CN110935327A - 一种内压式中空纤维纳滤膜生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内压式中空纤维纳滤膜生产线，属于纳滤膜生产设备技术领域。包括依次相邻的纺丝系统、清洗烘干系统、动力输送系统、油相浸泡系统、定长切割系统、吹扫系统、水相反应系统、吹干系统，收丝系统以及用于移动膜丝的垂直机械臂a和垂直机械臂b，所述垂直机械臂a和垂直机械臂b分别活动设置于垂直机械臂轨道a和垂直机械臂轨道b上。本发明的有益效果是：通过本生产线，实现PVDF喷丝凝固，定长切割，经油相浸泡和水相反应在滤膜内侧形成一层聚酰胺纳滤膜层，最终收集，形成一套高效完整的内压式中空纤维纳滤膜生产加工系统。

Description

一种内压式中空纤维纳滤膜生产线
技术领域
本发明涉及一种内压式中空纤维纳滤膜生产线，属于纳滤膜生产技术领域。
背景技术
中空纤维纳滤膜包括外压式中空纤维纳滤膜和内压式中空纤维纳滤膜，外压式中空纤维纳滤膜表面错流效果差，容易产生浓差极化导致脱盐率降低；对于内压式中空纤维纳滤膜，现有技术还没有公开一套完整高效的生产线来对其进行生产制作。
发明内容
为解决现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种内压式中空纤维纳滤膜生产线，在中空纤维PVDF超滤膜内侧制作一层聚酰胺纳滤膜层，每根成品膜丝都是一个流道，水流在膜丝内流动错流效果好，不会产生浓差极化。
本发明的技术方案是：一种内压式中空纤维纳滤膜生产线，包括依次相邻的纺丝系统、清洗烘干系统、动力输送系统、油相浸泡系统、定长切割系统、吹扫系统、水相反应系统、吹干系统，收丝系统以及用于移动膜丝的垂直机械臂a和垂直机械臂b，所述垂直机械臂a和垂直机械臂b分别活动设置于垂直机械臂轨道a和垂直机械臂轨道b上。
所述纺丝系统包括，PVDF料罐，所述PVDF料罐经恒温装置和涂覆泵连接PVDF喷丝头，PVDF喷丝头下方设有凝固浴装置，所述凝固浴装置中设有导向轮a，凝固浴装置侧上方设有导向轮b7；
所述清洗烘干系统包括，相邻的清洗浴a、清洗浴b，中空加热干燥管，所述清洗浴a和清洗浴b内部设有若干导向滚轮，所述导向滚轮包括，上导向滚轮和下导向滚轮，所述上导向滚轮和下导向滚轮间隔设置；
所述动力输送系统包括动力输送五辊。
所述中空加热干燥管与动力输送五辊之间设有导向轮c。
所述油相浸泡系统包括，油相浸泡槽，所述油相浸泡槽内设有导向轮e，油相浸泡槽上方设有导向轮d和导向轮f，所述导向轮e位于油相浸泡槽中部，导向轮d和导向轮f分别位于油相浸泡槽两侧。
所述定长切割系统包括，平行设置且位于垂直机械臂轨道a和垂直机械臂轨道b下方的水平机械臂轨道a和水平机械臂轨道b，水平机械臂a和水平机械臂b分别活动设置于所述位于水平机械臂轨道a和水平机械臂轨道b上，所述水平机械臂轨道a和水平机械臂轨道b端部设有用于夹紧膜丝的夹紧块，所述垂直机械臂a和垂直机械臂b上均设有夹紧移动块，所述垂直机械臂a上还设有剪切刀。
所述吹扫系统包括，位于垂直机械臂轨道b侧部的机械手a，所述机械手a上设有吹扫针头，所述吹扫针头通过吹气管路连接压缩空气源a，所述吹气管路上设有压力调节阀a，水过滤器a，油过滤器a，以及压力表a。
所述水相反应系统包括，分别设置于垂直机械臂轨道a和垂直机械臂轨道b侧部的机械手b和机械手c，所述机械手b和机械手c上分别设有回液针头和进液针头，所述回液针头经回液管连接水相储罐，进液针头经进液管连接水相储罐，所述进液管上设有进液泵，进液过滤器以及流量计。
