CN113877449A - 一种反渗透膜的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种反渗透膜的制备工艺，将聚砜基膜在电机传动下浸没于含有胺单体的水相槽1，后经风箱干燥，再浸没于含有胺单体的水相槽2，再次干燥后浸没于含有单体的有机相槽，完成后干燥并送入后处理水箱。本发明设置两个浓度相同的水相槽，当后期膜面浸没浓度降低的水相槽1后，吸附于膜面的单体少于设定值，再浸没水相槽2，水相槽2中胺单体会补充吸附到膜面上，使膜面单体浓度达到设定值，由此可以省略对水相槽单体浓度实时监测的过程，且无需频繁添加或更换水相溶液，降低人工成本和生产成本，同时可使制备出的反渗透膜性能稳定，成品率高。
Description
技术领域
本发明属于反渗透膜技术领域，尤其涉及一种反渗透膜的制备工艺。
背景技术
反渗透技术是膜分离领域的重要组成部分，目前已广泛用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。反渗透膜孔径小至纳米级，可以透过水分子而截留绝大部分的无机盐、重金属离子、有机物、细菌病毒、胶体物质，从而使透过的纯水与无法透过的浓缩水区别开来。
界面聚合是指将反应单体分别分散到两相或多相体系中，通过载体在相界面处进行的缩聚反应，反应速率相当高且结果不可逆。
在反渗透膜工业制备过程中，水相单体的浓度至关重要，它决定了界面聚合的程度和膜面性能稳定情况。工业生产中需要随时监测水相槽中胺单体的浓度，当浓度降低时要及时补充胺单体，使整卷膜的界面聚合反应程度一致、性能稳定。但是此种方法需要耗费人力物力，且膜性能并不能保证完全稳定。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种新的反渗透膜的制备工艺，可以解决膜面性能不稳定的问题。
为了实现上述的目的，本发明提供以下技术方案：
一种反渗透膜的制备工艺，将聚砜基膜在电机传动下浸没于含有胺单体的水相槽1，后经风箱干燥，再浸没于含有胺单体的水相槽2，再次干燥后浸没于含有单体的有机相槽，完成后干燥并送入后处理水箱。
进一步的，所述水相槽1和水相槽2中含有的胺单体类型和浓度完全相同。
进一步的，所述水相槽1和水相槽2的膜面浸没时间完全相同。
进一步的，所述胺单体类型包括间苯二胺、邻苯二胺、对苯二胺、哌嗪中的任意一种或几种。
进一步的，所述胺单体浓度范围为1.0-5.5％。
优选的，所述水相槽1膜面浸没时间为10-120s。
作为更优选的，所述水相槽2膜面浸没时间为10-120s。
优选的，所述有机相槽浸没时间为10-360s。
进一步的，所述有机相槽中单体类型为酰氯单体，如苯三甲酰氯。
与制备反渗透膜的传统工艺流程相比，本发明在水相槽后增加一个完全相同的水相槽。
本发明的优点是：
在传统界面聚合过程中，胺单体脱离水分子依附于基膜表面，水相槽中单体浓度逐渐降低，使运行后期的膜面吸附的胺单体数量少于前期膜面，导致界面聚合反应程度降低，性能不稳定。而本发明设置两个浓度相同的水相槽，当后期膜面浸没浓度降低的水相槽1后，吸附于膜面的单体少于设定值，再浸没水相槽2，水相槽2中胺单体会补充吸附到膜面上，使膜面单体浓度达到设定值。
本发明所产生的有益效果在于，在工业制备上可以省略对水相槽单体浓度实时监测的过程，且无需频繁添加或更换水相溶液，降低人工成本和生产成本，同时可使制备出的反渗透膜性能稳定，成品率高。
附图说明
图1所示为本发明反渗透膜制备工艺流程图。
具体实施方式
以下结合具体的实例对本发明的技术方案做进一步说明：
