用于直接接觸式膜蒸餾過程的板框式膜組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于直接接觸式膜蒸餾過程的板框式膜組件，由上下蓋板、膜、支撐板和密封墊構成，膜與支撐板相互疊合，密封墊置于膜與蓋板之間和支撐板中。蓋板均為框式結構，兩端部板內部開有長方形凹槽，孔上方連接板外部開有圓柱形孔道，上蓋板和下蓋板都只有兩個孔且呈對角線交錯分布。蓋板兩端開設有發(fā)散的梳狀槽，并與外部相連。支撐板由多孔底板與中間的網絲疊合而成，多孔底板兩端開有兩個間隔的長方形孔，網絲由塑料絲構成，底板和網絲之間開有間隔的槽，槽成發(fā)散的梳狀分布。本實用新型的優(yōu)點是：膜組件內料液均布流動阻力小，分離效率高、結構簡單、易于加工。
【專利說明】
用于直接接觸式膜蒸餾過程的板框式膜組件
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種用于直接接觸式膜蒸餾過程的板框式膜組件，屬膜蒸餾分離技術領域。
【背景技術】
[0002]膜蒸餾是一種結合蒸發(fā)和膜過程的一種新型膜分離技術。直接接觸式是膜蒸餾的其中一種形式，熱料液和冷卻水分別接觸于多孔疏水膜的兩側，熱料液和冷卻水之間的蒸汽壓差是揮發(fā)性組分透過膜從熱料液側傳遞到冷卻水側的驅動力，由于膜的疏水性，水溶液不會從膜孔中穿過。
[0003]膜蒸餾的特點是在接近常壓下操作的，具有設備簡單、投資少的優(yōu)點。膜蒸餾過程是在較低溫度下進行的，利用這一特點，可以把工業(yè)廢熱、余熱、太陽能等能源應用其中，使得膜蒸餾技術前景廣闊。目前膜蒸餾尚未得到大規(guī)模的工業(yè)應用，未開發(fā)出高效的膜組件和與之相適應的膜蒸餾過程與工藝是其最大的制約因素。膜組件是膜蒸餾過程中最關鍵的部分，通過設計膜組件的結構使其能夠最大限度的克服膜兩側溶液的溫差極化和濃差極化效應，使其具有高滲透通量，是具備最低的成本和最大的收益的有益保障。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是設計一種板框式膜組件，使直接接觸式膜蒸餾過程中，熱溶液和冷溶液分開，減小流動阻力，最大限度提高膜分離效率。
[0005]本實用新型設計的用于直接接觸式膜蒸餾過程的板框式膜組件，包括上下蓋板、膜、支撐板和密封墊，膜與支撐板相互疊合，密封墊置于膜與蓋板之間和支撐板中。蓋板分為上蓋板和下蓋板，均為框式結構，兩端部板內部開有長方形凹槽，孔上方連接板外部開有圓柱形孔道，上蓋板和下蓋板都只有兩個孔且呈對角線交錯分布，長方形孔寬20?40mm。蓋板兩端開設有發(fā)散的梳狀槽，槽寬2?6mm，并與外部相連。其中支撐板由多孔底板與中間的網絲疊合而成，多孔底板兩端開有兩個間隔的長方形孔，兩孔間隔30?60mm，網絲由直徑為
0.3?1.5mm的塑料絲構成，孔隙率為50?95%。底板和網絲之間開有間隔的槽，槽寬2?6mm，槽成發(fā)散的梳狀分布。多孔底板與網絲之間用焊接或粘結進行密封，確保網絲頭不暴露，多孔底板厚度為0.5?3.0mm。密封墊分為兩種，密封墊A和密封墊B，密封墊兩端開有間隔的長方形孔，孔寬20?40mm，兩孔間隔30?60mm，密封墊厚度0.5?2.0mm。
[0006]上述密封墊的另一種結構形式為兩端部同上，中間部分為空，空部開設在對應的支撐板網絲部分。
[0007]使用本實用新型設計的用于直接接觸式膜蒸餾過程的板框式膜組件，可以使熱溶液和冷溶液分開，加寬料液流道，消除死角，故流體的流動阻力小，分布均勻，分離性能好，而且整個膜組件結構簡單，易于加工和組裝。
【附圖說明】
:
[0008]圖1是本實用新型設計的板框式膜組件結構示意圖。
[0009]圖2是圖1的剖面圖。
[0010]圖3是本實用新型的板框式膜組件中支撐板的結構示意圖。
[0011]圖4是圖3的側視圖。
[0012]圖5是本實用新型的板框式膜組件中密封墊的結構示意圖。
[0013]圖6是圖5的側視圖。
[0014]圖7是密封墊的另一種結構形式。
[0015]圖8是圖7的側視圖。
[0016]圖9(a)是上蓋板的結構示意圖，(b)是上蓋板的結構示意圖。
[0017]圖10是圖9的剖面圖，(a)是上蓋板A-A'的剖面圖，(b)是上蓋板B-B'的剖面圖，(C)是上蓋板C-C'的剖面圖，(d)是上蓋板D-D'的剖面圖。
[0018]下面結合附圖，對本【實用新型內容】作詳細介紹。
