專利名稱：膜分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種膜分離裝置。
背景技術(shù)：
目前乙醇溶劑回收主要是采用蒸餾塔對(duì)乙醇進(jìn)行蒸餾脫水，而采用普通的兩塔蒸餾制成的乙醇，其最高質(zhì)量濃度只能達(dá)到95%，且用于將乙醇蒸餾脫水的蒸餾裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。此時(shí)，乙醇和水形成了恒沸物，用普通的蒸餾方法進(jìn)行脫水很困難，并且蒸餾的能耗較大。為了提高乙醇濃度，去除多余的水分，需要提供一種能夠充分有效地分離出乙醇中的水分以制成高濃度乙醇的裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提供一種膜分離裝置，所述膜分離裝置可有效地分離出乙醇中的水分且避免了環(huán)境污染。本實(shí)用新型的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種膜分離裝置，包括至少一脫水單元，所述脫水單元包括一設(shè)有收容空間的脫水本體、及至少一設(shè)于所述收容空間中的滲透機(jī)構(gòu)；所述脫水本體的收容空間分隔為依次橫向排列且相互不連通的第一容置腔、通有蒸汽的第二容置腔及第三容置腔，所述脫水本體設(shè)有一與第一容置腔相連通的進(jìn)料口、 與第三容置腔相連通的一第一出口、及一第二出口 ；所述滲透機(jī)構(gòu)包括一第一管道、及一套設(shè)于第一管道中且與第二出口相連通的第二管道，所述第一管道的內(nèi)周面與第二管道的外周面之間形成一環(huán)形通道；所述低濃度乙醇經(jīng)由進(jìn)料口進(jìn)入第一容置腔后進(jìn)入環(huán)形通道， 乙醇中的水在蒸汽的作用下進(jìn)入第二管道中再經(jīng)由第二出口排出，脫水后的乙醇流入第三容置腔后由第一出口排出。本膜分離裝置通過(guò)設(shè)有脫水單元，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，所述脫水單元可以為一個(gè)也可以為依次連接的多個(gè)。在工作時(shí)，所述低濃度乙醇由進(jìn)料口進(jìn)入第一容置腔后再進(jìn)入環(huán)形通道，低濃度乙醇中含的水在第二容置腔中蒸汽的作用下進(jìn)入第二管道中，再經(jīng)由第二出口排出；而脫水后的乙醇則經(jīng)由環(huán)形通道，再流入第三容置腔后由第一出口排出。當(dāng)本膜分離裝置設(shè)有多個(gè)脫水單元時(shí)，可于相鄰兩脫水單元之間設(shè)置連接單元，由第二出口排出的水可以通過(guò)連通相鄰兩脫水單元的管道，將水由上一個(gè)脫水單元的第二管道流入下一個(gè)脫水單元的第二管道中，之后由最后一個(gè)脫水單元的第二出口排出；而由第一出口排出的較高濃度的乙醇則可通過(guò)連通上一個(gè)脫水單元的第一出口、及下一個(gè)脫水單元的進(jìn)料口的管道，將較高濃度的乙醇進(jìn)入下一個(gè)脫水單元進(jìn)行進(jìn)一步脫水，通過(guò)設(shè)置多個(gè)依次相連的脫水單元，從而將乙醇進(jìn)行多次脫水，進(jìn)而獲得更高濃度的乙醇。在上述的膜分離裝置中，所述膜分離裝置還包括分別設(shè)于所述脫水本體兩端的分隔機(jī)構(gòu)，所述每一分隔機(jī)構(gòu)包括一板狀且設(shè)于所述脫水本體一端的基體、一第一密封件及一位于第一密封件外側(cè)的第二密封件，所述基體設(shè)有一沿著第二管道延伸方向貫穿所述基體的通孔；所述第二管道延伸至所述通孔中；所述第一密封件及第二密封件分別設(shè)于通孔
3中且套設(shè)于所述第二管道上。通過(guò)設(shè)有套設(shè)于第二管道上的第一密封件及第二密封件，從而可起到很好的密封效果，可防止乙醇和水外流。在上述的膜分離裝置中，所述脫水本體的第二出口分別與所述第三容置腔及通孔相連通，所述第二管道穿過(guò)所述第二出口至所述通孔處。所述第二管道的兩端分別延伸至所述分隔機(jī)構(gòu)處，從而不僅可防止低濃度的乙醇直接進(jìn)入環(huán)形通道中，還可防止分離后的水和高濃度的乙醇再度混合。在上述的膜分離裝置中，所述分隔機(jī)構(gòu)還包括一設(shè)于通孔的近脫水本體端且套設(shè)于第二管道上的第三密封件。所述第三密封件與第一密封件相互間隔，從而可以獲得更好的密封效果，防止乙醇和水外流。在上述的膜分離裝置中，所述第一密封件、第二密封件及第三密封件均為密封圈。所述第一密封件及第三密封件的橫截面均為圓形，所述第二密封件的橫截面為長(zhǎng)方形，設(shè)置不同形狀截面的密封圈，從而獲得更好的密封效果。在上述的膜分離裝置中，所述近第一容置腔的分隔機(jī)構(gòu)還包括一設(shè)于所述第二密封件外側(cè)且封設(shè)于通孔處的封堵件。設(shè)置封堵件將所述第二管道始端的出口封堵。