所述吹干系统包括，位于垂直机械臂轨道b侧部的机械手d，所述机械手d上设有吹干针头，所述吹干针头连接热气输送管路，热气输送管路连接压缩气体输送管路，所述压缩气体输送管路连接压缩空气源b，所述压缩气体输送管路上设有压力调节阀b，水过滤器b，油过滤器b，以及压力表b，加热器连接所述热气输送管路。
所述收丝系统包括，两端分别位于垂直机械臂轨道a和垂直机械臂轨道b下方的收丝槽。
所述油相浸泡系统中的油相溶液为均苯三甲酰氯的isopar-g溶液，所述水相反应系统中的水相溶液为哌嗪的水溶液
本发明的有益效果是：通过本生产线，实现PVDF喷丝凝固，定长切割，经油相浸泡和水相反应在滤膜内侧形成一层聚酰胺纳滤膜层，最终收集，形成一套高效完整的内压式中空纤维纳滤膜生产加工系统。
附图说明
图1为本发明局部结构图一；
图2为本发明局部结构图二。
图中附图标记如下：1、PVDF料罐，2、涂覆泵，3、PVDF喷丝头，4、恒温加热装置，5、凝固浴装置，6、导向轮a，7、导向轮b，8、清洗浴a，9、清洗浴b，10、中空加热干燥管，11、导向轮c，12、动力输送五辊，13、导向轮d，14、导向轮e，15、导向轮f，16、油相浸泡槽，17、水平机械臂a，18、水平机械臂b，19、垂直机械臂a，20、垂直机械臂b，21.1、水平机械臂轨道a，21.2、水平机械臂轨道b，22.1、垂直机械臂轨道a，22.2、垂直机械臂轨道b，23、机械手a，24、压缩空气源a，25、压力调节阀a，26、水过滤器a，27、油过滤器a，28、压力表a，29、吹扫针头，30、进液泵，31、进液过滤器，32、流量计，33、机械手b，34、机械手c，35、水相储罐，36、压力调节阀b，37、压力表b，38、水过滤器b，39、油过滤器b，40、加热器，41、机械手d，42、压缩空气源b，43、收丝槽。
具体实施方式
下面结合附图1-2对本发明做进一步说明：
一种内压式中空纤维纳滤膜生产线，包括依次相邻的纺丝系统、清洗烘干系统、动力输送系统、油相浸泡系统、定长切割系统、吹扫系统、水相反应系统、吹干系统，收丝系统以及用于移动膜丝的垂直机械臂a19和垂直机械臂b20，所述垂直机械臂a19和垂直机械臂b20分别活动设置于垂直机械臂轨道a22.1和垂直机械臂轨道b22.2上。所述油相浸泡系统中的油相溶液为均苯三甲酰氯的isopar-g溶液，所述水相反应系统中的水相溶液为哌嗪的水溶液
所述纺丝系统包括，PVDF料罐1，所述PVDF料罐1经恒温装置4和涂覆泵2连接PVDF喷丝头3，PVDF喷丝头3下方设有凝固浴装置5，所述凝固浴装置5中设有导向轮a6，凝固浴装置5侧上方设有导向轮b7；所述清洗烘干系统包括，相邻的清洗浴a8、清洗浴b9，中空加热干燥管10，所述清洗浴a8和清洗浴b9内部设有若干导向滚轮，所述导向滚轮包括，上导向滚轮和下导向滚轮，所述上导向滚轮和下导向滚轮间隔设置；所述动力输送系统包括动力输送五辊12。所述中空加热干燥管10与动力输送五辊12之间设有导向轮c11。
所述油相浸泡系统包括，油相浸泡槽16，所述油相浸泡槽16内设有导向轮e14，油相浸泡槽16上方设有导向轮d13和导向轮f15，所述导向轮e14位于油相浸泡槽16中部，导向轮d13和导向轮f15分别位于油相浸泡槽16两侧。
所述定长切割系统包括，平行设置且位于垂直机械臂轨道a22.1和垂直机械臂轨道b22.2下方的水平机械臂轨道a21.1和水平机械臂轨道b21.2，水平机械臂a17和水平机械臂b18分别活动设置于所述位于水平机械臂轨道a21.1和水平机械臂轨道b21.2上，所述水平机械臂轨道a21.1和水平机械臂轨道b21.2端部设有用于夹紧膜丝的夹紧块，所述垂直机械臂a19和垂直机械臂b20上均设有夹紧移动块，所述垂直机械臂a19上还设有剪切刀。所述吹扫系统包括，位于垂直机械臂轨道b22.2侧部的机械手a23，所述机械手a23上设有吹扫针头29，所述吹扫针头29通过吹气管路连接压缩空气源a24，所述吹气管路上设有压力调节阀a25，水过滤器a26，油过滤器a27，以及压力表a28。
