CN101780375A - 封闭式液膜接触器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
封闭式液膜接触器,包括穿孔中心管、都具有均开放的第一和第二端部的第一和第二膜垫、将膜垫固定至中心管的四块管板、封至管板上的壳体、和两个端盖。第一垫的第一端部超出第二垫的第二端部延伸第一距离。第一垫的第一端部在第一管板处开放,而第二垫的第一端部在第二管板处开放。第一垫的第二端部在第二与第四管板之间,且第二垫的第二端部在第一与第三管板之间。壳体具有在第一与第三管板之间与第二垫的第二端部连通的第一端口和在第二与第四管板之间与第一垫的第二端部连通的第二端口。第一端盖具有与中心管连通的第三端口和与第一垫的第一端部连通的第四端口。第二端盖具有与中心管连通的第五端口和与第二垫的第一端部连通的第六端口。
Description
技术领域
本申请涉及封闭式液膜接触器及其制造方法。
背景技术
膜接触器可用于多种用途,包括但不限于,消除液体中夹带的气体、液体消泡、液体过滤、以及向液体中添加气体。已知膜接触器被用在许多不同的应用中,例如,膜接触器可用于消除印刷油墨中夹带的气体。膜接触器的目前设计对于一些应用是有效的,但是对于能够被商业化生产的封闭式液膜并不允许。
稳定的液膜长期以来一直是膜开发人员所关注的主题,因为其在促进传递构造中的非常高之选择性的能力已得到证实。然而,建立稳定的液膜一直是一个难以实现的目标。数年前提出了封闭式液膜接触器的概念以规避稳定性的问题,但已经证实的是,制造具有已知和可重复的封闭式液膜有效厚度的膜装置过于困难。如果可以长时间地保证膜的稳定性,则液膜将会更加有效。
封闭式液膜接触器可允许在相当长的时间里稳定的封闭式液膜。因此,需要封闭式液膜接触器及其容许进行商业化生产的制造方法。这里提出的装置概念允许以低生产成本制造稳定的封闭式液膜。
发明内容
封闭式液膜接触器,包括穿孔中心管、第一垫、第二垫、第一管板、第二管板、第三管板、第四管板、壳体、和端盖,所述第一垫包括每个都具有均为开放的第一端部和第二端部的多个第一中空纤维膜,所述第二垫包括每个都具有均为开放的第一端部和第二端部的多个第二中空纤维膜。第一中空纤维膜的第一端部超出第二中空纤维膜的第二端部延伸第一距离。第二中空纤维膜的第一端部超出第一中空纤维膜的第二端部延伸第二距离。管板将第一和第二膜垫固定至穿孔中心管。第一中空纤维膜的第一端部在第一管板上是开放的,而第二中空纤维膜的第一端部在第二管板上是开放的。第一中空纤维膜的第二端部在第二与第四管板之间,而第二中空纤维膜的第二端部在第一与第三管板之间。第一中空纤维膜的外表面在第一与第三管板之间是非多孔的,第二中空纤维膜的外表面在第二与第四管板之间是非多孔的。壳体围绕第一和第二垫,并被封至所有的管板上。壳体具有在第一与第三管板之间与第二中空纤维膜的第二端部连通的第一端口。壳体具有在第二与第四管板之间与第一中空纤维膜的第二端部连通的第二端口。第一端盖具有与穿孔中心管连通的第三端口和与第一中空纤维膜的第一端部连通的第四端口。第二端盖具有与穿孔中心管连通的第五端口和与第二中空纤维膜的第一端部连通的第六端口。
附图说明
为了例示本发明,在附图中显示目前优选的一种形式;然而,应该理解的是,本发明不局限于所示的确切布置及手段。
图1是本发明一实施方案的示意截面图;
图2是图1中被交替缠绕在穿孔中心管周围的膜垫的透视图;
图3是图1的实施方案中的卷筒的纵截面图;
图4是将分界流体和封装材料插入端口之步骤的一个实施方案的局部截面图,其中,重力迫使分界流体在封装材料之下,以形成第三或第四管板。
