CN115582024B - 一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子材料制备领域，具体涉及一种海水淡化‑海水提铀膜内衬制备方法及其装置。本发明提供一种海水淡化‑海水提铀膜内衬制备方法及其装置，制备方法如下：内衬经过清洗、干燥、恢复圆形、起毛刺、毛刺定长，成品待用；装置包括：模块一、模块二、模块三、模块四、模块五。本发明操作简单，耗时短，成本低，处理效果明显，内衬与分离功能层粘接力强，分离功能层不容易破损，耐物理破坏能力大幅增加、不易脱落且制备增强型膜起始泡点压力高。

Description

一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备方法及其装置
技术领域
本发明属于高分子材料制备领域，具体涉及一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备方法及其装置。
背景技术
地球的表面大部分被水覆盖，占据地球总面积的70.8%，表面水的面积是3.61亿平方千米。然而，虽然地球上的水总量很大，海水却占有其中的97%-98%，淡水资源仅占总水量2.5%，人类能够用于生活生产的水资源非常少。而绝大部分淡水资源存在于两极、高山冰川和永冻积雪中，难以利用，占据淡水总量85%以上。而真正能够被人类利用的淡水资源仅占总水量的0.26%，属于江河、湖泊以及地下水中的一部分。目前，世界上有180多个国家存在水资源的问题，约15亿多人处于缺水的状态，且严重缺水的有3亿多人。因此，水资源短缺为世界亟需解决的难题。
因此，将海水转变为淡水能够有效缓解淡水资源危机问题，海水淡化技术应运而生。海水淡化指的是将海水分为淡水（去除了海水中多余盐分和矿物质）和盐水浓缩物（溶解盐浓度远高于原水）两部分的过程。由于海水成分十分复杂，选择合适的预处理技术有利于减轻反渗透过程的膜污染，减少膜清洗的次数，延长膜的使用寿命，进一步降低产水成本。
传统预处理方法主要包括混凝沉降、混凝气浮和颗粒介质过滤。与传统预处理方法相比，膜过滤法的产水水质更好，对藻细胞和细菌的截留性能更好，因此也更有利于减轻后续RO过程的膜污染和降低SWRO工艺的产水成本。
陆地铀资源虽有限，海洋这个巨大的资源宝库，给我们提供了新的获取这一资源的途径。海水中有着丰富的铀资源，总蕴藏量大约为45亿吨，是陆地资源的一千余倍。复杂的海水环境是开发高效铀吸附剂的最大挑战之一。从海水中提取铀，对材料的强度有很高的要求。
纤维增强型中空纤维超微滤膜制备工艺，即在中空纤维膜内部引入编织或钩编纤维管（内衬）作为支撑体，利用编织或钩编纤维管来增加膜强度，其中编织或钩编纤维管本身要具有良好的化学和热稳定性、良好的拉伸强度，该方法在保证膜分离性能的同时，最大化地提高了膜强度。
现有增强型膜存在容易脱皮、破裂、起始泡点压力低、使用寿命短等一系列问题。
问题1：内衬与分离料液层粘接不牢，导致脱皮、破裂。目前水处理膜用内衬主要有编织和钩编两种类型。内衬与分离料液层属于不同高分子材料，在已成型的高分子材料表面涂覆另一高分子材料，两高分子材料之间作用力弱，两者之间粘接不牢固。编织内衬孔密度低，分离料液层不易渗透到编织内衬内部，停留在编织内衬表面的分离料液层与内衬粘接不牢，导致所制备的增强型膜容易脱皮、破裂，严重影响增强型膜的使用寿命。
问题2：内衬存在长毛刺，导致起始泡点压力低。编织内衬由于编织过程中产生毛刺，这些毛刺出现的位置不固定且数量不可控，无规律可循，过长的毛刺会穿透分离料液层，导致所制备的增强型膜起始泡点压力过低，严重影响增强型膜的分离精度。如果想办法把编织内衬表面毛刺全部去掉，编织内衬表面光滑，且编织内衬孔密度低，分离料液层不易渗透到编织内衬内部，停留在编织内衬表面的分离料液层与内衬粘接不牢，导致所制备的增强型膜容易脱皮、破裂，严重影响增强型膜的使用寿命。对钩编内衬而言，孔密度高，分离料液层涂覆太厚，分离料液容易渗透到钩编内衬内部，很容易堵塞钩编内衬内孔，导致增强型膜无法使用；分离料液层涂覆薄一点，钩编内衬表面不固定的过长毛刺会穿透分离料液层，导致所制备的增强型膜起始泡点压力低，严重影响增强型膜的分离精度，影响产水水质。如果想办法把钩编内衬表面位置不固定且数量不可控的毛刺去除，钩编内衬表面变得光滑，分离料液层与钩编内衬作用力弱，导致所制备的增强型膜容易脱皮、破裂，严重影响增强型膜的使用寿命。
内衬表面毛刺去除与不去除是一对矛盾体，去除也不是，不去除也不是。因此，如何解决所制备的增强型膜容易脱皮、破裂，且提高起始泡点压力、延长增强型膜的使用寿命是一个技术难题。
发明内容
针对以上现有技术存在的问题，本发明的目的是除去内衬中的添加剂和去除内衬表面过长毛刺，同时对内衬起毛刺，使内衬表面具有固定长度的毛刺。通过本发明所制备的内衬保持圆形状态下具有软硬适中的硬度。本发明构思包括以下两个方面：
第一、通过清洗药剂快速洗掉内衬上的润滑油、抗静电剂和柔顺剂等添加剂，同时保护内衬不被破坏且易于起毛刺，创造性地解决了内衬与分离料液层之间的粘接不牢问题。