在上述的膜分離裝置中，所述第一管道橫向貫穿第二容置腔；所述第二管道橫向貫穿所述第一容置腔、第二容置腔及第三容置腔。如此設(shè)置，可讓環(huán)形通道恰好位于第二容置腔處，從而可對(duì)所述低濃度的乙醇中含有的水進(jìn)行有效的分離，且可避免環(huán)形通道中的乙醇流入第二容置腔中。在上述的膜分離裝置中，所述脫水單元還包括兩將所述收容空間分隔的隔離板， 所述隔離板橫向排列且相互間隔。所述隔離板與相鄰分隔機(jī)構(gòu)的距離相等，所述兩隔離板之間的距離大于所述隔離板與相鄰分隔機(jī)構(gòu)的距離，所述環(huán)形通道的長(zhǎng)度大于或者等于所述兩隔離板之間的距離。在上述的膜分離裝置中，所述脫水單元還包括若干縱向排列且貫穿所述收容空間的蒸汽管。所述蒸汽管用于輸送蒸汽。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型膜分離裝置通過(guò)設(shè)有脫水本體及滲透機(jī)構(gòu)，低濃度乙醇進(jìn)入第一容置腔后再進(jìn)入環(huán)形通道，低濃度乙醇中含的水在蒸汽的作用下進(jìn)入第二管道后排出；而脫水后的乙醇則經(jīng)由環(huán)形通道，再流入第三容置腔后排出；從而通過(guò)本膜分離裝置單級(jí)就能達(dá)到很高的分離度，能夠獲得濃度更高的乙醇，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

圖1是本實(shí)用新型膜分離裝置第一種實(shí)施例的示意圖。圖2是圖1所示A處的放大圖。圖3是本實(shí)用新型膜分離裝置第二種實(shí)施例的示意圖。圖4是圖3所示B處的放大圖。圖中，10、脫水單元；11、脫水本體；111、第一容置腔；112、第二容置腔；113、第三容置腔；114、進(jìn)料口 ；115、第一出口 ；116、蒸汽入口 ；121、第一管道；122、第二管道；123、 環(huán)形通道；131、基體；1311、通孔；132、第一密封件；133、第二密封件；134、第三密封件； 135、封堵件；14、隔離板；15、蒸汽管；20、封頭；30、連接單元。
具體實(shí)施方式
以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型膜分離裝置包括至少一脫水單元10。所述膜分離裝置的兩端分別設(shè)有一封頭20。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，所述脫水單元10可以為一個(gè)也可以為依次連接的多個(gè)。當(dāng)本膜分離裝置設(shè)有多個(gè)脫水單元10時(shí)，可于相鄰兩脫水單元10之間設(shè)置連接單元30。請(qǐng)參閱圖1及圖2，所述脫水單元10包括一設(shè)有收容空間的脫水本體11、至少一設(shè)于所述收容空間中的滲透機(jī)構(gòu)、分別設(shè)于所述脫水本體11兩端的分隔機(jī)構(gòu)、兩將所述收容空間分隔的隔離板14、及若干縱向排列且貫穿所述收容空間的蒸汽管15。所述蒸汽管15 用于輸送蒸汽。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，所述滲透機(jī)構(gòu)可以設(shè)置為多個(gè)，多個(gè)滲透機(jī)構(gòu)可相互平行的設(shè)置于所述收容空間中。在本實(shí)施例中，所述滲透機(jī)構(gòu)為兩個(gè)。所述隔離板14橫向排列且相互間隔。所述脫水本體11的收容空間被兩隔離板14分隔為依次橫向排列且相互不連通的第一容置腔111、通有蒸汽的第二容置腔112及第三容置腔113。所述脫水本體11設(shè)有一與第一容置腔111相連通的進(jìn)料口 114、一與第三容置腔113相連通的第一出口 115、一與所述第三容置腔113相連通的第二出口、及至少一與第二容置腔112相連通的蒸汽入口 116。請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1及圖2，所述滲透機(jī)構(gòu)包括一第一管道121、及一套設(shè)于第一管道 121中且與第二出口相連通的第二管道122。在本實(shí)施例中，所述第一管道121為內(nèi)拋光管； 所述第二管道122為無(wú)機(jī)膜管。所述第一管道121的內(nèi)周面與第二管道122的外周面之間形成一環(huán)形通道123。所述隔離板14與相鄰分隔機(jī)構(gòu)的距離相等；所述兩隔離板14之間的距離大于所述隔離板14與相鄰分隔機(jī)構(gòu)的距離。所述環(huán)形通道123的長(zhǎng)度大于或者等于所述兩隔離板14之間的距離；從而可對(duì)所述低濃度的乙醇中含有的水進(jìn)行有效的分離。 所述第一管道121橫向貫穿第二容置腔112 ；所述第二管道122橫向貫穿所述第一容置腔 111、第二容置腔112及第三容置腔113。