CN106621827B - 一种平板膜渗透性能测试组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种平板膜渗透性能测试组件，包括上端盖、下端盖、分布器、膜片和支撑板；所述分布器设置在上端盖和下端盖形成的空腔内，该分布器与上端盖形成进料空腔，与下端盖形成渗透料空腔，分布器上设有渗余料通道；所述上端盖上设有进料通道，该通道与进料空腔相连，下端盖上设有渗透料通道，该通道与渗透料空腔相连；膜片位于分布器的下方；支撑板设置在膜片下方。本发明的膜组件结构简单，设计紧凑，利用分布器将原料气均匀的分散在膜分离腔内，不仅提高了原料在膜表面的有效分布，提高了膜的分离效率，而且避免了膜组件运行过程中原料气未充分接触膜片直接进入渗余料通道的“短路”现象，同时还可抑制膜片表面的浓差极化现象。

Description

一种平板膜渗透性能测试组件
技术领域
本发明属于膜分离技术领域，涉及一种原料气过滤、分离实验装置，尤其涉及一种结构合理、简单高效的平板膜气体渗透性能测试组件。
背景技术
膜法气体分离是近年来发展迅猛的一项新技术。根据不同的高分子膜材料对不同种类的气体分子的透过性和选择性不同，可以从混合气体中选择分离出某种气体。目前，气体膜分离技术主要包括了富氧膜技术、炼厂和油田轻烃回收、膜法制取氢氮以及VOCs排放控制与回收，在石油化工、医疗保健、渔业、高铁列车等领域均有着广泛的应用。
目前，评价平板膜气体分离性能的膜组件非常少，且存在着密封性差，浓差极化现象严重，分离过程中原料气易发生未充分接触膜片直接进入渗余料通道的“短路”现象，分离效果低，性能评价不精确等问题，因此，开发一种新型高效的平板膜性能测试组件对精确评价分离膜性能尤为重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中平板膜渗透性能测试组件应用中存在着浓差极化、“短路”等问题，提供一种新型的平板膜渗透性能测试组件，该膜组件利用分布器形成一个圆环形的进料气体通道，以调控原料在膜组件内的走向，不仅有效抑制膜片测试过程中出现的浓差极化现象，而且可避免发生进料气未充分接触膜片直接进入渗余料通道的“短路”现象。
本发明的技术方案是一种平板膜渗透性能测试组件，其特征在于，包括：上端盖7、下端盖8、分布器4、膜片3和支撑板5；所述分布器设置在上端盖和下端盖形成的空腔内，该分布器与上端盖形成进料空腔1，与下端盖形成渗透料空腔2，所述分布器上设有渗余料通道9；所述上端盖上设有进料通道10，该通道与进料空腔1相连，下端盖上设有渗透料通道11，该通道与渗透料空腔2相连；所述膜片3设置在上下端盖之间，并位于分布器的下方；所述支撑板5设置在膜片下方。
所述上端盖7和下端盖8的周边通过定位压紧螺栓15和螺母16扣合在一起。
具体的，分布器椎体外边缘与上端盖内边缘之间形成一个环形进气通道；
具体的，所述上端盖7和下端盖8的周边通过定位压紧螺栓15和螺母16扣合在一起。
具体的，所述上端盖7和下端盖8之间设有“O”型密封圈6。
具体的，所述分布器4通过紧固螺栓13固定在上端盖7内部。
具体的，所述分布器4与上端盖7之间设有“O” 型密封圈6。
具体的，所述支撑板5为均匀网格分布多孔支撑板。
具体的，所述支撑板5与下端盖8之间设有若干支撑柱12。
具体的，所述支撑板5与上端盖7之间设有膜片3。
具体的，所述膜片3为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜或气膜。具体的，所述的渗余料通道9位于分布器中心，并穿过上端盖与外界相通。
采用上述技术方案，本发明的有益效果表现在：
1. 本发明的膜组件引入分布器，组件利用分布器形成一个圆环形的进料气体通道，以调控原料在膜组件内的走向。不仅可避免膜组件应用过程中出现原料“短路”现象，而且可抑制浓差极化现象。
2. 本发明的膜组件应用时，其内的原料在膜表面得到优化分布，提高了原料在膜表面的有效分布，提高了膜的分离效率。
3. 本发明的膜片安装与更换简单方便，密封性好，耐压程度高。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明的基本结构示意图；
图2为本发明的膜组件剖视图。
图中：1. 进料空腔；2. 渗透料空腔；3. 膜片；4. 分布器；5. 支撑板；6.“O”型密封圈；7. 上端盖；8. 下端盖；9. 渗余料通道；10.进料通道；11. 渗透料通道；12. 支撑柱；13. 分布器紧固螺栓；14. 螺栓口；15. 螺栓；16. 螺母。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明做详细说明。
如图1所示，所述的一种平板膜渗透性能测试组件，包括端盖、分布器4、支撑板5、支撑柱12、“O”型密封圈6，端盖分为上端盖7和下端盖8。
上端盖7和下端盖8的内侧均设有空腔，两个空腔扣合形成膜组件内空腔，分布器4、支撑板5、支撑柱12设在所述空腔内，分布器4通过紧固螺栓13固定在上端盖7内部，分布器4将膜组件内空腔分割成进料空腔1和渗透料空腔2，不仅可避免原料发生“短路”现象，而且可抑制浓差极化现象，有效减少杂质在膜片表面的堆积，减少污染。
分布器4上设有渗余料通道9，端盖上设有进料通道10，渗透料通道11。上端盖7和下端盖8的周边设有螺栓口14，螺栓口14上安装有压紧螺栓15，螺栓15上设有螺母16，拧下螺母16，可以快速拆装膜组件，更换膜片。
支撑柱12设置在下端盖8空腔内，支撑板5设置在支撑柱12上面，平板膜片安放在支撑板5和上端盖7之间，上端盖7与下端盖8之间和分布器4与上端盖之间均设有“O”型密封圈，保证良好的密封效果。
根据本发明的一个示例，所述支撑板5为均匀网格分布多孔支撑板，保证原料透过膜片，渗透液在下端盖内部汇集。
根据本发明的一个示例，所述支撑柱12为多个，多个支撑柱12之间平行设置，保证支撑板平稳地放置。
膜片3可是微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜或气膜，应用范围广。
实施例：
原料液/气在压力作用下进入进料通道10，到达进料空腔1，经过分布器4分流作用，通过分布器两端与上端盖7周边的间隙到达膜片表面分布。在压力驱动下，通过膜的料液/气进入渗透空腔2汇集并进入渗透液通道11，未透过膜的料液/气进入渗余料通道9。
以上所述，仅是本发明的较佳具体实施方式，对本发明的保护范围不构成任何限制。本发明的创新之处在于平板膜组件内的空腔用分布器分割成若干小空腔，以调控原料液/气在膜组件内的走向，从而避免膜组件应用时出现 “短路”、“浓差极化”现象，优化分离过滤操作过程和提高膜过滤效率。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (6)