清洗内衬上的润滑油、抗静电剂和柔顺剂等添加剂，对清洗剂、清洗剂浓度、温度、清洗时间等有一定的要求。在清洗内衬时，不能对内衬及表面现有的毛刺有损伤，也不能使内衬表面形成一层膜。内衬表面形成一层膜会造成后续起毛刺器无法起毛。
通过在第一清洗槽和第二清洗槽内添加清洗药剂氢氧化钠、碳酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、市售洗洁精等任一种或其混合液的水溶液，通过清洗药剂种类、添加量、水温以及内衬在清洗槽内停留时间的优化，从而能够快速清洗干净内衬且不损伤内衬。
虽然用药剂清洗材料上的油脂是常规手段，但是如何快速去油而不损伤材料本身是一个技术难题。因为不同材料其化学成分不同，导致其本身特性不同，材料合成或制备过程中所使用的物质不同，导致其后续清洗难度不同。本发明针对内衬的特点，通过大量试验探究选择腐蚀性小、清洗效果好的药剂，通过调控药剂浓度、水温以及内衬在清洗槽内停留时间，两步法彻底除去内衬上的润滑油，同时通过第一纯水槽去除内衬上的药剂、抗静电剂和柔顺剂，通过第二纯水槽充分去除内衬上的残留。所使用药剂浓度不能过高，过高的话，使内衬发生水解，内衬强度下降，制备的分离膜在水解严重的位置产生缺陷，导致分离膜无法使用；药剂浓度过低的话，清洗不彻底，起不到清洗效果。本发明采用先高浓度药剂清洗和后低浓度药剂清洗两步法彻底清洗内衬。水温过高会使药剂破坏内衬，水温过低会使药剂清洗效果差。内衬在清洗槽内停留时间过长，会使内衬增加水解的机会，破坏内衬，在清洗槽内停留时间过短，药剂与润滑油作用时间短，清洗不彻底，除油效果差。
第二、使内衬满身长满固定长度的毛刺且不影响内衬的机械强度，创造性地解决了内衬过长毛刺导致分离膜起始泡点压力低的问题，同时解决了内衬与分离料液层之间粘接不牢的问题。
通过起毛刺器使内衬满身长满毛刺，通过毛刺定长装置按需求有效控制毛刺长度，使内衬无过长毛刺，使制备的分离膜起始泡点压力高，分离膜分离精度高，分离效果好；内衬满身长满固定长度的毛刺，毛刺像钉子一样镶嵌在分离功能层中，分离功能层与内衬之间的粘接力增强，分离功能层不易脱落。
本发明的技术构思是通过以下技术方案实现的，本发明提供一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备方法及其装置，制备方法如下：内衬经过清洗、干燥、恢复圆形、起毛刺、毛刺定长，成品待用；装置包括：模块一、模块二、模块三、模块四、模块五，模块一包括第一清洗槽、第二清洗槽、第一纯水槽、第二纯水槽，模块二包括烘干箱，模块三包括圆形铜柱体，模块四包括起毛刺器，模块五包括弹性毛刺扶正环、毛刺扶正装置、毛刺定长装置。具体包括以下步骤：
步骤1：第一清洗槽。内衬首先进入第一清洗槽，所述第一清洗槽长度为400cm-1200cm，宽度为5cm-30cm，高度为30cm-100cm，所述第一清洗槽内设置有上下两排定滑轮，上下两排定滑轮个数分别为1-6个，所述第一清洗槽内设有加热装置，加热装置温度可以控制在20℃-60℃内可调，所述第一清洗槽内设有第一循环泵，第一循环泵处理量为0.5m3/h-2m3/h，第一循环泵用变频器控制，变频可以在10Hz-50Hz内调节，第一循环泵上连接有上下循环管，循环管上开有一定数量的孔，上循环管上开有正朝下的孔，孔正对着上排定滑轮，下循环管上开有正朝上的孔、正朝下的孔和两边侧向下的孔，正朝上的孔正对着下排定滑轮，两边侧向下的孔和正朝下的孔使循环水碰到清洗槽壁再反向回流，使槽内液体充分流动；
对应步骤1的处理工艺：所述第一清洗槽内处理液为氢氧化钠、碳酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、市售洗洁精等任一种或其混合液的水溶液；所述第一清洗槽中有效物质含量重量比为0.5%-4%，水溶液温度为20℃-60℃，停留时间为70s-480s；
技术说明：第一清洗槽长度为400cm-1200cm，宽度为5cm-30cm，高度为30cm-100cm，且槽内设置有上下两排定滑轮，是为了增加内衬在水槽内的停留时间，使内衬清洗更彻底；槽内设有加热装置，加热装置温度可以控制在20℃-60℃内可调，是为了缩短内衬清洗时间，避免对内衬造成损伤；槽内设有液体循环泵是为了让槽内液体混合均匀，充分保证清洗剂与内衬的接触；上循环管上开有正朝下的孔，孔正对着上排定滑轮，下循环管上开有正朝上的孔、正朝下的孔和两边侧向下的孔，正朝上的孔正对着下排定滑轮，是为了使槽内液体充分流动，同时让清洗剂对内衬冲击，起到快速清洗内衬的目的。
槽内处理液为氢氧化钠、碳酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、市售洗洁精等任一种或其混合液的水溶液且其含量重量比为0.5%-4%，水溶液温度为20℃-60℃，停留时间为70s-480s，一是为了成本低，二是在不破坏内衬的前提下可以快速清洗内衬，三是在内衬表面避免形成钝化膜，不影响后续内衬起毛刺。
步骤2：第二清洗槽。所述第二清洗槽与第一清洗槽相邻，两者间距为0cm-10cm，两者之间设置有1-2个定滑轮，第二清洗槽与第一清洗槽装置基本相同，不同之处为第二清洗槽长度为600cm-1200cm，宽度为5cm-50cm，高度为20cm-100cm；
对应步骤2处理工艺：所述第二清洗槽内处理液为氢氧化钠、碳酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、市售洗洁精等任一种或其混合液的水溶液；所述第二清洗槽中有效物质含量重量比为0.05%-1.5%，水溶液温度为20℃-60℃，停留时间为70s-480s；
技术说明：第二清洗槽长度为600cm-1200cm，宽度为5cm-50cm，高度为20cm-100cm，且槽内设置有上下两排定滑轮，是为了增加内衬在水槽内的停留时间，使内衬清洗更彻底。
槽内处理液为氢氧化钠、碳酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、市售洗洁精等任一种或其混合液的水溶液且其含量重量比为0.05%-1.5%，水溶液温度为20℃-60℃，停留时间为70s-480s，一是为了成本低，二是在不破坏内衬的前提下可以快速清洗内衬上残留的润滑油、抗静电剂和柔顺剂等添加剂，三是在内衬表面避免形成钝化膜，不影响后续内衬起毛刺。
步骤3：第一纯水槽。所述第一纯水槽与所述第二清洗槽相邻，两者间距为10cm-50cm，两者之间设置有3个高低不同的定滑轮，第一纯水槽与第一清洗槽装置基本相同，不同之处为所述第一纯水槽长度为600cm-1200cm，宽度为10cm-50cm，高度为50cm-100cm；
对应步骤3的处理工艺：所述第一纯水槽内处理液体为纯水，所述第一纯水槽水溶液温度为20℃-50℃，停留时间为70s-480s；
技术说明：第一纯水槽长度为600cm-1200cm，宽度为10cm-50cm，高度为50cm-100cm，且槽内设置有上下两排定滑轮，是为了增加内衬在水槽内的停留时间，使内衬清洗更彻底。
槽内处理液为纯水，水溶液温度为20℃-50℃，停留时间为70s-480s，一是快速清洗内衬上残留添加剂和清洗液，二是避免在内衬表面形成钝化膜，不影响后续内衬起毛刺。
步骤4：第二纯水槽。所述第二纯水槽与第一纯水槽相邻，两者间距为0cm-10cm，两者之间设置有1-2个定滑轮，第二纯水槽与第一清洗槽装置基本相同，不同之处为第二纯水槽长度为600cm-1200cm，宽度为10cm-50cm，高度为50cm-100cm；
对应步骤4的处理工艺：所述第二纯水槽内处理液体为纯水，所述第二纯水槽水溶液温度为20℃-50℃，停留时间为70s-480s；
技术说明：第二纯水槽长度为600cm-1200cm，宽度为10cm-50cm，高度为50cm-100cm，且槽内设置有上下两排定滑轮，是为了增加内衬在水槽内的停留时间，使内衬清洗更彻底。
槽内处理液为纯水，水溶液温度为20℃-50℃，停留时间为70s-480s，是为了进一步快速清洗内衬上残留添加剂和清洗液，不影响后续内衬起毛刺。
步骤5：烘干水分。所述烘干箱与第二纯水槽相邻，两者间距为5cm-50cm，两者之间设置有2个高低不同的定滑轮，所述烘干箱长度为600cm-2000cm，宽度为5cm-20cm，高度为5cm-20cm，所述烘干箱内设置有1-6个定滑轮，所述烘干箱出口5cm-10cm处设有一个定滑轮，所述烘干箱内设有加热装置，加热装置温度可以控制在80℃-120℃内可调；
对应步骤5的处理工艺：所述烘干水分所用的是烘干箱，干燥温度是80℃-120℃，干燥时间是180s-600s；
技术说明：烘干箱长度为600cm-2000cm，宽度为5cm-20cm，高度为5cm-20cm，且烘干箱内设置有1-6个定滑轮，是为了延长内衬烘干时间；烘干箱内设有加热装置，加热装置温度可以控制在80℃-120℃内可调，是为了烘干内衬的水分，保证内衬干燥。
干燥时间设置180s-600s，是为了保证内衬干燥的情况下，避免内衬过硬导致后续无法恢复圆形。
步骤6：恢复圆形。所述圆形铜柱体中心圆形孔内径为0.5mm-3mm，所述圆形铜柱体中心圆形孔的中心与所述烘干箱出口定滑轮外边缘在同一条直线上，所述圆形铜柱体长度为5cm-10cm，所述圆形铜柱体外有加热圈，加热圈温度可以控制在165℃-195℃；
对应步骤6的处理工艺：所述将内衬恢复圆形所采用的方法是内衬穿过中心为中心圆形孔的圆形铜柱体，中心圆形孔内径为0.5mm-3mm，圆形铜柱体长度为5cm-10cm，圆形铜柱体外有加热圈，加热圈温度可以控制在165℃-195℃；
技术说明：圆形铜柱体中心圆形孔内径为0.5mm-3mm，圆形铜柱体长度为5cm-10cm，圆形铜柱体外有加热圈，加热圈温度设置在165℃-195℃，是为了使内衬恢复圆形状态，并且具有软硬适中的硬度，加热圈温度过高会使内衬过硬，制备的分离膜容易出现缺陷，同时不利于分离料液层与其粘接，加热圈温度过低会使内衬比较软，制备的分离膜容易扁，分离膜无法保持圆形，影响分离膜的使用寿命。
