(dá)到100ppm以下。

本發(fā)明還提供了一種深度脫除油中水分的方法，采用上述深度脫除油中水分的裝置對(duì)含水油進(jìn)行處理，包括以下步驟：

（1）空氣經(jīng)過(guò)空氣干燥器干燥后，泵入膜分離器，從膜組件的中心管進(jìn)入，從中心管管壁的氣孔進(jìn)入中空纖維膜絲外部空腔；

（2）含水油從儲(chǔ)油池經(jīng)過(guò)循環(huán)泵打入到膜分離器，從膜組件的液體進(jìn)口進(jìn)入，通過(guò)下膜絲盤(pán)布液，進(jìn)入中空纖維膜絲內(nèi)；

（3）進(jìn)入中空纖維膜絲內(nèi)的含水油中的水從膜絲管內(nèi)壁滲透到膜絲管外壁，被干燥空氣帶走，含水空氣在空腔內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)上部的氣體出口流出膜組件，直接排放至大氣中，或進(jìn)入空氣干燥器循環(huán)利用；

（4）步驟（3）中脫除水的油通過(guò)中空纖維膜絲流動(dòng)至液體出口，流出膜組件；

（5）步驟（4）中流出膜組件的油經(jīng)檢測(cè)若含水率達(dá)標(biāo)則流入油回收罐，如含水率超標(biāo)則流入儲(chǔ)油池循環(huán)脫水。

作為優(yōu)選，含水油進(jìn)入膜分離器之前加熱至40~60℃。