所述第二管道122的兩端分別延伸至脫水本體11 兩端，所述第二管道122穿過(guò)所述第二出口至分隔機(jī)構(gòu)處；從而不僅可防止低濃度的乙醇直接進(jìn)入環(huán)形通道123中，還可防止分離后的水和高濃度的乙醇再度混合。請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1及圖2，所述每一分隔機(jī)構(gòu)包括一板狀且設(shè)于所述脫水本體11 一端的基體131、一第一密封件132及一位于第一密封件132外側(cè)的第二密封件133。設(shè)置第一密封件132及第二密封件133可以獲得更好的密封效果，防止乙醇和水外流。在本實(shí)施例中，所述第一密封件132及第二密封件133均為密封圈；所述第一密封件132的橫截面為圓形，所述第二密封件133的橫截面為長(zhǎng)方形。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，也可設(shè)置為其它不同截面形狀的密封圈以達(dá)到更好的密封效果。所述基體131設(shè)有一沿著第二管道122延伸方向貫穿所述基體131的通孔1311。所述第二管道122延伸至所述通孔1311。所述第一密封件132 及第二密封件133分別設(shè)于通孔1311中且套設(shè)于所述第二管道122上。所述脫水本體11 的第二出口與通孔1311相連通，所述第二管道122穿過(guò)所述第二出口至所述通孔1311處。 近第一容置腔111的分隔機(jī)構(gòu)還包括一設(shè)于所述第二密封件133外側(cè)且封設(shè)于通孔1311 處的封堵件135。[0030]請(qǐng)參閱圖3及圖4，圖3為本實(shí)用新型膜分離裝置第二種實(shí)施例的示意圖。本實(shí)用新型第二種實(shí)施例膜分離裝置的結(jié)構(gòu)與所述第一種實(shí)施例膜分離裝置的結(jié)構(gòu)相似，其不同之處在于所述分隔機(jī)構(gòu)還包括一第三密封件134，所述第三密封件134設(shè)于通孔1311中且套設(shè)于所述第二管道122上；在本實(shí)施例中，第三密封件134為密封圈，第三密封件134 的橫截面均為圓形；所述第三密封件134、第一密封件132及第二密封件133由通孔1311的近脫水本體11端至遠(yuǎn)脫水本體11端依次設(shè)置。請(qǐng)參閱圖1至圖4，在工作時(shí)，蒸汽由蒸汽入口 116進(jìn)入第二容置腔112中，所述低濃度乙醇由進(jìn)料口 114進(jìn)入第一容置腔111后再進(jìn)入環(huán)形通道123，低濃度乙醇中含的水在第二容置腔112中蒸汽的作用下進(jìn)入第二管道122中，再經(jīng)由第二出口排出；最后經(jīng)由封頭20內(nèi)部的管道排出膜分離裝置外。而脫水后的乙醇則經(jīng)由環(huán)形通道123，再流入第三容置腔113后由第一出口 115排出。當(dāng)本膜分離裝置設(shè)有多個(gè)脫水單元10時(shí)，由第二出口排出的水可以通過(guò)連通相鄰兩脫水單元10的管道，將水由上一個(gè)脫水單元10的第二管道 122流入下一個(gè)脫水單元10的第二管道122中，再由最后一個(gè)脫水單元10的第二出口排出；而由第一出口排出的較高濃度的乙醇則可通過(guò)連通上一個(gè)脫水單元10的第一出口、及下一個(gè)脫水單元10的進(jìn)料114的管道，將較高濃度的乙醇進(jìn)入下一個(gè)脫水單元10進(jìn)行進(jìn)一步脫水，通過(guò)設(shè)置多個(gè)依次相連的脫水單元10，從而將乙醇進(jìn)行多次脫水，進(jìn)而獲得更高濃度的乙醇，可將乙醇濃度提升至99.9% ；本膜分離裝置易于操作，過(guò)程簡(jiǎn)單，且不引入其它化學(xué)試劑，避免了環(huán)境污染。綜上所述，本實(shí)用新型膜分離裝置通過(guò)設(shè)有脫水本體11及滲透機(jī)構(gòu)，低濃度乙醇進(jìn)入第一容置腔111后再進(jìn)入環(huán)形通道123，低濃度乙醇中含的水在蒸汽的作用下進(jìn)入第二管道122后排出；而脫水后的乙醇則經(jīng)由環(huán)形通道123，再流入第三容置腔113后排出； 從而通過(guò)本膜分離裝置單級(jí)就能達(dá)到很高的分離度，能夠獲得濃度更高的乙醇，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求1.