步骤7：起毛刺。所述起毛刺器与所述圆形铜柱体之间设有一个固定定滑轮，固定定滑轮外边缘与所述圆形铜柱体出口中心圆形孔的中心在同一条直线上，固定定滑轮外边缘与所述起毛刺器中心在一条直线上，所述圆形铜柱体与所述起毛刺器之间内衬在固定定滑轮位置成90°角，所述起毛刺器为空心圆柱体，所述起毛刺器长度为10cm-100cm，所述起毛刺器外连接电机，电机用变频器控制，变频在20Hz-50Hz内可调，空心圆柱体内部设有缓冲弹簧区，缓冲弹簧区上设有1-5排起毛刺钉，每排设有3-36个起毛刺钉，起毛刺钉钉尖全部指向圆心；
对应步骤7的处理工艺：内衬进入起毛刺器，通过控制电机转速，带动起毛刺器上的起毛刺钉，起毛刺钉对内衬表面起毛刺，使内衬表面布满毛刺；
技术说明：起毛刺器长度为10cm-100cm，所述起毛刺器外连接电机，电机用变频器控制，变频在20Hz-50Hz内可调，空心圆柱体内部设有缓冲弹簧区，缓冲弹簧区上设有1-5排起毛刺钉，每排设有3-36个起毛刺钉，起毛刺钉钉尖全部指向圆心，是为了对内衬表面起毛刺，使内衬表面长满毛刺。
步骤8毛刺定长。所述毛刺定长装置中心与所述起毛刺器中心在一条直线上，所述毛刺定长装置为空心圆柱体，所述毛刺定长装置与所述起毛刺器之间设有弹性毛刺扶正环，弹性毛刺扶正环上设有缓冲弹簧区，缓冲弹簧区上设有毛刺扶正板，毛刺定长装置后接毛刺扶正装置，毛刺扶正装置用转动轮带动传送履带，传送履带上设有毛刺扶正板，传送履带运动速度快于内衬速度，毛刺扶正装置后再接毛刺定长装置，所述毛刺定长装置长度为10cm-100cm，所述毛刺定长装置外连接电机，电机用变频器控制，变频在20Hz-50Hz内可调，所述毛刺定长装置内部设有1-5排剪切刀，每排设有3-6个剪切刀，剪切刀与旋转方向的毛刺定长装置圆外切线的夹角为60°-88°；
对应步骤8的处理工艺：通过毛刺定长装置处理内衬表面毛刺，利用高速旋转剪切刀对毛刺定长，垂直毛刺长度控制在30μm-100μm；
技术说明：弹性毛刺扶正环和毛刺扶正装置，扶正内衬表面倾斜的毛刺，毛刺定长装置长度为10cm-100cm，且装置外连接电机，电机用变频器控制，变频在20Hz-50Hz内可调，所述毛刺定长装置内部设有1-5排剪切刀，每排设有3-6个剪切刀，剪切刀与旋转方向的毛刺定长装置圆外切线的夹角为60°-88°，是为了保证内衬表面具有固定长度的毛刺，无过长毛刺。
有益效果：（1）本发明操作简单，耗时短，成本低，处理效果明显，可应用于大多数内衬增强型中空纤维膜制备所用的内衬。（2）本发明处理的内衬表面具有固定长度的毛刺，毛刺像钉子一样镶嵌在分离功能层中，分离功能层与内衬之间的粘接力增强，分离功能层不易脱落。（3）本发明所处理得到的内衬表面无过长毛刺，使制备的增强型中空纤维膜起始泡点压力高。（4）本发明的内衬与普通的内衬相比，具有更好的表层粘附性能，表层分离功能层不容易破损，耐物理破坏能力大幅增加。（5）本发明的内衬无油性物质，且内衬软硬适中。
说明书附图：
图1为工艺流程图。图2为第一清洗槽示意图。图3上下循环管示意图。图4圆形铜柱体示意图。图5起毛刺器示意图。图6毛刺定长装置示意图。图7弹性毛刺扶正环示意图。图8毛刺扶正装置示意图。图9内衬实物图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备方法，该方法包括如下步骤：步骤1：内衬首先进入第一清洗槽（1）中，槽内液体为碳酸钠水溶液，碳酸钠含量重量比为4%，温度控制在50℃，停留时间为300s；步骤2：从第一清洗槽（1）出来的内衬进入第二清洗槽（2）内，槽内液体为氢氧化钠水溶液，氢氧化钠含量重量比为1%，温度控制在35℃，停留时间为180s；步骤3：从第二清洗槽（2）出来的内衬进入第一纯水槽（3），槽内液体为纯水，温度控制在30℃，停留时间为300s；步骤4：从第一纯水槽（3）出来的内衬进入第二纯水槽（4），槽内液体为纯水，温度控制在30℃，停留时间为360s；步骤5：干燥，从第二纯水槽（4）出来的内衬进入烘干箱，温度控制在100℃，干燥时间是540s；步骤6：恢复圆形，从烘干箱出来的内衬进入圆形铜柱体中心圆形孔（601），温度控制在180℃；步骤7：起毛刺，从圆形铜柱体中心圆形孔（601）出来的内衬进入起毛刺器进行起毛刺；步骤8：毛刺定长，利用高速旋转剪切刀（801）对毛刺定长，垂直毛刺长度控制在50μm。
一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备方法是通过以下装置实现的，装置包括5个模块依次相连：
模块一：包括第一清洗槽（1）、第二清洗槽（2）、第一纯水槽（3）、第二纯水槽（4），第一清洗槽（1）长度为1000cm，宽度为10cm，高度为100cm，第一清洗槽（1）内设置有3个上排定滑轮（1-1-101）和4个下排定滑轮（1-1-102），所述第一清洗槽（1）内设有加热装置（1-1-103），加热装置（1-1-103）温度控制在50℃，所述第一清洗槽内设有第一循环泵（1-1-104），第一循环泵（1-1-104）处理量为1m3/h，第一循环泵（1-1-104）用变频器控制在30Hz，第一循环泵（1-1-104）上连接有上下循环管，循环管上开有一定数量的孔，上循环管（1-1-105）上开有正朝下的孔（1-1-105-1），正朝下的孔（1-1-105-1）正对着上排定滑轮（1-1-101），下循环管（1-1-106）上开有正朝上的孔（1-1-106-1）、正朝下的孔（1-1-106-3）和两边侧向下的孔（1-1-106-2），正朝上的孔（1-1-106-1）正对着下排定滑轮（1-1-102），两边侧向下的孔（1-1-106-2）和正朝下的孔（1-1-106-3）使循环水碰到清洗槽壁再反向回流，第一循环泵（1-1-104）使槽内碳酸钠水溶液处于流动状态；第二清洗槽（2）与第一清洗槽装置基本相同，不同之处为第二清洗槽（2）长度为600cm、宽度为10cm、高度为100cm，第二清洗槽（2）与第一清洗槽（1）距离 10cm，两者之间设置有2个定滑轮，所述第二清洗槽（2）内设置有5个上排定滑轮（1-2-101）、6个下排定滑轮（1-2-102），所述第二清洗槽（2）内设有加热装置（1-2-103），加热装置（1-2-103）温度控制在35℃，第二循环泵（1-2-104）处理量为2m3/h，第二循环泵（1-2-104）用变频器控制在45Hz，第二循环泵（1-2-104）使槽内氢氧化钠水溶液处于流动状态；第一纯水槽（3）与第一清洗槽（1）装置基本相同，不同之处为第一纯水槽（3）长度为1000cm，宽度为30cm，高度为50cm，第一纯水槽（3）与第二清洗槽（2）相邻间距为10cm，两者之间设置有3个高低不同的定滑轮，所述第一纯水槽（3）内设置有2个上排定滑轮（1-3-101）和3下排定滑轮（1-3-102），所述第一纯水槽（3）内设有加热装置（1-3-103），加热装置（1-3-103）温度控制在30℃，第三循环泵（1-3-104）用变频器控制在35Hz，第三循环泵（1-3-104）使槽内液体纯水处于流动状态；第二纯水槽（4）与第一清洗槽（1）装置基本相同，不同之处为第二纯水槽（4）长度为1200cm，宽度为50cm，高度为50cm，第一纯水槽（3）与第二纯水槽（4）相邻间距为5cm，两者之间设置有1个定滑轮，所述第二纯水槽（4）内设置有1个上排定滑轮（1-4-101）和2个下排定滑轮（1-4-102），所述第二纯水槽（4）内设有加热装置（1-4-103），加热装置（1-4-103）温度控制在30℃，第四循环泵（1-4-104）处理量为0.5m3/h，第四循环泵（1-4-104）用变频器控制在50Hz，第四循环泵（1-4-104）使槽内液体纯水处于流动状态。
模块二：包括烘干箱，烘干箱长度为1800cm，宽度为5cm，高度为5cm，第二纯水槽（4）与烘干箱相邻间距为50cm，两者之间设置有2个高低不同的定滑轮，所述烘干箱内设置有6个定滑轮，所述烘干箱出口5cm处设有一个定滑轮，所述烘干箱内设有加热装置。
模块三：包括圆形铜柱体，所述圆形铜柱体中心圆形孔（601）内径为2mm，所述圆形铜柱体中心圆形孔（601）的中心与所述烘干箱出口定滑轮外边缘在同一条直线上，所述圆形铜柱体长度为8cm，所述圆形铜柱体外有加热圈（602）。
模块四：包括起毛刺器，所述起毛刺器与所述圆形铜柱体之间设有一个固定定滑轮，固定定滑轮外边缘与所述圆形铜柱体出口中心圆形孔（601）中心在同一条直线上，固定定滑轮外边缘与所述起毛刺器中心在一条直线上，所述圆形铜柱体与所述起毛刺器之间内衬在固定定滑轮位置成90°角，所述起毛刺器为空心圆柱体，所述起毛刺器长度为100cm，所述起毛刺器外连接电机，电机用变频器控制在20Hz，空心圆柱体内部设有3排起毛刺钉（701），每排设有12个起毛刺钉（701），起毛刺钉（701）钉尖全部指向圆心。
模块五：包括弹性毛刺扶正环、毛刺扶正装置、毛刺定长装置，所述毛刺定长装置中心与所述起毛刺器中心在一条直线上，所述毛刺定长装置为空心圆柱体，所述毛刺定长装置与所述起毛刺器之间设有弹性毛刺扶正环，弹性毛刺扶正环上设有缓冲弹簧（5-1-1）区，缓冲弹簧（5-1-1）区上设有毛刺扶正板（5-1-2），毛刺定长装置后接毛刺扶正装置，毛刺扶正装置用转动轮（5-2-1）带动传送履带（5-2-2），传送履带（5-2-2）上设有毛刺扶正板（5-2-3），传送履带（5-2-2）运动速度快于内衬速度，毛刺扶正装置后再接毛刺定长装置，所述毛刺定长装置长度为50cm，所述毛刺定长装置外连接电机，电机用变频器控制在45Hz，所述毛刺定长装置内部设有3排剪切刀（801）和缓冲弹簧（803），每排设有3个剪切刀（801），剪切刀（801）与旋转方向的毛刺定长装置圆外切线（802）的夹角为80°。
未处理的内衬制备的海水淡化-海水提铀膜，其起始泡点压力为0.08MPa，爆破强度为0.45MPa；而用实施例1处理内衬制备的海水淡化-海水提铀膜，其起始泡点压力为0.2MPa，爆破强度为0.68MPa，效果明显好于未处理内衬。
实施例2
