[發明專利]翅片形中空纖維膜及其制備方法和噴絲頭

在審

• 申請號: 202210714682.7
• 申請日: 2022-06-22
• 公開（公告）號: CN114984771A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 張勇;王軍;李魁嶺;侯得印;徐莉莉;曹愛新
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: B01D69/08
• 分類號: B01D69/08;B01D67/00;D01D5/24;D01D5/253;D01D5/12
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 樊曉

本公開提供了一種翅片形中空纖維膜及其制備方法和噴絲頭，其中，翅片形中空纖維膜包括：中空纖維膜主體和位于中空纖維膜主體外表面上、與中空纖維膜主體形成一體結構的翅片形結構。本公開還提供了一種翅片形中空纖維膜的制備方法，包括：將樹脂原料擠出成形，得到中空纖維初生膜；將中空纖維初生膜進行拉伸和燒結，得到翅片形中空纖維膜。

技術領域

本公開屬于膜制備技術領域，尤其涉及一種翅片形中空纖維膜及其制備方法和噴絲頭。

背景技術

膜接觸技術是一種以疏水膜為傳質界面，以膜兩側的物質濃度差為傳質推動力的分離過程。膜接觸技術的最大特點在于采用膜界面取代了原來的氣/液或液/液界面，使得傳質兩相互不干擾，可獨立控制。同時，膜界面的引入可大幅提高單位體積傳質界面的面積，強化傳質效率。膜接觸技術在涉及氣/液或液/液兩相傳質工藝中表現優異，逐漸部分替代了傳統接觸器(如填料塔、鼓泡塔等)，在化工、環保等技術領域得到了廣泛的應用。作為膜接觸技術的核心元件一膜接觸反應器，其通常由疏水中空纖維膜及布水管、折流板等附件構成，常用的疏水中空纖維膜材料包括聚丙烯、聚偏氟乙烯和聚四氟乙烯等。

膜接觸器的最大優勢在于其較高的傳質性能，而傳質性能主要由疏水性質的膜及膜接觸反應器的結構設計兩個方面所決定。在疏水膜性質方面，主要的影響因素是膜的孔隙率、孔徑、壁厚、孔隙結構等；而在膜接觸反應器結構設計方面，主要由膜的排布方式、膜的填充率、布水/布氣方式、湍流構件設置等因素決定。雖然通過優化疏水膜和膜接觸反應器的結構，可以大幅度提高流體流動的均勻性，強化流體混合程度，進而提高流體的傳質效率，但是在優化過程中也存在一定的問題，如膜接觸的有效面積損失較大、膜接觸反應器的膜制備較為復雜，膜容易被污染和實用性不強等問題。

發明內容

針對上述技術問題，本公開提供了一種翅片形中空纖維膜及其制備方法和噴絲頭，以期至少部分地解決上述技術問題。

為了解決上述技術問題，作為本公開的一個方面，提供了一種翅片形中空纖維膜，包括：

中空纖維膜主體和位于中空纖維膜主體外表面上、與上述中空纖維膜主體形成一體結構的翅片形結構。

在其中一個實施例中，上述翅片形結構的內部和上述中空纖維膜主體的外表面之間為貫通的多孔結構。

在其中一個實施例中，上述翅片形結構的數量為1-8個；

上述翅片形結構的寬度為0.05-2.0mm；

上述翅片形結構的高度為0.1-5.0mm。

在其中一個實施例中，上述中空纖維膜主體的直徑為0.5-5.0mm。

在其中一個實施例中，上述翅片形中空纖維膜的材料為聚四氟乙烯。

作為本公開另一個方面，還提供了一種用于制備翅片形中空纖維膜的噴絲頭，上述噴絲頭具有翅片形結構出口。

在其中另一個實施例中，上述噴絲頭包括：

圓柱，上述圓柱的一端與圓錐底座的頂端相連；

中空纖維膜主體的出口，上述中空纖維膜主體的出口在上述圓柱的外圍，整體為中空結構；

翅片形結構的出口，上述翅片形結構的出口與上述中空纖維膜主體的出口相連形成貫通的整體；

噴絲頭主體，上述噴絲頭主體的兩側均與上述翅片形結構的出口相連；

膜料錐體，上述膜料錐體的出料口與上述中空纖維膜主體的出口和上述翅片形結構的出口相連，形成連續貫通的整體結構。

在其中另一個實施例中，上述翅片形結構的出口數量為1-8個；

上述翅片形結構的出口寬度為0.05-2.0mm；