CN201445829U - 一种用于油水分离的离心膜分离耦合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于油水分离的离心膜分离耦合装置，包括离心收集室和渗漏液室，离心收集室和渗漏液室之间以膜支撑层分隔，膜支撑层为均匀分布着10至36个孔径为2至3毫米滤孔的薄板，膜支撑层上放置膜样本，可根据应用目的不同自行更换膜样本，将上述离心膜分离耦合装置放入实验室常用的离心机内使用，通过将离心和膜分离两种高效分离手段结合，利用离心力和膜分离的复合力进行油水分离，达到较好的分离效果。

Description

一种用于油水分离的离心膜分离耦合装置

一、技术领域

本实用新型属于化工医药提取分离技术领域，特别涉及一种用于油水分离的离心膜分离耦合装置。

二、背景技术

在医药应用以及化工检测方面，经常需要进行油水分离，如使用有机溶剂萃取，则不可避免的出现有机溶剂残留、油中的组分发生改变、损耗量高等问题，亟需找到一种适于实验室使用，处理量较低、损耗量更小、高效的油水分离设备。

膜分离技术是20世纪中期发展起来的新型分离技术，由于其设备简单、操作方便、分离效率高、温度低(室温左右)、能耗低、环保等特点，逐渐成为不可替代的单元操作之一。不同于现有的平衡级分离过程，膜分离技术以选择性透过膜为分离介质，在膜两侧推动力(如压力差、浓度差或电位差)的作用下，原料侧的组分可选择性地透过膜，实现分离和提纯的目的。膜分离技术目前已被广泛应用于医药、食品、化学、环保等各个领域，已被国际公认为20世纪末到21世纪中期最有发展前途的一项重大高新生产技术。膜分离技术在油水分离行业已经有了较为充分的应用，其多以氮气压或泵造成的液压作为膜分离的驱动力。

离心同样可以达到油水分离的目的：利用离心力达到油破乳，并达到油水分离效果的离心机，尤其是使用管式离心机技术进行油水分离，这已广泛应用于石油、化工行业。

然而，前两种技术都存在着一定的不足：利用膜分离技术进行油水分离时，当水透过膜并截留油时，在膜表面会形成一个流速非常低的边界层，边界层中的含油浓度比进水本体溶液含油浓度高，浓差极化形成，并且已经截留到的油粘附在膜表面、膜污染严重，以致在工作过程中因膜污染而造成处理效率很低，这使得原本高效的膜分离技术受到了限制。而在利用离心技术进行油水分离时，也常常面临分离不彻底的限制。例如，在中药大生产当中，多功能提取罐被称之为“聋子的耳朵一一摆设”，在使用多功能提取罐进行中药挥发油提取时，只能提取含油水体，不能提取到挥发油。若以收集挥发油为目的，现阶段多采用乙酸乙酯萃取法进行萃取但效率低，有机溶剂残留高，消耗能源。

三、发明内容

技术问题：

本实用新型的目的是提供一种适用于油水分离的离心膜分离耦合装置，通过将离心和超滤两种高效分离手段结合，利用离心力和超滤的复合力进行油水分离，以达到较好的分离效果。

技术方案：

本实用新型的技术解决方案为：

一种用于油水分离的离心膜分离耦合装置，从上至下包括离心收集室和渗漏液室，所述离心收集室和渗漏液室之间设有膜支撑层，膜支撑层为均匀分布10至36个孔径为2至3毫米滤孔的薄板，膜支撑层上放置膜样本，可根据应用目的不同自行更换膜样本，膜样本可以为平板膜、各种孔径的微滤膜或各种截留分子量的超滤膜.将上述离心膜分离耦合装置放入实验室常用的离心机内使用，即可达到离心和超滤两种分离手段结合的高效分离效果.

作为本实用新型的一种改进，所述离心收集室和渗漏液室通过卡扣可拆卸地紧密组合，既方便了膜样本的更换，也易于清洗。

作为本实用新型的另一种改进，在所述渗漏液室顶部和离心收集室结合处，即渗漏液室顶部或离心收集室底部设有密封圈凹槽，放置密封圈，使得在离心收集室内部液体在巨大离心力的作用下，不存在外漏的情况。

