CN1101250C - 具有加热板的板框式渗透汽化膜分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有加热板的板框式渗透汽化膜分离器，由支撑板、膜、料液框、加热框、料液框、膜、支撑板依次叠合而成，支撑板包括支撑筛板，支撑板垫和丝网，料液框由框板和左、右二块框垫组成，左、右框垫的端部设有金属压紧片，加热框由加热板和加热板框组成，加热板框置于中间，加热板框中设有隔网。本发明的优点是：分离器内流动状况好，阻力小，分离效率高，结构简单、紧凑，造价低。

Description

具有加热板的板框式渗透汽化膜分离器

本发明涉及一种用于渗透汽化膜分离过程的具有加热板的板框式渗透汽化膜分离器，属膜分离技术领域。

渗透汽化膜分离过程是一个有相变的过程，料液(液体)中的易渗透组分透过膜，在膜的下游汽化成气体而被抽走或被惰性气带走。透过膜的物质汽化时，要吸收热量，如无外界供热，则需由料液供热，因而使料液的温度降低，易渗透组分透过膜的速率受温度的影响很大，温度降低，将使渗透速率降低。当料液中要分离出来的易渗透组分含量较高时，被分离组分渗透的结果，料液温度降低的幅度大，将使渗透速率大大降低。因此为了保持一定的渗透速率，必需从外界及时补充热量，使过程保持在一定的温度下进行。通常供热的方法有二种，一种是中间加热法，即料液在膜分离器中进行渗透汽化，分离出一定量的易渗透组分，因而其温度降至一定值，使渗透速率降到一定值时，将料液从膜分离器中导出，在专设的中间加热器中进行加热后，重新送入膜分离器进行渗透汽化过程。另一种方法是在料液渗透汽化过程中同时供给易渗透组分汽化必需的热量，亦即使用具有加热元件的膜组件，这种方法的优点是可以使渗透汽化过程始终维持在恒定的高温下操作，从而使过程始终在较高的渗透速率下进行，这样可以减少过程所需的膜面积，降低设备投资与操作费用。目前已有一些具有加热元件的膜分离器，例如日本住友重工业株式会社发明的膜分离器(公开特许公报开平7-256059，1995)等，但是这些膜分离器结构比较复杂，流体在其中的分布与流动情况不够理想。

本发明的目的是设计一种具有加热板的板框式渗透汽化膜分离器，采用具有梳齿状通道的膜框板与加热板框，使结构简单，加工与组装方便，流体在分离器中的流动状况好，整体紧凑。

本发明设计的具有加热板的板框式渗透汽化膜分离器，由支撑板、膜、料液框、加热框、料液框、膜、支撑板依次叠合而成，所述的支撑板包括支撑筛板，支撑板垫和丝网，所述的料液框由框板和左、右二块框垫组成，框板的上、下端为局部梳齿状，左、右框垫的端部设有金属压紧片，所述的加热框由加热板和加热板框组成，加热板框的上、下端为局部梳齿状，加热板框置于中间，加热板框中设有隔网，料液由料液通道通过料液框上、下两端的梳齿形通道进出料液框，加热液由加热液通道通过加热框上、下两端的梳齿形通道进出加热框。

本发明的优点是：分离器内流动状况好，阻力小，分离效率高，结构简单、紧凑，造价低。

附图说明：

图1为本发明设计的分离器的结构示意图。

图2和图3分别是组成支撑板的支撑筛板和支撑板垫的结构示意图。

图5、图4和图6分别是组成料液框的框板和左、右二块框垫的结构示意图，图4中，图4b是图4a的A-A断面图。

图7和图8分别是组成加热框的加热板和加热板框的结构示意图。

图9是本发明的膜分离器的另一种操作方式。

图10是折流框垫的结构示意图，其中图10b是图10a的C-C断面图。

图11是折流加热板的示意图。

下面结合附图，详细介绍本发明的内容。

图1～图11中，1是支撑板的支撑筛板，2是支撑板垫，3是料液框的左框垫，4是框板，5是料液框的右框垫，6是加热框中的加热板，7是加热板框，8是加热液流道，9是料液流道，10是支撑板中的丝网，11是分离器的膜，12是加热框中的隔网，13是料液框的左、右框垫3和5的端部的不锈钢压紧片，14是折流框垫，15是不锈钢压紧片，16是折流加热板。

如图1所示，本发明由支撑板I、膜11、料液框II(膜框)、加热框III、料液框、膜、支撑板等叠合而成。支撑板I由支撑筛板1(如图2所示)、支撑板垫(如图3所示)和丝网10或波纹板衬材组成。料液框由框板4和二块具有金属压紧片13的框垫3和5构成，加热框由加热板6和加热板框7组成。料液由料液流道9通过料液框的梳齿形通道进入料液框，流经膜面，从另一端的梳齿形通道流出，易渗透组分透过膜，汽化后从支撑板流出，汽化所需热量由加热液提供。加热液由加热液流道8通过加热框的梳齿形通道进入加热框，与料液平行流动，通过加热板及时把透过物汽化所需的热量传递给料液，使料液保持恒温，从而使过程始终保持较高的渗透速率。

料液框II由框板4(如图5所示)和左框垫3(如图4所示)与右框垫5(如图6所示)组成，框板4由金属或塑料薄板制成，板厚1～3mm，两端的梳齿宽2～3mm，齿间宽2～5mm左右，框垫均由弹性材料制成，厚度1～1.5mm，其中按图示的一段上镶厚度0.2～0.5mm的不锈钢压紧片，两端料液流道按对角线布置，以利料液均布。

加热框III由加热板6(如图7所示)、加热板框7(如图8所示)与隔网12构成，加热板由0.5～1mm的金属薄板制成，其中部与料液框中间部分空间相对应的部分可以压制成峰高1～2mm的波纹，此时，加热框可以不使用隔网12。隔网一般可由丝网制成，加热板框7由弹性材料制成，厚度1～2mm，二端的梳齿尺寸与框板类似。加热框二端加热液流道按对角线布置，以利加热液均布。

通常，料液与加热液需要在膜分离器内多次流经料液框和加热液框，例如图9所示的流动方式，此时需采用折流垫片。在料液需折流处，该料液框的右框垫采用折流框垫14(如图10所示)。在加热液需折流处，该加热框右侧的加热板采用折流加热板16(如图11所示)。

本发明的一个实施例是：料液框外形尺寸为长500mm，宽500mm，框板为不锈钢，厚1.2mm，梳齿宽2mm，齿间宽4mm，齿长40mm，垫厚1.2mm，加热板为0.8mm厚的不锈钢板，加热板框为弹性材料，厚1mm。

Claims (1)

1、一种具有加热板的板框式渗透汽化膜分离器，其特征在于，该分离器由支撑板、膜、料液框、加热框、料液框、膜、支撑板依次叠合而成，所述的支撑板包括支撑筛板，支撑板垫和丝网，所述的料液框由框板和左、右二块框垫组成，框板的上、下端为局部梳齿状，左、右框垫的端部设有金属压紧片，所述的加热框由加热板和加热板框组成，加热板框的上、下端为局部梳齿状，加热板框置于中间，加热板框中设有隔网，料液由料液通道通过料液框上、下两端的梳齿形通道进出料液框，加热液由加热液通道通过加热框上、下两端的梳齿形通道进出加热框。

Images