具体实施方式
参考附图,其中相同的附图标记表示相同的元件,图1中显示封闭式液膜接触器10的一个实施方案。封闭式液膜接触器10包括四个基本组成部分,即卷筒68(见图2和3)、壳体46、第一端盖52和第二端盖60,如图1所示。
参考图2和3,卷筒68可以包括穿孔中心管12、第一膜垫14、第二膜垫24、第三管板42、和第四管板44。第一和第二膜垫14和24可以被缠绕在穿孔中心管12的周围。第三和第四管板42和44可以将第一和第二膜垫14和24固定至穿孔中心管12。
穿孔中心管12可以由具备足以对膜垫14和24提供所需支撑的机械强度的任何材料制成。穿孔中心管12可以由聚合物材料、金属、或复合材料制成。穿孔中心管12可以由任何聚烯烃制成,例如由聚乙烯制成。穿孔中心管12可以包括众多穿孔70。穿孔70可以延伸在穿孔中心管12的任意长度上,包括但不限于第三与第四管板42和44之间的长度上(见图1和3)。穿孔70只在第三与第四管板42和44之间的长度上延伸可以使第三和第四管板42和44被封在壳体46上,而封装材料不会进入穿孔中心管12。穿孔中心管12拥有连接其两端的槽。该两端上可以包含周向螺旋槽,用于插紧穿孔中心管12。封闭式液膜接触器10可以在有或没有插入穿孔中心管12的情况下操作。
第一和第二膜垫14和24是中空纤维膜垫。第一和第二膜垫14和24可以是类似或不同的中空纤维膜垫。第一和第二膜垫14和24的每个都可适合于不同的分离目标,这些目标的例子包括但不限于气体分离、颗粒物过滤、或热交换。正如下文进一步详细讨论的那样,第一和第二垫14和24就其构造材料、孔隙度范围、格利(Gurley)数范围、孔径范围等而言可以不同。只是为了方便的目的,本说明书仅就两种不同的膜垫对本发明进行描述;然而,本要求保护的发明非局限于此,例如,三种或更多种不同膜垫的其它配置也包括在内。
第一膜垫14可以包括多个第一中空纤维膜16。第一膜垫14可以具有任意的厚度,即单层的第一中空纤维膜16,或者是第一中空纤维膜16彼此叠置的多层。第一膜垫14可以是疏水的或亲水的。此外,第一膜垫14可适合于进行流体的脱气;在可供选择的方案中,第一膜垫14可适合于进行流体的微滤或超滤。第一膜垫14还可适合于向流体中添加气体、液体、或颗粒。可采用本领域中熟知的方法构造第一膜垫14。一般来说,在中空纤维垫构造中,将中空纤维膜针织或机织成垫。
第一中空纤维膜16的壁厚范围可以是约5至约1000μm,孔隙度范围是约10%至约80%,格利数范围是约1至约2000秒/10cc。格利数指的是在12.2英寸水的压力下使10cc空气通过一平方英寸产品所需的时间,以秒表示。另外,第一中空纤维膜16可以具有任意的平均孔径,例如第一中空纤维膜16的平均孔径范围可以是约10至约2000纳米。第一中空纤维膜16可以是任何材料,例如是聚合物。该聚合物例如可以是任意合成的聚合物、纤维素、或合成改性纤维素。合成的聚合物包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚(异丁烯)、聚(甲基戊烯)、聚砜、聚醚砜、聚酯、聚醚酰亚胺、聚丙烯腈、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚醚酮(PEEK)、乙烯-乙烯醇共聚物、氟化聚烯烃、其共聚物、及其共混物。第一中空纤维膜16可以由聚烯烃制成。第一中空纤维膜16可以是适合气体传递的疏水性中空纤维膜;在可供选择的方案中,第一中空纤维膜16可以是适合颗粒微滤或超滤的亲水膜。第一中空纤维膜16可以包括多孔或非多孔的覆盖层或涂层。第一中空纤维膜16可以是非多孔的,或者它们的外表面可以被封在第一管板38与第三管板42之间。带覆盖层的疏水性中空纤维膜是市售的,例如可以按商标购自德国乌帕塔尔(Wuppertal)的Membrana GmbH。