[0019]圖1?圖10中，I是膜組件內料液流道，2是板框式膜組件，3是熱料液通道，4是冷卻水通道，5是圓柱形進出液孔道，6是網絲，7是膜，8是蓋板，9是密封墊，10是支撐板，11是熱料液入□，12是冷卻水入□，13是冷卻水出□，14是熱料液出□，15是多孔底板，16是發(fā)散的梳狀槽，17是孔，18是密封墊中部為空部分，19是上蓋板，20是下蓋板。
[0020]本實用新型設計的膜組件由上蓋板(18)、密封墊(9)、膜(7)、支撐板(10)、下蓋板
(19)等疊合而成，在膜組件的兩端各有兩個圓柱形孔(圖1)，分別為交錯分布在兩端的是熱料液通道(3)和冷卻水通道(4)。支撐板由兩個多孔底板(15)、密封墊(9)和中間網絲(6)組成，多孔底板(15)與密封墊(9)之間的發(fā)散型梳狀槽(16)構成熱料液和冷卻水進入膜組件流道的通道。圖2是本實用新型設計的板框式膜組件的剖面圖，如圖2所示，熱料液從熱料液入口(11)通過下蓋板(19)的發(fā)散梳狀槽(16)進入蓋板與支撐板(10)之間的熱料液流道，流經膜面，從上蓋板(18)另一端的發(fā)散型梳狀槽(16)流出進入熱料液通道(3)，最終從熱料液出口(14)流出，揮發(fā)性組分透過膜，進入支撐板(10)中，隨著冷卻水的流動，流出支撐板
(10)；冷卻水從冷卻水入口( 12)經過熱料液流道從支撐板(10)中兩塊多孔底板的梳狀槽
(16)進入支撐板(10)中，并從支撐板(10)另一端流出進入冷卻水通道(4)，最終從冷卻水出口( 13)流出；熱料液和冷卻水都是具有一定流速循環(huán)流動的。
[0021]如圖3和圖4所示，支撐板(10)由多孔底板(15)、密封墊(9)和中間網絲(6)組成，多孔底板(I5)由有機玻璃制成，中間網絲(6)由塑料絲制成。支撐板厚度為1.5?8.0mm，底板上的發(fā)散型梳狀槽槽寬2?6mm，長方形孔上兩槽間隔2mm?8mm，另一端上兩槽間隔4mm?30mm，槽長度大小不等且隨多孔底板大小而定。密封墊(9)由彈性材料制成，厚度為0.5?2.0mm(如圖5所示，圖6為其側視圖)。支撐板左右兩端各開有兩個規(guī)格相等的長方形孔，梳狀槽只開在熱料液通道或冷卻水通道，且在兩端呈對角線交錯分布，支撐板上下兩塊多孔底板呈相反位置疊放，即一端中熱料液通道和冷卻水通道對應著冷卻水通道和熱料液通道，多孔底板的兩面都有發(fā)散型梳狀槽，使熱料液和冷卻水分開且各自進入相應流道。
[0022]密封墊(9)的另一種結構形式如圖7所示，圖8為圖7的側視圖，密封墊中部空的部分對應著中間網絲部分，規(guī)格尺寸與板框式膜組件規(guī)格一致。
[0023]蓋板的結構如圖9所示，蓋板有上蓋板(18)和下蓋板(18)(如圖9a、b所示)之分，上蓋板和下蓋板內部為長方形凹槽，外部都連通兩個圓柱形孔，上蓋板(18)的兩個孔為熱料液出口(14)和冷缺水出口(13)，下蓋板(19)為熱料液入口(11)和冷卻水入口(12)，入口與出口呈對角線交錯分布。蓋板兩端有和多孔底板一樣的發(fā)散型梳狀槽，槽寬、兩槽間距和槽長度都與支撐板中多孔底板一樣。
[0024]本實用新型的一個實施例是:膜組件外形尺寸為長500mm，寬250mm，長方形孔寬20，兩孔間隔50mm，槽寬2mm，長方形孔上兩槽間隔2mm，另一端上兩槽間隔5mm，密封墊厚2.0mm0
【主權項】
1.一種用于直接接觸式膜蒸餾過程的板框式膜組件，包括上下蓋板、膜、支撐板和密封墊，膜與支撐板相互疊合，密封墊置于膜與蓋板之間和支撐板中；蓋板分為上蓋板和下蓋板，均為框式結構，兩端部板內部開有長方形凹槽，孔上方連接板外部開有圓柱形孔道，上蓋板和下蓋板都只有兩個孔且呈對角線交錯分布，長方形孔寬20?40mm;蓋板兩端開設有發(fā)散的梳狀槽，槽寬2?6mm，并與外部相連;其中支撐板由多孔底板與中間的網絲疊合而成，多孔底板兩端開有兩個間隔的長方形孔，兩孔間隔30?60mm，網絲由直徑為0.3?1.5mm的塑料絲構成，孔隙率為50?95% ;底板和網絲之間開有間隔的槽，槽寬2?6mm，槽成發(fā)散的梳狀分布;多孔底板與網絲之間用焊接或粘結進行密封，確保網絲頭不暴露，多孔底板厚度為0.5?3.0mm。2.如權利要求1所述的板框式膜組件，其特征在于密封墊兩端開有間隔的長方形孔，孔寬20?40mm，兩孔間隔30?60mm，密封墊厚度0.5?2.0mm。3.如權利要求1所述的板框式膜組件，其特征在于密封墊的另一種結構形式為兩端部開有間隔的長方形孔，中間部分為空，空部開設在對應的支撐板網絲部分。
【文檔編號】B01D61/36GK205598975SQ201620416581
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】贠延濱, 高俊宇
【申請人】北京林業(yè)大學