CN111729617B - 一种用于界面聚合反应的射流器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于界面聚合反应的射流器，涉及界面聚合层制备设备技术领域，包括溶液槽、隔板、循环装置和导向辊，隔板固定安装在溶液槽中并将溶液槽分成上槽、下槽上下两部分，隔板上设有若干连通上槽和下槽的翼状结构，且隔板前端设有连通上槽和下槽的开口；多个导向辊呈线性阵列安装在溶液槽上槽顶部，溶液槽下槽底部设有循环进口，侧部设有循环出口；循环装置包括循环管道、循环泵，循环管道一端与循环进口连通，另一端与循环出口连通；循环泵串接在循环管道上，循环管道上设有过滤器；本装置能快速排出已经参与完反应的溶液和反应产生的絮状杂质，并且能快速均匀地补充新的溶液，从而显著提高界面聚合反应的效率。

Description

一种用于界面聚合反应的射流器
技术领域
本发明涉及界面聚合设备技术领域，具体涉及一种用于界面聚合反应的射流器。
背景技术
关于应用界面聚合技术制备反渗透膜，常规的制备设备是设置两个浸渍槽，分别盛放油相溶液和水相溶液，基膜通过先后浸入两种不同极性的溶液，通过界面聚合反应形成一种聚合物。该聚合物一部分附着在基膜表面，形成脱盐层，另一部分会以絮状杂质的形式悬浮在溶液中。
如何才能快速地让反应后的溶液和反应产生的絮状杂质离开基膜，并且快速均匀地补充未反应的溶液到基膜表面，这一直是业内所探索的问题。目前业内通用的做法是通过循环泵让溶液循环起来，并且在循环管路上加过滤器来截留絮状杂质。但是循环溶液不能将反应的低浓溶液和其他衍生物快速带离反应区域，只能将低浓溶液和其他衍生物从一处反应区域，带入到另一处反应区域，新鲜的溶液不能快速补给到反应区域，从而造成膜片成型不稳定，不均一。长时间运行后溶液会变得浑浊，造成性能下降。
发明内容
本发明提供一种用于界面聚合反应的射流器，目的就在于解决现有制膜设备不能将反应后的低浓溶液和其他衍生物快速带离反应区域，新鲜的溶液不能快速补给到反应区域，从而影响膜片成型的问题。
本发明的技术方案是：一种用于界面聚合反应的射流器，包括溶液槽、隔板、循环装置和导向辊，所述隔板固定安装在溶液槽中并将溶液槽分成上槽、下槽上下两部分，所述隔板上设有若干连通上槽和下槽的翼状结构，且所述隔板前端设有连通上槽和下槽的开口；多个所述导向辊呈线性阵列安装在溶液槽上槽顶部，所述导向辊与隔板之间形成一条供膜片通过的通道，所述溶液槽下槽底部设有循环进口，上部设有循环出口；
所述翼状结构为弧形板，所述隔板上设有与之对应的通孔，所述弧形板张口方向与循环出口朝向一致；
所述循环装置包括循环管道、循环泵，所述循环管道一端与循环进口连通，另一端与循环出口连通；所述循环泵串接在循环管道上，所述循环管道上设有过滤器。
优选的，为了使膜片只有一面接触溶液参与界面反应，包括翻边板，所述翻边板为两条倾斜板材，所述翻边板固定安装在导向辊转轴与上槽连接处下方的上槽内壁上，且所述翻边板位于隔板上方。
优选的，所述导向辊端部为锥形且与倾斜的翻边板适配。
优选的，为了提高溶液的流速，所述溶液槽下槽内的循环出口上连接有布满孔状喷嘴的循环出液管。
优选的，所述循环出液管为T形管。
优选的，为了使反应产生的絮状杂质向循环进口汇集，所述溶液槽底板呈向循环进口倾斜的斜坡状。
本发明与现有技术相比较，具有以下优点：本装置采用隔板将溶液槽分成上下两部分，上层溶液用于参与反应，下层溶液快速循环流动，采用伯努利定理能快速排出已经参与完反应的溶液和反应产生的絮状杂质，并且能快速均匀地补充新的溶液，从而显著提高界面聚合反应的效率；本装置通过翻边机构使膜片形成一个槽状结构，令膜片只有一面参与界面反应形成高聚物层，反应后的溶液和絮状杂质被快速排出，确保了脱盐层的均一性，稳定性，连续性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的立体图；
图3为本发明中隔板的结构示意图；
图4为本发明中翻边板的结构示意图；
图5为本发明中循环出液管的结构示意图。
图中：1、溶液槽，101、上槽，102、下槽，103、循环进口，104、循环出口，2、隔板，201、翼状结构，202、开口，3、循环装置，301、循环管道，302、循环泵，303、过滤器，4、导向辊，5、翻边板，6、循环出液管，601、喷嘴，7、膜片。
具体实施方式
下面是结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例一
参照图1-3所示，一种用于界面聚合反应的射流器，包括溶液槽1、隔板2、循环装置3和导向辊4，隔板2固定安装在溶液槽1中并将溶液槽1分成上槽101、下槽102上下两部分，隔板2上设有若干连通上槽101和下槽102的翼状结构201，且隔板2前端设有连通上槽101和下槽102的开口202；多个导向辊4呈线性阵列安装在溶液槽1上槽101顶部，导向辊4与隔板2之间形成一条供膜片7通过的通道，溶液槽1下槽102底部设有循环进口103，上部设有循环出口104；
翼状结构201为弧形板，隔板2上设有与之对应的通孔，弧形板张口方向与循环出口104朝向一致；