第二膜垫24可以包括多个第二中空纤维膜26。第二膜垫24可以具有任意的厚度,即单层的第二中空纤维膜26,或者是第二中空纤维膜26彼此叠置的多层。第二膜垫24可以是疏水的或亲水的。此外,第二膜垫24可适合于进行微滤或超滤;在可供选择的方案中,第二膜垫24可适合于进行液体的脱气。第二膜垫24还可适合于向流体中添加气体、液体、或颗粒。可采用本领域中熟知的方法构造第二膜垫24。一般来说,在中空纤维垫构造中,将中空纤维膜针织或机织成垫。
第二中空纤维膜26的壁厚范围可以是约5至约1000μm,孔隙度范围是约10至约80%,格利数范围是约1至约2000秒/10cc。另外,第二中空纤维膜26可以具有任意的平均孔径,例如第二中空纤维膜26的平均孔径范围可以是约10至约2000纳米。第二中空纤维膜26可以是任何材料,例如是如上文中所述的聚合物。第二中空纤维膜26可以由聚烯烃制成。第二中空纤维膜26可以是适合颗粒微滤或超滤的亲水性中空纤维膜;在可供选择的方案中,第二中空纤维膜26可以是适合气体传递的疏水性中空纤维膜。第二中空纤维膜26可以包括多孔或非多孔的覆盖层或涂层。第二中空纤维膜26可以是非多孔的,或者它们的外表面可以被封在第二管板40与第四管板44之间。亲水性中空纤维膜是市售的,例如可以按商标和购自德国乌帕塔尔的Membrana GmbH。
一般来说,每个第一中空纤维膜16可以具有第一管腔18,而每个第二中空纤维膜26可以具有第二管腔28。
第一中空纤维膜16可以具有均为开放的第一端部20和第二端部22。第二中空纤维膜26可以具有均为开放的第一端部30和第二端部32。可以将第一中空纤维膜16的第一端部20设置在第一管板38的外壁上。第一中空纤维膜16的第一端部20最初可以是封闭的,但后来在第一管板38上被用机器加工成开放的,从而防止在第一管板38的生产期间封装材料进入第一中空纤维膜16。可以将第二中空纤维膜26的第一端部30设置在第二管板40的外壁上。第二中空纤维膜26的第一端部30最初可以是封闭的,但后来在第二管板40上被用机器加工成开放的,从而防止在第二管板40的生产期间封装材料进入第二中空纤维膜26。第二端部22和32最初可以是开放的,因为它们在生产期间没有暴露于封装,就像第一端部20和30一样。第一中空纤维膜16的第二端部22可以在第二管板40与第四管板44之间,而第二中空纤维膜26的第二端部32可以在第一管板38与第三管板42之间,如图1所示。第一中空纤维膜16可以是非多孔的,或者它们的外表面可以被封在第一管板38与第三管板42之间,而第二中空纤维膜26可以是非多孔的,或者它们的外表面可以被封在第二管板40与第四管板44之间,如图1所示。可以通过任何方法将膜16和26之外表面封在管板之间,这些方法包括但不限于熔化膜16和26,从而使它们被封住或成为非多孔的。第一膜16在第一和第三管板38与42之间为非多孔的,可以使第一端口48只与第二膜26的第二端部32连通。第二膜26在第二和第四管板40与44之间为非多孔的,可以使第二端口50只与第一中空纤维膜16的第二端部20连通。
第一和第二膜垫14和24可选自于叶垫、环垫、带垫、以及它们的组合。用在本文中的叶垫是指垂直于叶垫长度布置的中空纤维膜片。用在本文中的环垫是指垂直于环垫长度布置的中空纤维膜折叠片。在可供选择的方案中,环垫可以是反复折叠的单缕极长的纤维膜。用在本文中的带垫是指平行于垫长度布置的中空纤维膜片。
