[發(fā)明專利]一種制作中空纖維膜組件均勻分布膜絲的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010325474.9
• 申請(qǐng)日: 2020-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN111437727B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭躍蓮;侯春光;龐志廣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D63/02
• 分類號(hào): B01D63/02
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種制作中空纖維膜組件均勻分布膜絲的方法及裝置，屬于中空纖維膜組件制備技術(shù)領(lǐng)域。包括將膜絲均勻分布于膠帶上，通過卷取膠帶的方法制作膜絲均勻分布的膜組件；該實(shí)現(xiàn)裝置包括包括帶有刻度條的操作臺(tái)、可固定膠帶的滾輪和桿、刻度條、壓桿、壓桿以及卷?xiàng)U和動(dòng)力源，動(dòng)力源與卷?xiàng)U之間通過驅(qū)動(dòng)軸、皮帶相連接。滾輪可用于放置膠帶且固定在桿上，兩滾輪在桿上距離可調(diào)控。此方法制作的中空纖維膜組件中膜絲分布均勻，膜通量分布均勻，提高膜組件效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種中空纖維膜組件膜絲均勻分布排列的方法及裝置，具體涉及使用膠帶均勻分布排列膜絲的方法及裝置，屬于中空纖維膜組件制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

膜組件是膜技術(shù)應(yīng)用的核心。尤其是中空纖維膜組件，其制備技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單、無需支撐體、裝填密度大，效率高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于膜分離的各個(gè)領(lǐng)域。理想的中空纖維膜組件多為膜絲沿組件軸向平行排列，但是在實(shí)際制作膜組件的過程中一直存在中空纖維膜絲排列分布不均勻的問題，從而會(huì)造成膜絲的滲透系數(shù)分布不均勻，通量分布的三維不均勻性，增大了設(shè)備能耗，降低了組件效率。

特別是用于膜蒸餾的中空纖維膜組件，其膜絲在膜組件中排列分布不均勻會(huì)導(dǎo)致殼程流體分布不均勻，存在溝流、死區(qū)等非理想行為即溝流效應(yīng)。此效應(yīng)使膜組件傳質(zhì)、傳熱效率大幅度降低。

目前，大多數(shù)所采用的中空纖維膜組件制作方法存在博弈效應(yīng)(犧牲膜絲在組件中的均勻分布性，提高生產(chǎn)效率；或降低生產(chǎn)效率，優(yōu)化膜絲在組件的分布問題)。現(xiàn)有的中空纖維膜組件制作的方法即為方法1、方法2。

方法1

本對(duì)比例為自制的具有自支撐的PVDF中空纖維膜絲，膜絲在澆鑄前進(jìn)行封端處理(防止環(huán)氧樹脂膠從膜絲端口進(jìn)入)，將所有封端的膜絲一次性隨機(jī)的放置到膜組件的膜殼中，使用環(huán)氧樹脂膠作為粘結(jié)劑，將中空纖維膜絲與外結(jié)構(gòu)件離心或靜置澆鑄粘結(jié)在一起，待欲完全固化后切割，得到膜組件中膜絲間的黏連嚴(yán)重，膜絲間的距離分布極為不均勻并且組件中膜絲處于松弛狀態(tài)，在流體流動(dòng)過程中膜絲會(huì)出現(xiàn)擺動(dòng)而造成膜絲根部損傷，影響膜組件的過濾性能及使用壽命。

方法2

本對(duì)比例為自制的具有自支撐的PVDF中空纖維膜絲，膜絲在澆鑄前進(jìn)行封端處理，將所有封端的膜絲分成若干束，然后將每一束依次插入膜組件的模具中(花瓣)，使用環(huán)氧樹脂作為粘結(jié)劑，將中空纖維膜絲與外結(jié)構(gòu)件離心或靜置澆鑄粘結(jié)在一起，待欲完全固化后切割，得到膜組件中每束纖維絲間分布較好，但是每束膜絲間存在嚴(yán)重的黏連，嚴(yán)重影響膜組件的過濾性能。模具中花瓣數(shù)量不宜過多，否則使膜組件的制作過程更復(fù)雜，效率降低；模具中的花瓣不宜過少，否則每束膜絲的數(shù)量更多，膜絲間黏連現(xiàn)象更加嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有的技術(shù)現(xiàn)狀，而提供了一種中空纖維膜組件均勻分布膜絲的方法及實(shí)現(xiàn)裝置。該方法的創(chuàng)新型在于使用膠帶均勻分布固定膜絲，使其在膜組件中能夠分布均勻。

本發(fā)明是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種制作中空纖維膜組件均勻分布膜絲的方法，其特征在于，其包括在中空纖維濾膜的分布裝置中通過使用膠帶對(duì)膜絲進(jìn)行分布過程、膜絲卷取過程以及膜組件制備過程；