实施例1
一种反渗透膜的制备工艺，将聚砜基膜在电机传动下浸没于含有胺单体的水相槽1，后经风箱干燥，再浸没于含有胺单体的水相槽2，再次干燥后浸没于含有单体的有机相槽，完成后干燥并送入后处理水箱。
其中，水相槽1和水相槽2的单体为间苯二胺，浓度为2.5wt％。
其中，有机相槽单体为均苯三甲酰氯，浓度0.1wt％。
膜片经电机传动浸没通过水相槽1，时间为10s，经风机干燥表面多余水渍；进入水相槽2，时间为10s，经风机干燥表面多余水渍；进入有机相槽，浸没时间为15s，经烘箱加热干燥后进入后处理水箱进行膜面的洗涤处理过程。
在生产过程中，对水相槽1和水相槽2中胺单体的更换周期为24.6小时，即每隔24.6小时将水相槽1和水相槽2中胺单体的浓度补充至2.5wt％。
实施例2
一种反渗透膜的制备工艺，将聚砜基膜在电机传动下浸没于含有胺单体的水相槽1，后经风箱干燥，再浸没于含有胺单体的水相槽2，再次干燥后浸没于含有单体的有机相槽，完成后烘干并送入后处理水箱。
其中，水相槽1和水相槽2的单体为对苯二胺，浓度为2.5wt％。
其中，有机相槽单体为均苯三甲酰氯，浓度0.1wt％。
膜片经电机传动浸没通过水相槽1，时间为15s，经风机干燥表面多余水渍；进入水相槽2，时间为15s，经风机干燥表面多余水渍；进入有机相槽，浸没时间为20s，经烘箱加热干燥后进入后处理水箱进行膜面的洗涤处理过程。
在生产过程中，对水相槽1和水相槽2中胺单体的更换周期为25.7小时，即每隔25.7小时将水相槽1和水相槽2中胺单体的浓度补充至2.5wt％。
实施例3
一种反渗透膜的制备工艺，将聚砜基膜在电机传动下浸没于含有胺单体的水相槽1，后经风箱干燥，再浸没于含有胺单体的水相槽2，再次干燥后浸没于含有单体的有机相槽，完成后烘干并送入后处理水箱。
其中，水相槽1和水相槽2的单体为间苯二胺，浓度为4.0wt％。
其中，有机相槽单体为均苯三甲酰氯，浓0.15wt％。
膜片经电机传动浸没通过水相槽1，时间为20s，经风机干燥表面多余水渍；进入水相槽2，时间为20s，经风机干燥表面多余水渍；进入有机相槽，浸没时间为15s，经烘箱加热干燥后进入后处理水箱进行膜面的洗涤处理过程。
在生产过程中，对水相槽1和水相槽2中胺单体的更换周期为23.5小时，即每隔23.5小时将水相槽1和水相槽2中胺单体的浓度补充至4.0wt％。
实施例4
一种反渗透膜的制备工艺，将聚砜基膜在电机传动下浸没于含有胺单体的水相槽1，后经风箱干燥，再浸没于含有胺单体的水相槽2，再次干燥后浸没于含有单体的有机相槽，完成后烘干并送入后处理水箱。
其中，水相槽1和水相槽2的单体为哌嗪，浓度为2.5wt％。
其中，有机相槽单体为均苯三甲酰氯，浓度0.1wt％。
膜片经电机传动浸没通过水相槽1，时间为30s，经风机干燥表面多余水渍；进入水相槽2，时间为30s，经风机干燥表面多余水渍；进入有机相槽，浸没时间为15s，经烘箱加热干燥后进入后处理水箱进行膜面的洗涤处理过程。
在生产过程中，对水相槽1和水相槽2中胺单体的更换周期为22.1小时，即每隔22.1小时将水相槽1和水相槽2中胺单体的浓度补充至2.5wt％。
对比例1
一种反渗透膜的制备工艺，将聚砜基膜在电机传动下浸没于含有胺单体的水相槽，后经风箱干燥，浸没于含有单体的有机相槽，完成后烘干并送入后处理水箱。
其中，水相槽的单体为间苯二胺，浓度为2.5wt％。
其中，有机相槽单体为均苯三甲酰氯，浓度0.1wt％。
膜片经电机传动浸没通过水相槽，时间为20s，经风机干燥表面多余水渍；进入有机相槽，浸没时间为15s，经烘箱加热干燥后进入后处理水箱进行膜面的洗涤处理过程。