本实用新型的使用包括如下步骤：首先，将需要处理的油水混合体系放入本装置的离心收集室中，同时将膜样本放置在渗漏液室顶部的膜支撑层上，将密封圈放入密封圈凹槽中，然后将离心收集室与渗漏液室两部分对扣结合，扣上卡扣；接着，将本离心超滤装置放入离心机的离心杯中，打开离心机，根据应用目的的不同调节转速，进行离心操作；最后，待离心结束后，取出本装置，打开卡扣，截留液(油)即在离心收集室，渗漏液(水)即保留在了渗漏液室，从而达到了油水分离的目的。

有益效果：

本实用新型利用离心力作为膜分离驱动力，此装置膜分离过程中产生了两种力，一方面是由于膜的存在，油水混合体系中的油和水由于表面张力的差异而被筛分(分离)，从而水收集至渗漏液室，油收集至离心收集室；另一方面，在离心力的作用下，油水混合体系中的油和水由于密度的差异产生分离，逐渐分为油层和水层。这两种力相互结合，相互弥补，相互促进，一方面由于离心力的存在，使得和膜表面接触的液体为几乎不含油或含油量很低的“水”，从而解决了膜污染的问题，提高了膜通量；另一方面由于膜的存在，使得油水分离的效果更为彻底。

与现有技术相比，本实用新型所涉及的离心超滤装置，滤速快，样品滞留量少，回收率高；并由于其可任意拆卸的结构，清洗也较为方便。本实用新型特别适合于食品工业、医药工业中的应用，尤其适用于油密度比水小的轻油和水的分离，可以高效提取挥发油，且收油率高、无有机溶剂残留、节省能源。

四、附图说明

图1是本实用新型剖面的结构示意图，

其中，1-离心收集室；2-卡扣；3-膜样本；

4-膜支撑层；5-渗漏液室；6-密封圈凹槽。

五、具体实施方式

以下实施例为本发明的一些举例，不应视为是对本发明的限定。

实施例1

一种用于油水分离的离心膜分离耦合装置，从上至下包括离心收集室和渗漏液室，离心收集室和渗漏液室之间设有膜支撑层，膜支撑层为均匀分布10至36个孔径为2至3毫米滤孔的聚醚酰亚胺(PEI)薄板，板厚1.5mm，膜支撑层上放置膜样本，本实施例中的膜样本采用常用的平板膜，渗漏液室顶部设有密封圈凹槽，放置密封圈，离心收集室和渗漏液室通过卡扣可拆卸地紧密组合.

应用本实验装置处理浓度为40ml/L的青皮含油水体，在3000rpm离心转速下，5分钟即可完成120ml含油水体的膜分离操作。渗漏液澄清透明，收集的挥发油纯净，含水量少。与传统膜分离法相比，膜通量大，效率比传统膜分离方法提高60％，截油率提高12％。

实施例2

一种用于油水分离的离心膜分离耦合装置，从上至下包括离心收集室和渗漏液室，离心收集室和渗漏液室之间设有膜支撑层，膜支撑层为均匀分布10至36个孔径为2至3毫米滤孔的聚醚酰亚胺(PEI)薄板，板厚1.5mm，膜支撑层上放置膜样本，本实施例中的膜样本采用常用的平板膜，离心收集室底部设有密封圈凹槽，放置密封圈，离心收集室和渗漏液室通过卡扣可拆卸地紧密组合。

应用本实验体系处理浓度为40ml/L的柏叶汤挥发油含油水体，3000rpm离心转速下，5分钟即可完成120m1含油水体的膜分离操作。渗漏液澄清透明，收集的挥发油纯净，含水量少。与传统膜分离法相比，膜通量大，效率比传统膜分离方法提高80％，截油率提高13％。

Claims (4)

1.一种用于油水分离的离心膜分离耦合装置，其特征在于包括离心收集室(1)和渗漏液室(5)，所述离心收集室(1)和渗漏液室(5)之间以膜支撑层(4)分隔，所述膜支撑层(4)为均匀设有10至36个孔径为2至3毫米滤孔的薄板，膜支撑层(4)上放置膜样本(3)。

2.根据权利要求1所述的用于油水分离的离心膜分离耦合装置，其特征在于所述离心收集室(1)和渗漏液室(5)通过卡扣(2)可拆卸地紧密组合。

3.根据权利要求1所述的用于油水分离的离心膜分离耦合装置，其特征在于所述离心收集室(1)和渗漏液室(5)结合处设有密封圈凹槽(6)，放置密封圈。

4.根据权利要求1所述的用于油水分离的离心膜分离耦合装置，其特征在于所述膜样本(3)为平板膜、微滤膜或超滤膜。

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