四块管板38、40、42和44可以包括在封闭式液膜接触器10中。第一管板38可位于穿孔中心管12的一端附近,而第二管板40可位于穿孔中心管12另一端的附近(见图1和3-4)。第三管板42可位于从第一管板38向内,其中第二中空纤维膜26的第二端部32可以在第一管板38与第三管板42之间。第四管板44可位于从第二管板40向内,其中第一中空纤维膜16的第二端部22可以在第二管板40与第四管板44之间。
四块管板38、40、42、和44可以是截面圆筒形的,并具有足够的厚度,从而对膜垫14和24提供支撑并承受操作期间施加其上的压力。管板38、40、42、和44可以由任何材料构成,例如,可以是热塑性或热固性的封装材料。示例的热塑性封装材料包括但不限于聚乙烯。示例的热固性封装材料包括但不限于环氧树脂。
管板38、40、42、和44的作用是将膜垫14和24保持在适当的位置上,并分隔封闭式液膜接触器10。第一管板38和第一端盖52可以从封闭式液膜接触器10中分隔出用于第四端口56以与第一中空纤维膜16的第一端部20连通的第一顶空58。第二管板40和第二端盖60可以从封闭式液膜接触器10中分隔出用于第六端口64以与第二中空纤维膜26的第一端部30连通的第二顶空66。第一管板38和第三管板42可以从封闭式液膜接触器10中分隔出用于第一端口48以与第二中空纤维膜26的第二端部32连通的第三顶空76。第二管板40和第四管板44可以从封闭式液膜接触器10中分隔出用于第二端口50以与第一中空纤维膜16的第二端部22连通的第四顶空78。
第一膜垫14和第二膜垫24可以被缠绕在穿孔中心管12的周围。第一和第二膜垫14和24可以按任意的排列方式被缠绕在穿孔中心管12的周围,包括但不限于交替排列方式(见图1和2)。可以将第一和第二膜垫14和24缠绕在穿孔中心管12的周围,其中第一中空纤维膜16的第一端部20可以超出第二中空纤维膜26的第二端部32而延伸第一距离34。同样,可以将第一和第二膜垫缠绕在穿孔中心管12的周围,其中第二中空纤维膜26的第一端部30超出第一中空纤维膜16的第二端部22而延伸第二距离36。第一距离34和第二距离36可以相等,但也不是一定要相等。第一距离34可足够长,从而将第二中空纤维膜26的第一端部30设置在第一管板38与第三管板42之间。第二距离36可足够长,从而将第一中空纤维膜16的第一端部20设置在第二管板40与第四管板44之间。
可以用间隔物保持膜垫14和24的缠绕层之间的距离,从而促进流体在其整个表面上的均匀分布。
可以在封闭式液膜接触器10内部设置挡板72或多个挡板72。挡板72可用于将物流或流动重新导向至封闭式液膜接触器10的不同区域。可以将挡板72设置在封闭式液膜接触器10的中央(见图1)。
参考图1,壳体46可以围住卷筒68。壳体46可以包括两个端口,第一端口48和第二端口50。壳体46可以由任何材料制成。例如,壳体46可以由聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、ethylene copolymer tetrafluoroethylene(ECTFE,乙烯共聚物四氟乙烯)、氟化乙烯聚合物(FEP)、聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、纤维增强的塑料(FRP)、金属、或复合材料制成。壳体46可以具有任意的长度、直径、或尺寸。壳体46可以在其两端部上设有凸缘。例如,壳体46可以在其两端部上向外设有凸缘。
第一端口48可以包括在壳体46中。可以将第一端口48设置在第一管板38与第三管板42之间的壳体46的任意位置上。第一端口48可用于与第二中空纤维膜26的端部32连通。第一端口48可以经由第三顶空76与第二中空纤维膜26的第二端部32连通。第一端口48一般可以是端口、喷嘴、接头、或其它开口。
第二端口50可以包括在壳体46中。可以将第二端口50设置在第二管板40与第四管板44之间的壳体46的任意位置上。第二端口50可用于与第一中空纤维膜16的第二端部22连通。第二端口50可以经由第四顶空78与第一中空纤维膜16的第二端部22连通。第二端口50一般可以是端口、喷嘴、接头、或其它开口。
参考图1,分别显示了第一和第二端盖52和60。第一端盖52可以包括第三端口54和第四端口56。第三端口54可用于与穿孔中心管12连通。第四端口56可用于与第一中空纤维膜16的第一端部20连通。第四端口56可以经由第一顶空58与第一中空纤维膜16的第一端部20连通。第二端盖60可以包括第五端口62和第六端口64。第五端口62可用于与穿孔中心管12连通。第六端口64可用于与第二中空纤维膜26的第一端部30连通。第六端口64可以经由第二顶空66与第二中空纤维膜26的第一端部30连通。第三、第四、第五、和第六端口54、56、62和64中的每一个一般都可以是端口、喷嘴、接头、或其它开口。
对于本领域的技术人员显而易见的是,端口的布置可以变化。
在构造中,首先提供穿孔中心管12以及第一和第二膜垫14和24。第一膜垫14可以具有最初封闭的第一端部20和开放的第二端部22。第二膜垫24可以具有最初封闭的第一端部30和开放的第二端部32。可以首先将第一中空纤维膜16和第二中空纤维膜26制成非多孔的,或者可以在特定的位置上将它们的外表面密封。第一中空纤维膜16可以在等于或大于第三顶空76(等于或大于第一和第三管板38与42之间的距离)上是非多孔的。第二中空纤维膜26可以在等于或大于第四顶空78(等于或大于第二和第四管板40与44之间的距离)上是非多孔的。可以通过任意的手段将第一和第二中空纤维膜16和26制成非多孔的,或者封住它们的外表面,这些手段包括但不限于加热或熔化膜。然后,可以将第一和第二膜垫14和24交替缠绕在穿孔中心管12的周围(见图2)。可以缠绕垫14和24,从而使第一中空纤维膜16的第一端部20超出第二中空纤维膜26的第二端部32延伸第一距离34,而第二中空纤维膜26的第一端部30超出第一中空纤维膜16的第二端部22延伸第二距离36(见图1-3)。接下来,可以通过封装材料制造第三和第四管板42和44。膜垫14和24的缠绕与第三和第四管板42和44的封装步骤可同时进行。然后,可以将这种结构(卷筒68,见图3)布置到壳体46内。接下来,可以在封闭式液膜接触器10的一个端部对其进行转动以制造第一管板38,以及将第三管板42封至壳体46或封至第二管板40上,并且将第四管板44封至壳体46上。应该意识到,可以将制造第一管板38和把第三管板42封至壳体46上的顺序与制造第二管板40和把第四管板44封至壳体46上颠倒。然后,可以这样制造第一管板38,首先相对于第三管板42在端部转动壳体。接下来,经第一端口48将封装材料插入壳体。然后稳定壳体,直到封装材料被固化,由此制成第一管板38。然后,可以对第一管板38进行机器加工或切削,由此使第一中空纤维膜16的第一端部20开放。接下来,可以将分界流体80和封装材料82插入第一管板38顶部的第一端口48(见图4)。