在生产过程中，对水相槽中胺单体的更换周期为14.8小时，即每隔14.8小时将水相槽中胺单体的浓度补充至2.5wt％。
对比例2
一种反渗透膜的制备工艺，将聚砜基膜在电机传动下浸没于含有胺单体的水相槽，后经风箱干燥，浸没于含有单体的有机相槽，完成后烘干并送入后处理水箱。
其中，水相槽1和水相槽2的单体为哌嗪，浓度为2.5wt％。
其中，有机相槽单体为均苯三甲酰氯，浓度0.1wt％。
膜片经电机传动浸没通过水相槽，时间为30s，经风机干燥表面多余水渍；进入有机相槽，浸没时间为15s，经烘箱加热干燥后进入后处理水箱进行膜面的洗涤处理过程。
在生产过程中，对水相槽中胺单体的更换周期为12.6小时，即每隔12.6小时将水相槽中胺单体的浓度补充至2.5wt％。
对实施例1-4和对比例1-2所得反渗透膜进行性能检测，使用2000ppm的氯化钠水溶液，pH为7.5-8，在温度25℃、压力1.6Mpa下测量膜片性能，结果如表1所示：
表1
| 脱盐率(％) | 水通量(gfd) | |
| 实施例1 | 95.65 | 23.6 |
| 实施例2 | 94.62 | 25.3 |
| 实施例3 | 97.58 | 21.1 |
| 实施例4 | 52.63 | 31.5 |
| 对比例1 | 93.21 | 28.7 |
| 对比例2 | 49.17 | 32.9 |
由上表可以看出，本发明工艺所得反渗透膜性能要由于对比例，产品更加稳定，同时实施例1-4胺单体的添加周期远远大于对比例1和2，同时，双水相槽带来胺单体的添加周期不适简单的线性关系，这可能与水相槽中胺单体的浓度梯度有关，随着水相槽1中胺单体浓度的减小，吸附于膜面的单体并没有相同程度的减少，这令其再经水相槽2中吸附速率得到减缓，有利于延长胺单体的添加时间，最终能延长单水相槽添加周期的两倍以上，大大降低了人工成本和生产成本，起到了显著的经济效益。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种反渗透膜的制备工艺，其特征在于，将聚砜基膜在电机传动下浸没于含有胺单体的水相槽1，后经风箱干燥，再浸没于含有胺单体的水相槽2，再次干燥后浸没于含有单体的有机相槽，完成后烘干并送入后处理水箱。
2.根据权利要求1所述的一种反渗透膜的制备工艺，其特征在于，所述水相槽1和水相槽2中含有的胺单体类型和浓度完全相同。
3.根据权利要求1所述的一种反渗透膜的制备工艺，其特征在于，所述水相槽1和水相槽2的膜面浸没时间完全相同。
4.根据权利要求1所述的一种反渗透膜的制备工艺，其特征在于，所述胺单体类型包括间苯二胺、邻苯二胺、对苯二胺、哌嗪中的任意一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种反渗透膜的制备工艺，其特征在于，所述胺单体浓度范围为1.0-5.5％。
6.根据权利要求1所述的一种反渗透膜的制备工艺，其特征在于，所述水相槽1膜面浸没时间为10-120s。
7.根据权利要求6所述的一种反渗透膜的制备工艺，其特征在于，所述水相槽2膜面浸没时间为10-120s。
8.根据权利要求1所述的一种反渗透膜的制备工艺，其特征在于，所述有机相槽浸没时间为10-360s。
9.根据权利要求1所述的一种反渗透膜的制备工艺，其特征在于，所述有机相槽中单体类型为酰氯单体，如均苯三甲酰氯。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant |