CN102179176A - 一种密封装置及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种密封装置及其应用，所述装置由支撑部件和弹性部件组成，支撑部件包括头部和与其连为一体并且膨大的尾部组成，弹性部件包括与头部相匹配的凹陷区域。本发明的密封装置采用具有一定机械强度的聚四氟乙烯等材料加工支撑部件，也叫初级堵头，然后在该堵头外套上由氟橡胶等弹性材料加工的“帽子”以提供足够的弹性。使用时支撑部件与弹性部件相互配合。其优点是有效地结合了两种材料的优点，一方面提供了足够的机械强度，另一方面利用弹性材料良好的弹性保证了堵头对管状支撑体管内的密封，同时减少了氟橡胶的用量，降低了堵头的成本。并且所述产品具有使用方便和可重复使用的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种密封装置，尤其是用于极端合成环境下的可循环利用的密封装置。
背景技术
在非对称管状分离膜生产过程中，常涉及到在管状支撑体外表面镀膜，在这种情况下，需要借助一定的装置(本领域通常也称为堵头)避免镀膜液进入管状支撑体的管内；镀膜液在许多情况下具有化学腐蚀性，比如强酸或强碱体系；镀膜操作在许多情况下需要在较高温度和压力下进行。这些因素对堵头的耐化学腐蚀和耐温、耐压性能提出了要求。
现有技术中，通常采用具有良好耐化学腐蚀性和耐温、耐压特性的聚四氟乙烯材料加工与管状支撑体内径相匹配的圆柱状堵头。但是聚四氟乙烯材料的弹性不足，很容易导致堵头密封不死，引起镀膜液进入管状支撑体管内。为了解决这个问题，常用的办法是在聚四氟乙烯堵头上缠绕聚四氟乙烯带(商品名：生料带)，这样可以克服堵头本身缺少弹性的问题，但是这种结构形式不能重复使用，一旦使用后，缠绕的聚四氟乙烯带不能恢复。这种形式的堵头在大规模生产时具有使用不方便(需要逐个缠绕生料带)和成本高的缺点。另外，现有技术中还有使用具有良好弹性，同时也具有良好的具有良好耐化学腐蚀性和耐温、耐压特性的氟橡胶材料(比如高氟或全氟醚橡胶)加工堵头。由于氟橡胶材料良好的弹性，保证了堵头对管状支撑体管内的密封性，同时堵头可以多次重复使用。这种堵头的最主要缺点是成本高。此外，由于堵头整体由弹性材料制成，缺少足够的机械强度，这也会造成使用上的不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种密封装置，其特征在于由支撑部件和弹性部件组成，支撑部件包括头部和与其连为一体并且膨大的尾部组成，弹性部件包括与头部相匹配的凹陷区域。
本发明的优选技术方案中，所述的支撑部件的头部为圆柱形。与之相应地，所述的弹性部件的凹陷区域为圆柱形，其内径与支撑部件的头部的外径相匹配。实际生产中，“弹性部件的凹陷区域与支撑部件的头部相匹配”是指二者具有相同或相似的形状，并且弹性部件的凹陷区域的内径比相应的支撑部件的头部的外径小5～20％，优选5％～10％。
应用中，为了避免合成完成之后取出密封装置(堵头)的过程中由于弹性部件的外壁与管状支撑体的内壁摩擦而导致的弹性部件从支撑部件上脱落，还可以在弹性部件的凹陷区域开口端加工环形卡件。
所述的密封装置中的弹性部件由三元乙丙橡胶或氟橡胶材料制成，最优选前者。
所述的支撑部件由聚四氟乙烯制成。
本发明另一方面还提供上述密封装置的应用，具体来说，是所述的密封装置在非对称管状分离膜生产中的应用。
特征性的，上述应用中还包括使用后对密封装置的回收。更具体地，所述应用包括使用上文所述的密封装置密封管状支撑体内腔体的步骤，按照如下步骤操作：
①将支撑部件的头部与弹性部件的凹陷区域结合；
②使用步骤①的由支撑部件与弹性部件结合组成的密封装置密封管状支撑体的两端；
③将步骤②所得的两端封闭的管状支撑体放入反应液进行反应；
④反应完成后回收密封装置，拆分为支撑部件与弹性部件，清洗、保存。
上述操作步骤中，所述的反应液是用于在管状支撑体外表面镀膜的反应液。
作为最优选的方案，上文所述的反应是合成分子筛膜管的水热晶化反应。
本发明的密封装置采用具有一定机械强度的聚四氟乙烯等材料加工支撑部件，也叫初级堵头，然后在该堵头外套上由氟橡胶等弹性材料加工的“帽子”以提供足够的弹性。使用时支撑部件与弹性部件相互配合。其优点是有效地结合了两种材料的优点，一方面提供了足够的机械强度，另一方面利用弹性材料良好的弹性保证了堵头对管状支撑体管内的密封，同时减少了氟橡胶的用量，降低了堵头的成本。并且所述产品具有使用方便和可重复使用的优点。
附图说明
本发明附图6幅，
图1是本发明的密封装置结构图，其中图1(A)是支撑部件，图1(B)是弹性部件；
图2是本发明的密封装置结构图的侧视图，其中图2(A)是图1(A)的右视图，图2(B)是图1(B)右视图；
图3是本发明的密封装置结构图；
图4是图3的剖视图；
图5是实施例1所述的密封装置在使用状态的示意图；
图6是实施例2的密封装置在使用状态的示意图。
图中，1、支撑部件，2、弹性部件，3、头部，4、尾部，5、凹陷区域，6、管状支撑体，7、卡件。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