分界流体80的密度可以比封装材料82的大,这样重力可以迫使分界流体在封装材料之下。分界流体80的添加量可以由具有标记74的立管确定(见图4)。接下来,可以稳定封闭式液膜接触器10,直到封装材料被固化,由此将第三管板42封至壳体46上,并造成第三顶空76。接下来,可以排空或撤除分界流体80。接下来,可以在封闭式液膜接触器10的另一端部上相对于第四管板44对其进行转动。然后,可以这样制造第二管板40,经第二端口50将封装材料插入壳体46。然后,稳定壳体46,直到封装材料被固化,由此制成第二管板40。然后,可以对第二管板40进行机器加工或切削,由此使第二中空纤维膜26的第一端部30开放。接下来,可以将分界流体80和封装材料82插入第二管板40顶部的第二端口50。分界流体80的密度可以比封装材料82的大,这样重力可以迫使分界流体在封装材料之下。分界流体80的添加量可以由具有标记74的立管确定(见图4)。接下来,可以再次稳定封闭式液膜接触器10,直到封装材料可以被固化,由此将第四管板44密封或连接至壳体46上,并造成第四顶空78。接下来,可再次排空或撤除分界材料。最后,可以使第一和第二端盖52和60邻接于它们各自的壳体端部,由此分别在第一和第二管板38和40与端盖52和60之间形成第一顶空58和第二顶空66。
封闭式液膜接触器10的主要应用之一是用作封闭式液膜分离模块。封闭式液膜分离模块可以用来处理气体进料或液体进料。在后一种情况下,选择封闭式液膜相,使之不与两液相混溶。例如,在气体分离过程中,通过在壳体侧面使用具有选择渗透特性的液体(经第三端口54和第五端口62)为封闭式液膜,可以通过第二端口50和第四端口56,借助于第一中空纤维膜16从进料混合气体中非常有选择性地除去一个气体物种。另一气体相可以是吹扫气体,或者可以在真空条件下操作,从而通过第一端口48和第六端口64借助于第二中空纤维膜26产生分离驱动力。类似地,使用正确的液体作为封闭式液膜,借助于第三端口54和第五端口62可以高选择性地除去液体进料中的物种。另一液体相可以是吹扫液体,或者它可以是与所述物种反应,从而增大分离驱动力的活性液体。由于蒸发或萃取到流动相中而造成的任何膜液体的损失被自动地补偿,因为可以保持壳体侧面经第三端口54或第五端口62或经这两个端口与略微加压的膜液体源连接。
可以作为气体分离装置、液体分离装置、膜反应器、或渗透蒸发装置操作封闭式液膜接触器10。示例的应用包括空气的O2浓缩、空气中有毒气体物种(如H2S、NH3、SO2和NOx)的清除、水中有毒有机物(如苯酚)的清除、从沼气中清除CO2以增加沼气燃料值、从金属镀液中分离有毒金属、贵金属的回收、基于检测或测量的目的从液体或气体样品中选择性地萃取特定的物种,等等。液膜容纳在两套中空纤维膜16和26的间隙之内,该两套中空纤维膜可以相似或不同。它们可以被制成不同的形态或尺寸,或者由不同的材料制成,以及具有不同的性质和功能。因此,封闭式液膜接触器10的各种应用潜力非常高。
注意到下列情况是非常重要的,如果壳体侧面(经第三端口54和第五端口62)的相也是流动相,则可以将封闭式液膜接触器10用于作为封闭式液膜接触器以外的应用中。也可以将它用作双功能装置,例如结合过滤和其它分离过程,或者用于传质和传热的结合。此外,可以采用两种不同尺寸或类型的纤维,可容许任意数量的组合应用。
而另一项应用是将封闭式液膜接触器10用于两种气流之间的水分转移。例如,如果经第二端口50和第四端口56,在第一中空纤维膜16中具有相对高露点的空气流,经第一端口48和第六端口64,在第二中空纤维膜26中具有低露点的另一种空气流,则可以经第三端口54和第五端口62在壳体侧面供给温度在这两个露点之间的水源作为封闭式液膜。