1. 一种平板膜渗透性能测试组件，其特征在于，包括：上端盖（7）、下端盖（8）、分布器（4）、膜片（3）和支撑板（5）；所述分布器设置在上端盖和下端盖形成的空腔内，该分布器与上端盖形成进料空腔（1），与下端盖形成渗透料空腔（2），分布器椎体外边缘与上端盖（7）内边缘之间形成一个环形进气通道，所述分布器上还设有渗余料通道（9）；所述上端盖上设有进料通道（10），该通道与进料空腔（1）相连，下端盖上设有渗透料通道（11），该通道与渗透料空腔（2）相连，渗余料通道（9）位于分布器中心，并穿过上端盖与外界相通；所述膜片（3）设置在上下端盖之间，并位于分布器的下方；所述支撑板（5）设置在膜片下方；所述分布器（4）通过紧固螺栓（13）固定在上端盖（7）内部，分布器（4）与上端盖（7）之间设有“O” 型密封圈（6）。
2.根据权利要求1所述的平板膜渗透性能测试组件，其特征在于，所述上端盖（7）和下端盖（8）的周边通过定位压紧螺栓（15）和螺母（16）扣合在一起。
3.根据权利要求2所述的平板膜渗透性能测试组件，其特征在于，所述上端盖（7）和下端盖（8）之间设有“O”型密封圈（6）。
4.根据权利要求1所述的平板膜渗透性能测试组件，其特征在于，所述支撑板（5）为均匀网格分布多孔支撑板。
5.根据权利要求1所述的平板膜渗透性能测试组件，其特征在于，所述支撑板（5）与下端盖（8）之间设有若干支撑柱（12）。
6.根据权利要求1所述的平板膜渗透性能测试组件，其特征在于，所述支撑板（5）与上端盖（7）之间设有膜片（3）。
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