[發(fā)明專利]一種高精度一體式中空纖維氣體分離膜紡絲機(jī)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010150017.0
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111265976A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董光曦;紀(jì)超
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇新宜中澳環(huán)境技術(shù)有限公司
• 主分類號: B01D53/22
• 分類號: B01D53/22;B01D61/00;B01D63/02;D01D5/06;D01D5/04;D01D1/10;D01D7/00
• 代理公司: 無錫市天宇知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32208
• 代理人: 周舟

本發(fā)明公開了一種高精度一體式中空纖維氣體分離膜紡絲機(jī)，紡絲裝置包括紡絲頭和紡絲支座，紡絲支座包括調(diào)節(jié)支架，調(diào)節(jié)支架包括豎直布置的支架、位于支架一側(cè)的移動塊、推動移動塊上下移動的移動組件、固定在移動塊上的溫濕控組件，溫濕控組件包括從上至下依次布置的擱置塊、加熱塊、控濕塊。本發(fā)明中通過真空泵的使用，去除了一級膜液釜、二級膜液釜、芯液釜中的殘留的微小氣泡，紡絲支座包括溫度功能和除濕功能，使得膜液在注入紡絲頭時(shí)可以保持一定的溫度以確保膜液以最優(yōu)的流體形態(tài)從紡絲頭中被擠出；被擠出液的濕度在擠出后得到了有效控制，從而使得氣體分離膜的質(zhì)量得到了保證。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紡絲機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種高精度一體式中空纖維氣體分離膜紡絲機(jī)。

背景技術(shù)

中空纖維膜外形呈纖維狀，內(nèi)部中空。非對稱結(jié)構(gòu)中空纖維膜只有外層表皮具有分離作用，其余部分只起到自支撐作用。與其他形態(tài)的膜品種相比，非對稱結(jié)構(gòu)中空纖維膜組件分離效果好，效率高，填充密度大，占地小，投資收益明顯，前景極為廣闊。由于這些優(yōu)點(diǎn)，目前用于氣體分離的膜產(chǎn)品均采用此種形態(tài)的非對稱中空纖維膜。因此，急需一種可連續(xù)自動生產(chǎn)氣體分離膜的高精度中空纖維膜紡絲機(jī)。

通過干-濕法紡絲工藝制造適用于氣體分離領(lǐng)域的非對稱中空纖維膜的技術(shù)難點(diǎn)是確保形成氣體分離所需的特殊膜結(jié)構(gòu)，也就是（一）非對稱膜的表皮必須結(jié)構(gòu)致密，且無缺陷，進(jìn)而可有效分離不同種類的氣體分子；（二）而該表皮的厚度需要在納米尺度，從而減少氣體分離通過的阻力；（三）和膜表皮同時(shí)形成的下部支撐層需要具有類似海綿的多孔形貌，從而進(jìn)一步減少氣體分子通過膜的阻力。而要同時(shí)實(shí)現(xiàn)如上三個非常苛刻的對膜形態(tài)的要求，需要對眾多紡絲制膜過程中的操作參數(shù)進(jìn)行非常精密的控制，主要的技術(shù)難點(diǎn)包括：膜液和芯液在進(jìn)入紡絲頭之前需將液體存在的微小雜質(zhì)顆粒有效過濾，并脫除膜液和芯液中殘留的微小氣泡；膜液在注入紡絲頭時(shí)需保持一定的溫度以確保膜液以最優(yōu)的流體形態(tài)從紡絲頭中被擠出；膜液和芯液被從紡絲頭擠出后，并非直接進(jìn)入凝結(jié)池，而是先通過紡絲頭下方一段空氣再進(jìn)入凝結(jié)池。該段空氣的濕度會對氣體分離膜產(chǎn)品的質(zhì)量有很大影響，所以也需要對這一段空氣的濕度進(jìn)行控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高精度一體式中空纖維氣體分離膜紡絲機(jī)。

本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于本發(fā)明中通過真空泵的使用，去除了一級膜液釜、二級膜液釜、芯液釜中的殘留的微小氣泡，紡絲支座包括溫度功能和除濕功能，使得膜液在注入紡絲頭時(shí)可以保持一定的溫度以確保膜液以最優(yōu)的流體形態(tài)從紡絲頭中被擠出；通過氮?dú)獾臎_入和調(diào)整被擠出液從紡絲頭至凝結(jié)池的距離，從而調(diào)整了“氣隙”的距離，被擠出液的濕度在擠出后得到了有效控制，從而使得氣體分離膜的質(zhì)量得到了保證。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種高精度一體式中空纖維氣體分離膜紡絲機(jī)，包括膜液進(jìn)料裝置、芯液進(jìn)料裝置、紡絲裝置、凝結(jié)池、收集池以及洗滌池，所述膜液進(jìn)料裝置包括依次連通的一級膜液釜、膜液過濾器、二級膜液釜、膜液注射泵，所述芯液進(jìn)料裝置包括依次連通的芯液釜、芯液過濾器和芯液注射泵，一級膜液釜、二級膜液釜、芯液釜均和空氣壓縮機(jī)連通，一級膜液釜通過真空泵泵入膜液，芯液釜通過真空泵泵入芯液；所述紡絲裝置包括紡絲頭和紡絲支座，所述膜液注射泵、芯液注射泵均通過管道和紡絲頭連通，所述紡絲支座包括調(diào)節(jié)支架，調(diào)節(jié)支架包括豎直布置的支架、位于支架一側(cè)的移動塊、推動移動塊上下移動的移動組件、固定在移動塊上的溫濕控組件，溫濕控組件包括從上至下依次布置的擱置塊、加熱塊、控濕塊，擱置塊、加熱塊、控濕塊上分別設(shè)有相互連通的一號穿孔、二號穿孔、三號穿孔，紡絲頭穿過一號穿孔、二號穿孔并架設(shè)在擱置塊上，擱置塊和加熱塊上設(shè)有加熱棒孔，加熱棒孔內(nèi)設(shè)有加熱棒，控濕塊上設(shè)有加氣通道，控濕塊壁體內(nèi)設(shè)有一圈環(huán)形通道，環(huán)形通道和加氣通道連通，環(huán)形通道上設(shè)有若干沿三號穿孔圓周方向等間距布置的傾斜向下的出氣孔；凝結(jié)池位于紡絲頭下方，凝結(jié)池后依次布置收集池和洗滌池。

進(jìn)一步地，所述三號穿孔內(nèi)頂部設(shè)有一圈環(huán)形凸臺，出氣孔位于環(huán)形凸臺的底部。膜液和芯液從紡絲頭中被擠出后，使得氮?dú)庀蛳绿畛湓诒粩D出液的周圍，從而調(diào)整被擠出液的濕度。