可以在不偏离本发明的实质和基本属性的情况下按其它方案实施本发明,因此,应当参照所附的权利要求而非前述的说明书确定本发明的范围。
Claims (20)
1.一种封闭式液膜接触器,包括:
穿孔中心管;
第一膜垫,其包括多个具有第一管腔的第一中空纤维膜,所述第一中空纤维膜具有均为开放的第一端部和第二端部;
第二膜垫,其包括多个具有第二管腔的第二中空纤维膜,每个所述第二中空纤维膜具有均为开放的第一端部和第二端部;
所述第一垫和所述第二垫被交替地缠绕在所述中心管的周围,其中,所述第一中空纤维膜的所述第一端部超出所述第二中空纤维膜的所述第二端部延伸第一距离,且所述第二中空纤维膜的所述第一端部超出所述第一中空纤维膜的所述第二端部延伸第二距离;
第一管板和第二管板,其将所述第一和第二膜垫固定至所述穿孔中心管,所述第一中空纤维膜的所述第一端部在所述第一管板处是开放的,而所述第二中空纤维膜的所述第一端部在所述第二管板处是开放的;
第三管板和第四管板,其将所述第一和第二膜垫固定至所述穿孔中心管,所述第二中空纤维膜的所述第二端部在所述第一与第三管板之间,而所述第一中空纤维膜的所述第二端部在所述第二与第四管板之间;
所述第一中空纤维膜在所述第一与第三管板之间是非多孔的,且所述第二中空纤维膜在所述第二与第四管板之间是非多孔的;
壳体,其围绕所述第一和第二垫并被封至所有的所述管板上;
所述壳体具有在所述第一与第四管板之间与所述第二中空纤维膜的所述第二端部连通的第一端口;
所述壳体具有在所述第二与第三管板之间与所述第一中空纤维膜的所述第二端部连通的第二端口;
第一端盖,其具有与所述穿孔中心管连通的第三端口和与所述第一中空纤维膜的所述第一端部连通的第四端口;和
第二端盖,其具有与所述穿孔中心管连通的第五端口和与所述第二中空纤维膜的所述第一端部连通的第六端口。
2.根据权利要求1所述的封闭式液膜接触器,其中,所述穿孔中心管在所述第三与第四管板之间具有多个穿孔。
3.根据权利要求1所述的封闭式液膜接触器,还包括挡板。
4.根据权利要求1所述的封闭式液膜接触器,其中,所述第一管板和所述第一端盖限定出第一顶空。
5.根据权利要求4所述的封闭式液膜接触器,其中,所述第一顶空适合于使所述第四端口与所述第一中空纤维膜的所述第一端部连通。
6.根据权利要求1所述的封闭式液膜接触器,其中,所述第二管板和所述第二端盖限定出第二顶空。
7.根据权利要求6所述的封闭式液膜接触器,其中,所述第二顶空适合于使所述第六端口与所述第二中空纤维膜的所述第一端部连通。
8.根据权利要求1所述的封闭式液膜接触器,其中,所述第一管板和所述第三管板限定出第三顶空。
9.根据权利要求8所述的封闭式液膜接触器,其中,所述第三顶空适合于使所述第一端口与所述第一中空纤维膜的所述第二端部连通。
10.根据权利要求1所述的封闭式液膜接触器,其中,所述第二管板和所述第四管板限定出第四顶空。
11.根据权利要求10所述的封闭式液膜接触器,其中,所述第四顶空适合于使所述第二端口与所述第二中空纤维膜的所述第二端部连通。
12.一种封闭式液膜接触器的制造方法,其包括以下步骤:
提供穿孔中心管;
提供第一膜垫,所述第一膜垫包括多个具有第一管腔的第一中空纤维膜,所述第一中空纤维膜具有第一端部和第二端部,其中,所述第一端部是封闭的,且所述第二端部是开放的;
使所述第一中空纤维膜至少在第一管板与第三管板之间的距离上是非多孔的;
