CN104474899A

CN104474899A - 一种改进型旋转膜过滤装置

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Publication number: CN104474899A
Application number: CN201410703529.XA
Authority: CN
Inventors: 肖金坚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-11-30
Filing date: 2014-11-30
Publication date: 2015-04-01

Abstract

本发明公开了一种改进型旋转膜过滤装置，包括固定壳、齿轮、电机、旋转套、旋转筒、滤筒，所述滤筒为上端开口且呈中空状的结构，滤筒的圆周侧壁上形成有多个滤孔，滤筒的外圆周壁上固定套装膜件，固定壳的顶部上设置有进液口，固定壳的底部安装有出液管，旋转筒的顶部插装支撑架，所述支撑架包括插装在旋转筒上的支撑本体，支撑本体的多个端角均向外延伸有两个呈相对设置的支架，该两个支架之间形成有用于容纳滤筒的半圆腔，半圆腔的横截面的直径大于滤筒的横截面的直径，滤筒铰接在该两个支架上。本发明可较好地解决膜面的浓差极化和膜污染现象，显著提高膜渗透通量，大幅度改善膜的分离性能。

Description

一种改进型旋转膜过滤装置

技术领域

本发明属于膜处理技术领域，具体涉及一种改进型旋转膜过滤装置。

背景技术

膜分离技术已经成为一门综合高分子、化工、生物、物理和数学等学科的边缘性科学，对改变产业界的能源结构、环境保护及新技术的发展将产生了不可估量的影响。由于膜过滤具有分离效率高、能耗低和操作简单等优点，被广泛应用在固液分离领域。尤其是随着人们环保意识逐渐加强，膜分离技术被寄予很高期望，被认为是21世纪最有发展前途的新技术之一。

目前，传统的膜分离一般都采用静态的过滤方式，即在滤筒上开设多个滤孔，然后在滤筒上固定套装有膜制品，原料液在压差作用下，其中小于膜孔的溶剂则透过膜上的微孔从高压侧流向低压侧成为透过液，比膜孔直径大的微粒被膜截留下来，从而达到原料液中的微粒与溶剂分离的目的。然而，采用这种静态膜过滤的方式容易导致胶体粒子以及溶质大分子在膜表面或膜孔内产生吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞，发生膜面的浓差极化和膜污染现象，导致膜渗透通量降低与分离性能变差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的旨在于提供一种改进型旋转膜过滤装置，可较好地解决膜面的浓差极化和膜污染现象，显著提高膜渗透通量，大幅度改善膜的分离性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种改进型旋转膜过滤装置，包括固定壳、可转动地安装在固定壳的空腔内的齿轮、用于驱动齿轮工作的电机、与齿轮相连接且可与其同步旋转的旋转套、插装在旋转套内且可与其同步旋转的旋转筒、位于固定壳的空腔内的多个滤筒，所述滤筒为上端开口且呈中空状的结构，所述滤筒的圆周侧壁上形成有多个滤孔，所述滤筒的外圆周壁上固定套装有外轮廓与滤筒外轮廓相匹配的膜件，所述固定壳的顶部上设置有进液口，所述固定壳的底部安装有出液管，所述旋转筒的顶部插装有可与其同步旋转的支撑架，所述支撑架包括插装在旋转筒上的支撑本体，所述支撑本体的多个端角均向外延伸有两个呈相对设置的支架，该两个支架之间形成有用于容纳滤筒的半圆腔，所述半圆腔的横截面的直径大于滤筒的横截面的直径，所述滤筒铰接在该两个支架上。