所述水相反应系统包括，分别设置于垂直机械臂轨道a22.1和垂直机械臂轨道b22.2侧部的机械手b33和机械手c34，所述机械手b33和机械手c34上分别设有回液针头和进液针头，所述回液针头经回液管连接水相储罐35，进液针头经进液管连接水相储罐35，所述进液管上设有进液泵30，进液过滤器31以及流量计32。
所述吹干系统包括，位于垂直机械臂轨道b22.2侧部的机械手d41，所述机械手d41上设有吹干针头，所述吹干针头连接热气输送管路，热气输送管路连接压缩气体输送管路，所述压缩气体输送管路连接压缩空气源b42，所述压缩气体输送管路上设有压力调节阀b36，水过滤器b38，油过滤器b39，以及压力表b37，加热器40连接所述热气输送管路。所述收丝系统包括，两端分别位于垂直机械臂轨道a22.1和垂直机械臂轨道b22.2下方的收丝槽43。
本发明的工艺过程如下：
PVDF喷丝头3喷出的膜丝在空气和凝固浴装置5中冷却凝固成型，经导向轮a6和导向轮b7输送至清洗浴a8和清洗浴b9中清洗，清洗后再经中空加热干燥管10加热干燥，然后经导向轮c11，动力输送五辊12和导向轮d14输送到油相浸泡槽16，在均苯三甲酰氯的isopar-g溶液中浸泡，然后输送至定长切割系统，如图2所示，水平机械臂b18拉拽膜丝移动到预定位置后，水平机械臂a17夹住膜丝，然后垂直机械臂a19和垂直机械臂b20下移夹住膜丝，垂直机械臂a19上的剪切刀将膜丝剪断，水平机械臂b18松开膜丝，垂直机械臂a19和垂直机械臂b20夹住剪断的膜丝移动到吹扫系统，机械手a23将吹扫针头29沿膜丝端部插入，压力调节阀a25打开，压缩气体经水过滤器a26和油过滤器a27过滤，经吹扫针头29进入膜丝，对膜丝内部进行吹扫；吹扫完毕后，垂直机械臂a19和垂直机械臂b20将膜丝移动至水相反应系统处，机械手b33和机械手c34分别带动回液针头和进液针头插入膜丝两端，形成闭合液体回路，水相储罐35中的哌嗪的水溶液经进液泵30、进液过滤器31和进液针头进入膜丝一端，进液流量通过流量计32监测，进液与均苯三甲酰氯的isopar-g溶液在膜丝中反应后，液体通过回液针头和回液管流回水相储罐35；反应完毕后，垂直机械臂a19和垂直机械臂b20将膜丝移动至吹干系统，机械手d41把吹干针头插入膜丝一端，压缩空气经过滤和加热后进入膜丝，加热的气体对膜丝内部进行加热干燥，吹干后的膜丝被垂直机械臂a19和垂直机械臂b20移动至收丝槽43中。
在定长切割系统中，当垂直机械臂a19和垂直机械臂b20夹住剪断的膜丝移动到吹扫系统后，水平机械臂b18返回水平机械臂轨道b21.2起点处，水平机械臂a17拉拽膜丝沿水平机械臂轨道a21.2移动至预定长度位置停止，水平机械臂b18通过夹紧块夹紧膜丝，等待垂直机械臂a19和垂直机械臂b20定长切断和夹取膜丝。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种内压式中空纤维纳滤膜生产线，其特征在于，包括依次相邻的纺丝系统、清洗烘干系统、动力输送系统、油相浸泡系统、定长切割系统、吹扫系统、水相反应系统、吹干系统，收丝系统以及用于移动膜丝的垂直机械臂a(19)和垂直机械臂b(20)，所述垂直机械臂a(19)和垂直机械臂b(20)分别活动设置于垂直机械臂轨道a(22.1)和垂直机械臂轨道b(22.2)上。