循环装置3包括循环管道301、循环泵302，循环管道301一端与循环进口103连通，另一端与循环出口104连通；循环泵302串接在循环管道301上，循环管道301上设有过滤器303。
隔板2将溶液槽1分成上下两部分，上槽101中的溶液用来参与界面聚合反应；通过循环装置3将溶液槽1下槽102内的溶液快速地循环起来，下槽102中的溶液由左向右快速从翼状结构下方流过，在弧形板张口前方形成涡流，由伯努利定理可知，流体流速越快，压强越小，所以上槽101中已参与完反应的溶液和反应生成的絮状杂质及其他衍生物会受到一股向下的吸力；上槽101中的溶液通过隔板2上的翼状结构201进入下槽102后，下槽102中的溶液增多，这会导致下槽102中还未参与反应的溶液，通过隔板2前端的开口202进入上槽101中。
本发明在运行时，膜片7由上一浸渍槽浸润水相溶液后，在导向辊4的导向输送下膜片7下表面浸入溶液槽1的上槽101中，膜片7下表面参与界面反应形成高聚物层；溶液槽1下槽102中的溶液在循环装置3的循环作用下快速循环，吸附上槽101中已参与完反应的溶液和反应生成的絮状杂质及其他衍生物通过隔板2上的翼状结构201进入下槽102，下槽102中新鲜的溶液通过隔板2前端的开口202进入上槽101中继续参与反应；进入下槽102中的絮状杂质被循环装置3中的过滤器303截留。
本装置能快速排出已经参与完反应的溶液和反应产生的絮状杂质，并且能快速均匀地补充新的溶液，从而显著提高界面聚合反应的效率。
实施例二
作为本发明的一项优选实施例，本实施例在实施例一的基础上增加了翻边机构。
参照图2和图4所示，为了使膜片7只有一面接触溶液参与界面反应，一种用于界面聚合反应的射流器，包括翻边板5，翻边板5为两条倾斜板材，翻边板5固定安装在导向辊4转轴与上槽101连接处下方的上槽101内壁上，且翻边板5位于隔板2上方；导向辊4端部为锥形并与倾斜的翻边板5适配。
在导向辊4和倾斜的翻边板5的共同夹持限位下，使膜片7形成一个槽状结构，令膜片7只有一面参与界面反应形成高聚物层，反应后的溶液和絮状杂质被快速排出，确保了脱盐层的均一性，稳定性，连续性。
实施例三
作为本发明的一项优选实施例，本实施例在实施例二的基础上增加了循环出液管6。
参照图1和图5所示，为了提高溶液的流速，一种用于界面聚合反应的射流器，溶液槽1下槽102内的循环出口104上连接有布满孔状喷嘴601的循环出液管6，循环出液管6为T形管。
为了加剧下槽102中溶液的流动速度，让循环泵302打过来的溶液通过布满孔状喷嘴601的循环出液管6进入溶液槽1下槽102，这样便提高了溶液的流速，使上槽101中反应后的溶液和絮状杂质的排出速度加快，并快速补充新的溶液，确保界面聚合反应的稳定性。
实施例四
作为本发明的一项优选实施例，本实施例在实施例三的基础上将溶液槽1的部分底板改为斜坡状。
为了使反应产生的絮状杂质向循环进口103汇集，溶液槽1底板呈向循环进口103倾斜的斜坡状；当参与完反应的溶液和反应生成的絮状杂质及其他衍生物通过隔板2上的翼状结构201进入下槽102后，倾斜的底板使絮状杂质更快地向循环进口103汇集，随后被循环装置3中的过滤器303截留，从而使溶液保持持久清澈。
实际应用对比，以膜片截盐率、水透过量以及连续运行时间对比，界面反应溶液工艺相同，卷制工艺相同。
Figure 287380DEST_PATH_IMAGE001
从上表看出截盐率提升1.3%，水透过量提升8%。
本发明并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于界面聚合反应的射流器，其特征在于：包括溶液槽、隔板、循环装置、导向辊和翻边板，所述隔板固定安装在溶液槽中并将溶液槽分成上槽、下槽上下两部分，所述隔板上设有若干连通上槽和下槽的翼状结构，且所述隔板前端设有连通上槽和下槽的开口；多个所述导向辊呈线性阵列安装在溶液槽上槽顶部，所述导向辊与隔板之间形成一条供膜片通过的通道，所述溶液槽下槽底部设有循环进口，上部设有循环出口；
所述翼状结构为弧形板，所述隔板上设有与之对应的通孔，所述弧形板张口方向与循环出口朝向一致；
所述循环装置包括循环管道、循环泵，所述循环管道一端与循环进口连通，另一端与循环出口连通；所述循环泵串接在循环管道上，所述循环管道上设有过滤器；
所述翻边板为两条倾斜板材，所述翻边板固定安装在导向辊转轴与上槽连接处下方的上槽内壁上，且所述翻边板位于隔板上方。
2.根据权利要求1所述的一种用于界面聚合反应的射流器，其特征在于：所述导向辊端部为锥形且与倾斜的翻边板适配。
3.根据权利要求1所述的一种用于界面聚合反应的射流器，其特征在于：所述溶液槽下槽内的循环出口上连接有布满孔状喷嘴的循环出液管。
4.根据权利要求3所述的一种用于界面聚合反应的射流器，其特征在于：所述循环出液管为T形管。
5.根据权利要求4所述的一种用于界面聚合反应的射流器，其特征在于：所述溶液槽底板呈向循环进口倾斜的斜坡状。
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