优选地，所述固定壳的底部安装有超声波清洗器，所述超声波清洗器包括用于振动固定壳的超声波振子以及用于驱动超声波振子振动的超声波驱动电路。

优选地，所述滤筒和旋转筒之间安装有弹簧，所述弹簧的首端固定连接在滤筒上，所述弹簧的尾端固定连接在旋转筒上。

优选地，两个支架和滤筒的两个铰接点的连线与滤筒的中心线不相交。

优选地，所述滤筒的数量为四个。

优选地，所述出液管上安装有反冲洗进水管，所述固定壳的底部还安装有反冲洗出水管。

优选地，所述固定壳的顶部设置有压缩空气入口，所述固定壳的顶部还设置有放空口。

优选地，所述固定壳包括壳主体、通过螺栓安装在壳主体顶部的上壳、通过焊接的方式固定在壳主体底部的下壳。

优选地，所述滤筒和旋转筒的高度相同。

本发明有益效果在于：

本发明通过上述结构的设置，待过滤的固液混合物从进液口处流入至滤筒内，然后启动电机，带动齿轮的旋转，然后带动旋转套和旋转筒的旋转，接着带动滤筒的同步旋转，能从膜件上穿透过去的液体从出液管处流出，不能从膜件上穿透过去的固体颗粒则被截留在滤筒内，由于滤筒铰接在支架上，因此，滤筒在与旋转筒同步旋转的同时，还可沿垂直于旋转筒的轴线方向转动，从而有效防止液体中的胶体粒子以及溶质大分子在膜表面或膜孔内产生吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞的现象，从而使得本发明可较好地解决膜面的浓差极化和膜污染现象，显著提高膜渗透通量，大幅度改善膜的分离性能；同时，滤筒和旋转筒之间安装有弹簧，弹簧的首端固定连接在滤筒上，弹簧的尾端固定连接在旋转筒上，弹簧的设置可方便滤筒的复位工作，同时也可以有效防止滤筒沿垂直于旋转筒的轴线方向转动的幅度太大而导致滤筒从支架上脱落的现象；另外，两个支架和滤筒的两个铰接点的连线与滤筒的中心线不相交，即两个铰接点的连线不是滤筒横截圆面的直径，从而使得滤筒在同样大小的转速下，滤筒内的液体受到的离心力更大，取得更好的过滤效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1中固定壳内的装置的结构示意图。

其中，1、电机；2、固定壳；21、上壳；22、壳主体；23、下壳；3、压缩空气入口；4、进液口；5、放空口；6、反冲洗出水管；7、出液管；8、反冲洗进水管；9、旋转套；10、支架；11、铰接点；12、滤筒；13、滤孔；14、膜件；15、齿轮；16、旋转筒。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

如图1-2所示，为本发明的一种改进型旋转膜过滤装置，包括固定壳2、可转动地安装在固定壳2的空腔内的齿轮15、用于驱动齿轮15工作的电机1、与齿轮15相连接且可与其同步旋转的旋转套9、插装在旋转套9内且可与其同步旋转的旋转筒16、位于固定壳2的空腔内的多个滤筒12，所述滤筒12为上端开口且呈中空状的结构，所述滤筒12的圆周侧壁上形成有多个滤孔13，所述滤筒12的外圆周壁上固定套装有外轮廓与滤筒12外轮廓相匹配的膜件14，所述固定壳2的顶部上设置有进液口4，所述固定壳2的底部安装有出液管7，所述旋转筒16的顶部插装有可与其同步旋转的支撑架，所述支撑架包括插装在旋转筒16上的支撑本体，所述支撑本体的多个端角均向外延伸有两个呈相对设置的支架10，该两个支架10之间形成有用于容纳滤筒12的半圆腔，所述半圆腔的横截面的直径大于滤筒12的横截面的直径，所述滤筒12铰接在该两个支架10上。

本发明的待过滤的固液混合物从进液口4处流入至滤筒12内，然后启动电机1，带动齿轮15的旋转，然后带动旋转套9和旋转筒16的旋转，接着带动滤筒12的同步旋转，能从膜件14上穿透过去的液体从出液管7处流出，不能从膜件14上穿透过去的固体颗粒则被截留在滤筒12内，由于滤筒12铰接在支架10上，因此，滤筒12在与旋转筒16同步旋转的同时，还可沿垂直于旋转筒16的轴线方向转动，从而有效防止液体中的胶体粒子以及溶质大分子在膜表面或膜孔内产生吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞的现象，从而使得本发明可较好地解决膜面的浓差极化和膜污染现象，显著提高膜渗透通量，大幅度改善膜的分离性能。

在实际操作时，可从进液口4的数量可以是一个，也可以是多个。如果设置成多个，则一个进液口4对应一个滤筒12，如果是一个，则当一个滤筒12装载一定数量待过滤的液体后，驱动电机1，将滤筒12旋转一个角度后，再对另外一个滤筒12通入待过滤的液体。

优选地，所述固定壳2的底部安装有超声波清洗器（图中未示出），所述超声波清洗器包括用于振动固定壳2的超声波振子以及用于驱动超声波振子振动的超声波驱动电路。通过该超声波清洗器，可进一步防止液体中的胶体粒子以及溶质大分子在膜表面或膜孔内产生吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞的现象。

优选地，所述滤筒12和旋转筒16之间安装有弹簧（图中未示出），所述弹簧的首端固定连接在滤筒12上，所述弹簧的尾端固定连接在旋转筒16上。弹簧的设置可方便滤筒12的复位工作，同时也可以有效防止滤筒12沿垂直于旋转筒16的轴线方向转动的幅度太大而导致滤筒12从支架10上脱落的现象。