本实施例与实施例1所述的一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备方法基本相同，不同之处为步骤1：第一清洗槽（1）内处理液为含量重量比为1%的十二烷基硫酸钠和含量重量比为1.5%的氢氧化钠混合液体；步骤2：第二清洗槽（2）内处理液为含量重量比为1%的碳酸钠水溶液。
本实施例与实施例1所述的一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备装置基本相同，不同之处为模块三恢复圆形装置中圆形铜柱体长度为10cm，所述圆形铜柱体外有加热圈（602），加热圈（602）温度控制在165℃，模块五中剪切刀（801）与旋转方向的毛刺定长装置）圆外切线（802）的夹角为75°，利用高速旋转剪切刀（801）对毛刺定长，垂直毛刺长度控制在70μm。
未处理的内衬制备的海水淡化-海水提铀膜，其起始泡点压力为0.07MPa，爆破强度为0.46MPa；而用实施例2处理内衬制备的海水淡化-海水提铀膜，其起始泡点压力为0.19MPa，爆破强度为0.61MPa，效果明显好于未处理内衬。
实施例3
本实施例与实施例1所述的一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备方法基本相同，不同之处为步骤1：第一清洗槽（1）内处理液为含量重量比为2%的市售洗洁精，停留时间为480s；步骤2：第二清洗槽（2）内处理液为含量重量比为1.5%的十二烷基苯磺酸钠，停留时间为360s。
本实施例与实施例1所述的一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备装置基本相同，不同之处为模块五中剪切刀（801）与旋转方向的毛刺定长装置圆外切线（802）的夹角为88°，利用高速旋转剪切刀（801）对毛刺定长，垂直毛刺长度控制在30μm。
未处理的内衬制备的海水淡化-海水提铀膜，其起始泡点压力为0.07MPa，爆破强度为0.46MPa；而用实施例3处理内衬制备的海水淡化-海水提铀膜，其起始泡点压力为0.32MPa，爆破强度为0.74MPa，效果明显好于未处理内衬。
实施例4
本实施例与实施例3所述的一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备装置基本相同，不同之处为模块三圆形铜柱体长度为10cm，所述圆形铜柱体外有加热圈（602），加热圈（602）温度控制在175℃。
未处理的内衬制备的海水淡化-海水提铀膜，其起始泡点压力为0.07MPa，爆破强度为0.46MPa；而用实施例4处理内衬制备的海水淡化-海水提铀膜，其起始泡点压力为0.31MPa，爆破强度为0.71MPa，效果明显好于未处理内衬。
实施例5
本实施例与实施例4所述的一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备装置基本相同，不同之处为模块四起毛刺器中空心圆柱体内部设有5排起毛刺钉（701），每排设有8个起毛刺钉（701），起毛刺钉（701）钉尖全部指向圆心。
未处理的内衬制备的海水淡化-海水提铀膜，其起始泡点压力为0.07MPa，爆破强度为0.46MPa；而用实施例5处理内衬制备的海水淡化-海水提铀膜，其起始泡点压力为0.38MPa，爆破强度为0.82MPa，效果明显好于未处理内衬。
实施例6
本实施例与实施例5所述的一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备装置基本相同，不同之处为模块五中毛刺定长装置内部设有5排剪切刀（801），每排设有6个剪切刀（801）。
未处理的内衬制备的海水淡化-海水提铀膜，其起始泡点压力为0.07MPa，爆破强度为0.46MPa；而用实施例6处理内衬制备的海水淡化-海水提铀膜，其起始泡点压力为0.39MPa，爆破强度为0.79MPa，效果明显好于未处理内衬。
实施例7
本实施例与实施例3所述的一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备方法基本相同，不同之处为步骤1：第一清洗槽（1）内处理液为含量重量比为1.5%的市售洗洁精和含量重量比为1%的氢氧化钠混合液体；步骤2：第二清洗槽（2）内处理液为含量重量比为0.5%的碳酸钠和含量重量比为0.5%的市售洗洁精混合溶液。
本实施例与实施例3所述的一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备装置基本相同，不同之处为模块三圆形铜柱体长度为5cm，所述圆形铜柱体外有加热圈（602），加热圈（602）温度控制在195℃，模块五中剪切刀（801）与旋转方向的毛刺定长装置圆外切线（802）的夹角为60°，利用高速旋转剪切刀（801）对毛刺定长，垂直毛刺长度控制在100μm。
未处理的内衬制备的海水淡化-海水提铀膜，其起始泡点压力为0.08MPa，爆破强度为0.43MPa；而用实施例7处理内衬制备的海水淡化-海水提铀膜，其起始泡点压力为0.17MPa，爆破强度为0.58MPa，效果明显好于未处理内衬。

Claims (10)