提供第二膜垫,所述第二膜垫包括多个具有第二管腔的第二中空纤维膜,所述第二中空纤维膜具有第一端部和第二端部,其中,所述第一端部是封闭的,而所述第二端部是开放的;
使所述第二中空纤维膜至少在第二管板与第四管板之间的距离上是非多孔的;
以交替层的形式将所述第一膜垫和所述第二膜垫缠绕在所述中心管的周围,其中,所述第一中空纤维膜的所述第一端部超出所述第二中空纤维膜的所述第二端部延伸第一距离,且所述第二中空纤维膜的所述第一端部超出所述第一中空纤维膜的所述第二端部延伸第二距离;
使所述第一膜垫和所述第二膜垫封装至所述中心管,由此形成所述第三管板和所述第四管板;
由此形成卷筒;
提供具有第一端口和第二端口的壳体;
将所述卷筒布置在所述壳体之内;
在第一端部相对于所述第三管板转动壳体;
将封装材料插入所述第一端口,其中,重力迫使所述封装材料到达所述壳体的端部;
稳定所述壳体,直到所述封装材料被固化,由此在所述壳体的端部形成第一管板;
在所述第一管板处开放所述第一中空纤维膜的所述第一端部;
将分界流体和封装材料插入所述第一管板顶部的所述第一端口,其中,重力迫使所述分界流体在所述封装材料之下;
稳定所述壳体,直到所述封装材料被固化,由此将所述第三管板封至所述壳体上;
排空所述分界材料;
在第二端部相对于所述第四管板转动壳体;
将封装材料插入所述第二端口,其中,重力迫使所述封装材料到达所述壳体的端部;
稳定所述壳体,直到所述封装材料被固化,由此在所述壳体的端部形成第二管板;
在所述第二管板处开放所述第二中空纤维膜的所述第一端部;
将分界流体和封装材料插入所述第二管板顶部的所述第二端口,其中,重力迫使所述分界流体在所述封装材料之下;
稳定所述壳体,直到所述封装材料被固化,由此将所述第四管板封至所述壳体上;
排空所述分界材料;
提供第一和第二端盖;以及
将所述端盖固定至所述壳体上。
13.根据权利要求12所述的封闭式液膜接触器制造方法,其中,使所述第一和第二膜垫的部分为非多孔的所述步骤包括熔化所述膜垫的外表面。
14.根据权利要求12所述的封闭式液膜接触器制造方法,其中,开放所述第一和第二中空纤维膜的所述第一端部的所述步骤包括对所述端部进行机器加工。
15.根据权利要求12所述的封闭式液膜接触器制造方法,其中,将分界流体和封装材料插入所述第一管板顶部的所述第一端口的所述步骤包括插入第一数量的分界流体,其中,所述第二中空纤维膜的所述第二端部在所述第一与第三管板之间,且所述第一中空纤维膜的所述非多孔距离在所述第一与第三管板之间延伸。
16.根据权利要求15所述的封闭式液膜接触器制造方法,其中,所述分界流体的第一数量由具有标记的立管确定。
17.根据权利要求12所述的封闭式液膜接触器制造方法,其中,将分界流体和封装材料插入所述第二管板顶部的所述第二端口的所述步骤包括插入第二数量的分界流体,其中,所述第一中空纤维膜的所述第二端部在所述第二与第四管板之间,且所述第二中空纤维膜的所述非多孔距离至少在所述第二与第四管板之间延伸。
18.根据权利要求17所述的封闭式液膜接触器制造方法,其中,所述分界流体的第二数量由具有标记的立管确定。
19.根据权利要求12所述的封闭式液膜接触器制造方法,其中,所述第一和第三管板限定出适合于使所述第一端口与所述第二中空纤维膜的所述第二端部连通的第三顶空。
20.根据权利要求12所述的封闭式液膜接触器制造方法,其中,所述第二和第四管板限定出适合于使所述第二端口与所述第一中空纤维膜的所述第二端部连通的第四顶空。
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