优选地，两个支架10和滤筒12的两个铰接点11的连线与滤筒12的中心线不相交。即两个铰接点11的连线不是滤筒12横截圆面的直径，从而使得滤筒12在同样大小的转速下，滤筒12内的液体受到的离心力更大，取得更好的过滤效果。

优选地，所述滤筒12的数量为四个。

优选地，所述出液管7上安装有反冲洗进水管8，所述固定壳2的底部还安装有反冲洗出水管6。在电机1的反转下，可现实反冲洗的设计，反冲洗后的液体从反冲洗出水管6内流出。

优选地，所述固定壳2的顶部设置有压缩空气入口3，所述固定壳2的顶部还设置有放空口5。压缩空气从压缩空气入口3处通入后，可使得滤筒12内的液体更容易从膜件14内穿透到膜件14外，加快了过滤速度，在过滤完毕后，可通过打开放空口5，将固定壳2内的压缩空气排空。

优选地，所述固定壳2包括壳主体22、通过螺栓安装在壳主体22顶部的上壳21、通过焊接的方式固定在壳主体22底部的下壳23。

在实际中，壳主体22可以通过支撑框架（图中未示出）进行支撑安装，电机1也可以安装在支撑框架上。

优选地，所述滤筒12和旋转筒16的高度相同。旋转筒16的设置一方面可带动支架10的转动进而带动滤筒12的转动外，还可以对滤筒12沿垂直于旋转筒16的轴线方向转动的幅度进行限位，滤筒12和旋转筒16的高度相同，使得限位的效果更好。

本发明的工作流程是：待过滤的固液混合物从进液口4处流入至滤筒12内，然后启动电机1，带动齿轮15的旋转，从而带动旋转套9和旋转筒16的的旋转，接着带动滤筒12的同步旋转，从膜件14上穿透过去的液体从出液管7处流出，不能从膜件14上穿透过去的固体颗粒则被截留在滤筒12内。由于滤筒12铰接在旋转套9的支架10上，因此，滤筒12在与旋转筒16同步旋转的同时，还可沿垂直于旋转筒16的轴线方向转动。滤筒12在长时间使用后，可以通过反冲洗技术进行反清洗。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种改进型旋转膜过滤装置，其特征在于：包括固定壳、可转动地安装在固定壳的空腔内的齿轮、用于驱动齿轮工作的电机、与齿轮相连接且可与其同步旋转的旋转套、插装在旋转套内且可与其同步旋转的旋转筒、位于固定壳的空腔内的多个滤筒，所述滤筒为上端开口且呈中空状的结构，所述滤筒的圆周侧壁上形成有多个滤孔，所述滤筒的外圆周壁上固定套装有外轮廓与滤筒外轮廓相匹配的膜件，所述固定壳的顶部上设置有进液口，所述固定壳的底部安装有出液管，所述旋转筒的顶部插装有可与其同步旋转的支撑架，所述支撑架包括插装在旋转筒上的支撑本体，所述支撑本体的多个端角均向外延伸有两个呈相对设置的支架，该两个支架之间形成有用于容纳滤筒的半圆腔，所述半圆腔的横截面的直径大于滤筒的横截面的直径，所述滤筒铰接在该两个支架上。

2.如权利要求1所述的改进型旋转膜过滤装置，其特征在于：所述固定壳的底部安装有超声波清洗器，所述超声波清洗器包括用于振动固定壳的超声波振子以及用于驱动超声波振子振动的超声波驱动电路。

3.如权利要求1所述的改进型旋转膜过滤装置，其特征在于：所述滤筒和旋转筒之间安装有弹簧，所述弹簧的首端固定连接在滤筒上，所述弹簧的尾端固定连接在旋转筒上。

4.如权利要求3所述的改进型旋转膜过滤装置，其特征在于：两个支架和滤筒的两个铰接点的连线与滤筒的中心线不相交。

5.如权利要求1所述的改进型旋转膜过滤装置，其特征在于：所述滤筒的数量为四个。

6.如权利要求1所述的改进型旋转膜过滤装置，其特征在于：所述出液管上安装有反冲洗进水管，所述固定壳的底部还安装有反冲洗出水管。

7.如权利要求1所述的改进型旋转膜过滤装置，其特征在于：所述固定壳的顶部设置有压缩空气入口，所述固定壳的顶部还设置有放空口。

8.如权利要求1所述的改进型旋转膜过滤装置，其特征在于：所述固定壳包括壳主体、通过螺栓安装在壳主体顶部的上壳、通过焊接的方式固定在壳主体底部的下壳。

9.如权利要求1所述的改进型旋转膜过滤装置，其特征在于：所述滤筒和旋转筒的高度相同。