密封装置，如附图1～5所示，由支撑部件1和弹性部件2组成，前者包括圆柱形头部3和与其连为一体并且膨大的尾部4，弹性部件2包括与头部3相匹配的圆柱形凹陷区域5，其内径比支撑部件的头部3的外径小10％。
所述支撑部件1由聚四氟乙烯制成，具有一定强度；弹性部件2由三元乙丙橡胶制成，具有弹性，并且耐酸耐碱，耐高温高压。
实施例2
密封装置，如附图6所示，由支撑部件1和弹性部件2组成，前者包括圆柱形头部3和与其连为一体并且膨大的尾部4，弹性部件2包括与头部3相匹配的圆柱形凹陷区域5，其内径比支撑部件的头部3的外径小10％。
弹性部件2的凹陷区域5的开口端有卡件7，卡件7为环形，与弹性部件2连为一体。
所述支撑部件1由聚四氟乙烯制成，具有一定强度；弹性部件2由全氟醚橡胶制成，具有弹性，并且耐酸耐碱，耐高温高压。
实施例3
实施例1、2所述的密封装置在管状载体上合成分子筛膜中的应用：
①将支撑部件1的头部3与弹性部件2的凹陷区域5结合；
②使用步骤①的由支撑部件1与弹性部件2结合组成的密封装置密封管状支撑体的两端，分别如附图5和附图6；
③将步骤②所得的两端封闭的管状支撑体放入反应液进行反应：
合成分子筛膜的合成液按如下方法配置：
溶液(1)：100.0克NaOH溶于398ml去离子水中，然后加入2.5克金属铝箔，溶解即得溶液(1)；
溶液(2)：82.3克NaOH溶于398ml去离子水中，然后加入46.3ml硅溶胶(其中含SiO2为26％，密度为1.16g/ml)，溶解即得溶液(2)；
待配得溶液(1)和溶液(2)之后，将二者混合，即得均匀澄清的合成液，最终得到的合成液的摩尔配方为：50Na2O∶Al2O3∶5SiO2∶1000H2O。
采用管状多孔氧化铝陶瓷膜为支撑体，内径为10mm，外径为14mm，长度为40cm。将膜管两端用堵头堵死，然后垂直放置于聚四氟乙烯合成釜中，在膜管的外表面进行合成。先将合成釜置于50℃烘箱中，使得膜片在合成液存在条件下原位老化7小时；老化之后，将合成釜置于微波炉中，在60秒钟之内迅速升温至90℃，然后降低微波炉功率，维持合成液温度在90℃，反应25分钟；合成后将堵头由膜管两端取出洗涤，膜管经去离子水洗涤至中性，然后100℃烘箱烘干过夜。重复上述操作两次。
④反应完成后回收密封装置，拆分为支撑部件1与弹性部件2，清洗、保存。
反应完成后，管内无液体渗入。
Claims (10)
1.一种密封装置，其特征在于由支撑部件(1)和弹性部件(2)组成，支撑部件(1)包括头部(3)和与其连为一体并且膨大的尾部(4)组成，弹性部件(2)包括与头部(3)相匹配的凹陷区域(5)。
2.权利要求1所述的密封装置，其特征在于所述的头部(3)为圆柱形。
3.权利要求2所述的密封装置，其特征在于所述的弹性部件的凹陷区域(5)为圆柱形，其内径与支撑部件的头部(3)的外径相匹配。
4.权利要求3所述的密封装置，其特征在于所述的弹性部件(2)的凹陷区域开口端有卡件(7)。
5.权利要求1所述的密封装置，其特征在于所述的弹性部件(2)由三元乙丙橡胶或氟橡胶材料制成。
6.权利要求5所述的密封装置，其特征在于所述的支撑部件(1)由聚四氟乙烯制成。
7.权利要求1～6中任一权利要求所述的密封装置在非对称管状分离膜生产中的应用。
8.权利要求7所述的应用，其特征在于还包括使用后对密封装置的回收。
9.权利要求8所述的应用，包括密封管状支撑体内腔体的步骤，其特征在于使用权利要求1～5中任一权利要求所述的密封装置，按照如下步骤操作：
①将支撑部件(1)的头部(3)与弹性部件(2)的凹陷区域(5)结合；
②使用步骤①的由支撑部件(1)与弹性部件(2)结合组成的密封装置密封管状支撑体的两端；
③将步骤②所得的两端封闭的管状支撑体放入反应液进行反应；
④反应完成后回收密封装置，拆分为支撑部件(1)与弹性部件(2)，清洗、保存。
10.权利要求9所述的应用，其特征在于所述的反应是合成分子筛膜管的水热晶化反应。
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| CN103446896A (zh) * | 2013-09-02 | 2013-12-18 | 中国海洋石油总公司 | 一种快速制备支撑型沸石内膜的方法 |
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| JPS58122003A (ja) * | 1982-01-13 | 1983-07-20 | Teijin Ltd | 管状膜分離装置のシ−ル方法 |
| CN202021018U (zh) * | 2011-04-11 | 2011-11-02 | 杨维慎 | 一种密封装置 |
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- 2011-04-11 CN CN2011100902346A patent/CN102179176A/zh active Pending
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