1.一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备装置，该装置所包括5个模块依次相连：
模块一：包括第一清洗槽（1）、第二清洗槽（2）、第一纯水槽（3）、第二纯水槽（4），第一清洗槽（1）长度为1000cm，宽度为10cm，高度为100cm，第一清洗槽（1）内设置有3个上排定滑轮（1-1-101）和4个下排定滑轮（1-1-102），所述第一清洗槽（1）内设有加热装置（1-1-103），加热装置（1-1-103）温度控制在50℃，所述第一清洗槽（1）内设有第一循环泵（1-1-104），第一循环泵（1-1-104）处理量为1m3/h，第一循环泵（1-1-104）用变频器控制在30Hz，第一循环泵（1-1-104）上连接有上下循环管，循环管上开有一定数量的孔，上循环管（1-1-105）上开有正朝下的孔（1-1-105-1），正朝下的孔（1-1-105-1）正对着上排定滑轮（1-1-101），下循环管（1-1-106）上开有正朝上的孔（1-1-106-1）、正朝下的孔（1-1-106-3）和两边侧向下的孔（1-1-106-2），正朝上的孔（1-1-106-1）正对着下排定滑轮（1-1-102），两边侧向下的孔（1-1-106-2）和正朝下的孔（1-1-106-3）使循环水碰到清洗槽壁再反向回流，第一循环泵（1-1-104）使槽内液体处于流动状态；第二清洗槽（2）与第一清洗槽（1）装置基本相同，不同之处为第二清洗槽（2）长度为600cm、宽度为10cm、高度为100cm，第二清洗槽（2）与第一清洗槽（1）距离10cm，两者之间设置有2个定滑轮，所述第二清洗槽（2）内设置有5个上排定滑轮（1-2-101）、6个下排定滑轮（1-2-102），所述第二清洗槽（2）内设有加热装置（1-2-103），加热装置（1-2-103）温度控制在35℃，第二循环泵（1-2-104）处理量为 2m3/h，第二循环泵（1-2-104）用变频器控制在45Hz，第二循环泵（1-2-104）使槽内液体处于流动状态；第一纯水槽（3）与第一清洗槽（1）装置基本相同，不同之处为第一纯水槽（3）长度为1000cm，宽度为30cm，高度为50cm，第一纯水槽（3）与第二清洗槽（2）相邻间距为10cm，两者之间设置有3个高低不同的定滑轮，所述第一纯水槽（3）内设置有2个上排定滑轮（1-3-101）和3下排定滑轮（1-3-102），所述第一纯水槽（3）内设有加热装置（1-3-103），加热装置（1-3-103）温度控制在 30℃，第三循环泵（1-3-104）用变频器控制在35Hz，第三循环泵（1-3-104）使槽内液体纯水处于流动状态；第二纯水槽（4）与第一清洗槽（1）装置基本相同，不同之处为第二纯水槽（4）长度为1200cm，宽度为50cm，高度为50cm，第一纯水槽（3）与第二纯水槽（4）相邻间距为5cm，两者之间设置有1个定滑轮，所述第二纯水槽（4）内设置有1个上排定滑轮（1-4-101）和2个下排定滑轮（1-4-102），所述第二纯水槽（4）内设有加热装置（1-4-103），加热装置（1-4-103）温度控制在30℃，第四循环泵（1-4-104）处理量为0.5m3/h，第四循环泵（1-4-104）用变频器控制在50Hz，第四循环泵（1-4-104）使槽内液体纯水处于流动状态；
模块二：包括烘干箱，烘干箱长度为1800cm，宽度为5cm，高度为5cm，第二纯水槽（4）与烘干箱相邻间距为50cm，两者之间设置有2个高低不同的定滑轮，所述烘干箱内设置有6个定滑轮，所述烘干箱出口5cm处设有一个定滑轮，所述烘干箱内设有加热装置；
模块三：包括圆形铜柱体，所述圆形铜柱体中心圆形孔（601）内径为0.5mm-3mm，所述圆形铜柱体中心圆形孔（601）的中心与所述烘干箱出口定滑轮外边缘在同一条直线上，所述圆形铜柱体长度为5cm-10cm，所述圆形铜柱体外有加热圈（602）；
模块四：包括起毛刺器，所述起毛刺器与所述圆形铜柱体之间设有一个固定定滑轮，固定定滑轮外边缘与所述圆形铜柱体出口中心圆形孔（601）的中心在同一条直线上，固定定滑轮外边缘与所述起毛刺器中心在一条直线上，所述圆形铜柱体与所述起毛刺器之间内衬在固定定滑轮位置成 90°角，所述起毛刺器为空心圆柱体，所述起毛刺器长度为10cm-100cm，所述起毛刺器外连接电机，电机用变频器控制在20Hz-50Hz，空心圆柱体内部设有1-5排起毛刺钉（701），每排设有3-36个起毛刺钉（701），起毛刺钉（701）钉尖全部指向圆心；
模块五：包括弹性毛刺扶正环、毛刺扶正装置、毛刺定长装置，所述毛刺定长装置中心与所述起毛刺器中心在一条直线上，所述毛刺定长装置为空心圆柱体，所述毛刺定长装置与所述起毛刺器之间设有弹性毛刺扶正环，弹性毛刺扶正环上设有缓冲弹簧（5-1-1）区，缓冲弹簧（5-1-1）区上设有毛刺扶正板（5-1-2），毛刺定长装置后接毛刺扶正装置，毛刺扶正装置用转动轮（5-2-1）带动传送履带（5-2-2），传送履带（5-2-2）上设有毛刺扶正板（5-2-3），传送履带（5-2-2）运动速度快于内衬速度，毛刺扶正装置后再接毛刺定长装置，所述毛刺定长装置长度为10cm-100cm，所述毛刺定长装置外连接电机，电机用变频器控制在20Hz-50Hz，所述毛刺定长装置内部设有1-5排剪切刀（801）和缓冲弹簧（803），每排设有3-6个剪切刀（801），剪切刀（801）与旋转方向的毛刺定长装置圆外切线（802）的夹角为60°-88°。