2.根据权利要求1所述的内压式中空纤维纳滤膜生产线，其特征在于，所述纺丝系统包括，PVDF料罐(1)，所述PVDF料罐(1)经恒温加热装置(4)和涂覆泵(2)连接PVDF喷丝头(3)，PVDF喷丝头(3)下方设有凝固浴装置(5)，所述凝固浴装置(5)中设有导向轮a(6)，凝固浴装置(5)侧上方设有导向轮b(7)；
所述清洗烘干系统包括，相邻的清洗浴a(8)、清洗浴b(9)，中空加热干燥管(10)，所述清洗浴a(8)和清洗浴b(9)内部设有若干导向滚轮，所述导向滚轮包括，上导向滚轮和下导向滚轮，所述上导向滚轮和下导向滚轮间隔设置；
所述动力输送系统包括动力输送五辊(12)。
3.根据权利要求2所述的内压式中空纤维纳滤膜生产线，其特征在于，所述中空加热干燥管(10)与动力输送五辊(12)之间设有导向轮c(11)。
4.根据权利要求1所述的内压式中空纤维纳滤膜生产线，其特征在于，所述油相浸泡系统包括，油相浸泡槽(16)，所述油相浸泡槽(16)内设有导向轮e(14)，油相浸泡槽(16)上方设有导向轮d(13)和导向轮f(15)，所述导向轮e(14)位于油相浸泡槽(16)中部，导向轮d(13)和导向轮f(15)分别位于油相浸泡槽(16)两侧。
5.根据权利要求1所述的内压式中空纤维纳滤膜生产线，其特征在于，所述定长切割系统包括，平行设置且位于垂直机械臂轨道a(22.1)和垂直机械臂轨道b(22.2)下方的水平机械臂轨道a(21.1)和水平机械臂轨道b(21.2)，水平机械臂a(17)和水平机械臂b(18)分别活动设置于所述位于水平机械臂轨道a(21.1)和水平机械臂轨道b(21.2)上，所述水平机械臂轨道a(21.1)和水平机械臂轨道b(21.2)端部设有用于夹紧膜丝的夹紧块，所述垂直机械臂a(19)和垂直机械臂b(20)上均设有夹紧移动块，所述垂直机械臂a(19)上还设有剪切刀。
6.根据权利要求1所述的内压式中空纤维纳滤膜生产线，其特征在于，所述吹扫系统包括，位于垂直机械臂轨道b(22.2)侧部的机械手a(23)，所述机械手a(23)上设有吹扫针头(29)，所述吹扫针头(29)通过吹气管路连接压缩空气源a(24)，所述吹气管路上设有压力调节阀a(25)，水过滤器a(26)，油过滤器a(27)，以及压力表a(28)。
7.根据权利要求1所述的内压式中空纤维纳滤膜生产线，其特征在于，所述水相反应系统包括，分别设置于垂直机械臂轨道a(22.1)和垂直机械臂轨道b(22.2)侧部的机械手b(33)和机械手c(34)，所述机械手b(33)和机械手c(34)上分别设有回液针头和进液针头，所述回液针头经回液管连接水相储罐(35)，进液针头经进液管连接水相储罐(35)，所述进液管上设有进液泵(30)，进液过滤器(31)以及流量计(32)。
8.根据权利要求1所述的内压式中空纤维纳滤膜生产线，其特征在于，所述吹干系统包括，位于垂直机械臂轨道b(22.2)侧部的机械手d(41)，所述机械手d(41)上设有吹干针头，所述吹干针头连接热气输送管路，热气输送管路连接压缩气体输送管路，所述压缩气体输送管路连接压缩空气源b(42)，所述压缩气体输送管路上设有压力调节阀b(36)，水过滤器b(38)，油过滤器b(39)，以及压力表b(37)，加热器(40)连接所述热气输送管路。
9.根据权利要求1所述的内压式中空纤维纳滤膜生产线，其特征在于，所述收丝系统包括，两端分别位于垂直机械臂轨道a(22.1)和垂直机械臂轨道b(22.2)下方的收丝槽(43)。
10.根据权利要求1所述的内压式中空纤维纳滤膜生产线，其特征在于，所述油相浸泡系统中的油相溶液为均苯三甲酰氯的isopar-g溶液，所述水相反应系统中的水相溶液为哌嗪的水溶液。
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