一種膜分離裝置，其特征在于，所述膜分離裝置包括至少一脫水單元(10)，所述脫水單元(10)包括一設(shè)有收容空間的脫水本體(11)、及至少一設(shè)于所述收容空間中的滲透機(jī)構(gòu)；所述脫水本體(11)的收容空間分隔為依次橫向排列且相互不連通的第一容置腔(111)、通有蒸汽的第二容置腔(11 及第三容置腔(113)，所述脫水本體(11)設(shè)有一與第一容置腔(111)相連通的進(jìn)料口(114)、與第三容置腔(113)相連通的一第一出口(115)、 及一第二出口 ；所述滲透機(jī)構(gòu)包括一第一管道(121)、及一套設(shè)于第一管道(121)中且與第二出口相連通的第二管道(122)，所述第一管道(121)的內(nèi)周面與第二管道(12 的外周面之間形成一環(huán)形通道(12 ；所述低濃度乙醇經(jīng)由進(jìn)料口(114)進(jìn)入第一容置腔(111)后進(jìn)入環(huán)形通道(123)，乙醇中的水在蒸汽的作用下進(jìn)入第二管道(122)中再經(jīng)由第二出口排出，脫水后的乙醇流入第三容置腔(113)后由第一出口(115)排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜分離裝置，其特征在于，所述膜分離裝置還包括分別設(shè)于所述脫水本體(11)兩端的分隔機(jī)構(gòu)，所述每一分隔機(jī)構(gòu)包括一板狀且設(shè)于所述脫水本體 (11) 一端的基體(131)、一第一密封件(13 及一位于第一密封件(13 外側(cè)的第二密封件(133)，所述基體(131)設(shè)有一沿著第二管道(12 延伸方向貫穿所述基體(131)的通孔 (1311)；所述第二管道(12 延伸至所述通孔(1311)中；所述第一密封件(13 及第二密封件(133)分別設(shè)于通孔(1311)中且套設(shè)于所述第二管道(122)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜分離裝置，其特征在于，所述脫水本體(11)的第二出口分別與所述第三容置腔(in)及通孔(1311)相連通，所述第二管道(12 穿過(guò)所述第二出口至所述通孔(1311)處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膜分離裝置，其特征在于，所述分隔機(jī)構(gòu)還包括一設(shè)于通孔 (1311)的近脫水本體(11)端且套設(shè)于第二管道(12 上的第三密封件(134)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膜分離裝置，其特征在于，所述第一密封件(132)、第二密封件(13 及第三密封件(134)均為密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4或5所述的膜分離裝置，其特征在于，所述近第一容置腔(111) 的分隔機(jī)構(gòu)還包括一設(shè)于所述第二密封件(13 外側(cè)且封設(shè)于通孔(1311)處的封堵件 (135)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4或5所述的膜分離裝置，其特征在于，所述第一管道(121)橫向貫穿第二容置腔(112)，所述第二管道(12 橫向貫穿所述第一容置腔(111)、第二容置腔(112)及第三容置腔(113)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4或5所述的膜分離裝置，其特征在于，所述脫水單元(10)還包括兩將所述收容空間分隔的隔離板(14)，所述隔離板(14)橫向排列且相互間隔。
9.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4或5所述的膜分離裝置，其特征在于，所述脫水單元(10)還包括若干縱向排列且貫穿所述收容空間的蒸汽管(15)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種膜分離裝置，屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有提升乙醇濃度的裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、且在分離乙醇的過(guò)程中易造成環(huán)境污染的間題。本膜分離裝置包括至少一脫水單元，脫水單元包括一設(shè)有收容空間的脫水本體、及至少一設(shè)于收容空間中的滲透機(jī)構(gòu)；脫水本體的收容空間分隔為第一容置腔、通有蒸汽的第二容置腔及第三容置腔，脫水本體設(shè)有一與第一容置腔相連通的進(jìn)料口、與第三容置腔相連通的一第一出口、及一第二出口；滲透機(jī)構(gòu)包括一第一管道、及一套設(shè)于第一管道中且與第二出口相連通的第二管道，第一管道的內(nèi)周面與第二管道的外周面之間形成一環(huán)形通道。本膜分離裝置單級(jí)就能達(dá)到很高的分離度，獲得濃度更高的乙醇。
文檔編號(hào)C07C31/08GK202263527SQ201120402539
公開日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者戴玉平, 王國(guó)君, 鄭欽元, 陳仁賢, 龔國(guó)榮 申請(qǐng)人:浙江誠(chéng)信醫(yī)化設(shè)備有限公司