2.如权利要求1所述一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备装置，其特征在于模块三恢复圆形装置中圆形铜柱体长度为10cm，所述圆形铜柱体外有加热圈（602）；模块五中剪切刀（801）与旋转方向的毛刺定长装置圆外切线（802）的夹角为75°，利用高速旋转剪切刀（801）对毛刺定长。
3.如权利要求1所述一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备装置，其特征在于模块五中剪切刀（801）与旋转方向的毛刺定长装置圆外切线（802）的夹角为88°，利用高速旋转剪切刀（801）对毛刺定长。
4.如权利要求 3所述一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备装置，其特征在于模块三圆形铜柱体长度为10cm，所述圆形铜柱体外有加热圈（602）；模块四起毛刺器中空心圆柱体内部设有5排起毛刺钉（701），每排设有8个起毛刺钉（701），起毛刺钉（701）钉尖全部指向圆心；模块五中毛刺定长装置内部设有5排剪切刀（801），每排设有6个剪切刀（801）。
5.如权利要求1所述一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备装置，其特征在于模块三圆形铜柱体长度为5cm，所述圆形铜柱体外有加热圈（602）；模块五中剪切刀（801）与旋转方向的毛刺定长装置圆外切线（802）的夹角为60°，利用高速旋转剪切刀（801）对毛刺定长。
6.一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备方法，本方法应用如权利要求1所述的一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备装置制备海水淡化-海水提铀膜内衬，包括如下步骤：步骤1：内衬首先进入第一清洗槽（1）中，槽内液体A温度控制在50℃，停留时间为300s；步骤2：从第一清洗槽（1）出来的内衬进入第二清洗槽（2）内，槽内液体B温度控制在35℃，停留时间为180s；步骤3：从第二清洗槽（2）出来的内衬进入第一纯水槽（3），槽内液体为纯水，温度控制在30℃，停留时间为300s；步骤4：从第一纯水槽（3）出来的内衬进入第二纯水槽（4），槽内液体为纯水，温度控制在30℃，停留时间为360s；步骤5：干燥，从第二纯水槽（4）出来的内衬进入烘干箱，温度控制在100℃，干燥时间是540s；步骤6：恢复圆形，从烘干箱出来的内衬进入圆形铜柱体中心圆形孔（601），温度控制在165-195℃；步骤7：起毛刺，从圆形铜柱体中心圆形孔（601）出来的内衬进入起毛刺器进行起毛刺；步骤8：毛刺定长，利用高速旋转剪切刀（801）对毛刺定长，垂直毛刺长度控制在30-100μm。
7.如权利要求6所述的一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备方法，其特征在于：步骤1中所述液体A为含量重量比为4%碳酸钠溶液；步骤2中所述液体B为含量重量比为1%氢氧化钠溶液；步骤6中所述温度控制在180℃；步骤8中所述垂直毛刺长度控制在50μm。
8.如权利要求6所述的一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备方法，其特征在于：步骤1中所述液体A为含量重量比为1%十二烷基硫酸钠和含量重量比1.5%氢氧化钠混合溶液；步骤2中所述液体B为含量重量比为1%碳酸钠溶液；步骤6中所述温度控制在165℃；步骤8中所述垂直毛刺长度控制在70μm。
9.如权利要求6所述的一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备方法，其特征在于：步骤1中所述液体A为含量重量比为2%市售洗洁精溶液；步骤2中所述液体B为含量重量比为1.5%十二烷基苯磺酸钠溶液；步骤6中所述温度控制在180℃；步骤8中所述垂直毛刺长度控制在30μm。
10.如权利要求6所述的一种海水淡化-海水提铀膜内衬制备方法，其特征在于：步骤1中所述液体A为含量重量比为1.5%市售洗洁精和含量重量比为1%氢氧化钠混合溶液；步骤2中所述液体B为含量重量比为0.5%碳酸钠和含量重量比为0.5%市售洗洁精混合溶液；步骤6中所述温度控制在195℃；步骤8中所述垂直毛刺长度控制在100μm。
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