CN203155101U - 一种膜扩散渗析装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种膜扩散渗析装置，解决现有扩散渗析装置布局松散，设备笨重，占地面积大，组装较复杂，安装调试繁琐等不便于实验操作的问题。本实用新型采用可移动框架式一体化设计，将水和废液料液桶、膜组件、回收酸和残液储罐、计量泵都集成安装在一个不锈钢钢架上，结构合理，设备紧凑，使得设备性能和实验工作效率都有了较大提高。可以满足酸回收、碱回收等扩散渗析实验的需要，膜组件与设备采用易拆卸式连接，方便更换。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种膜分离技术领域的设备，特别涉及一种膜扩散渗析装置。
背景技术
扩散渗析(DD)技术作为一种新型绿色化工技术，由于高效、实用、无污染和工艺简便等独特优点，普遍被认为是新型分离技术，是解决当代人类面临的能源、资源、环境等重大问题的有效手段。扩散渗析是使高浓度中的溶质透过薄膜向低浓度溶液中迁移的过程，传质推动力为薄膜两侧的浓度差。但目前，在用于扩散渗析过程开发的实验装置，由扩散渗析膜堆、料液桶、计量泵及阀门等组成，这些部件采用分散式连接，布局松散，安装调试繁琐，占用空间大，搬运困难，不便于实验操作，并进一步影响了实验数据的可靠性。
近年来，对扩散渗析技术的开发主要体现在工业过程开发上，用于工业废酸、碱的回收，如高校化学工程学报(第16卷，217-221页)，英文膜科学杂志(Journal of MembraneScience)(第220卷，第89-95页，第384卷，第219-225页)，中国专利(200910193465.2，200910264219.1)等，对扩散渗析器的开发主要体现在膜堆结构的改进上，如中国专利(201010144042.4)，和自动控制方面，如中国专利(200810203903.4)，但对整个卷式扩散渗析设备系统的集成和改进鲜有报道。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构紧凑的集成式膜扩散渗析装置，它占用空间小，操作方便，移动灵活，安全性好，自动化程度较高，为扩散渗析实验提供便利。
本实用新型膜扩散渗析装置，采用可移动框架式一体化设计，包括框架、料液桶、储罐、膜组件、计量泵和管道；其特征在于：水料液桶和废液料液桶安装在框架的顶端位置，膜组件固定于框架的中间位置，位于两个料液桶的下端，在膜组件下方位置装有两台计量泵，在计量泵的下方位置固定安装回收液储罐和残夜储罐。在料液桶与膜组件之间，膜组件与计量泵之间，及计量泵与储罐之间都通过管道连接，在膜组件的两个进口处都接有阀门，在储罐的下方设有阀门。水料液桶-膜组件的扩散液流道-计量泵-回收液储罐构成扩散液流通通道，废液料液桶-膜组件的渗析液流道-计量泵-残液储罐构成渗析液流通通道。
所述框架是由金属材料通过焊接制成的长方体，底部安装有万向轮。
所述膜组件为卷式扩散渗析膜组件或板框式扩散渗析膜组件。
所述膜组件内可装阴离子交换膜，用于废酸液的回收；膜组件内也可装阳离子交换膜，用于废碱液的回收。
所述计量泵为蠕动泵、离心泵、齿轮泵、或往复泵，优选蠕动泵。
本实用新型扩散渗析装置，在使用时，先将去离子水和废液分别置于水料液桶和废液料液桶中，分别打开两个计量泵，分别拔起两台计量泵泵头上的卡口，保证两个出口的渗析液和截留液通畅流出，分别打开料液桶下方的阀门，废液通过管道流入组件内，进入渗析液流道，从膜组件出口流出的残液经过计量泵流入残夜储罐。同理去离子水通过管道进入膜组件的扩散液流道，从膜组件出口流出的回收液经过计量泵流入残液储罐。待两出口均有液体流入储罐时，接通电源，调好计量泵的流速和转向，按下计量泵上面的卡口，开始实验并记录相关数据，实验中可通过设在储罐下方的采样阀门进行取样分析。实验结束后，关闭计量泵，关闭电源，拔起计量泵上的卡口和阀门放掉料液，在两个料液桶中加入清水，冲洗结束后，按下蠕动泵上的卡口，使膜组件中存留部分清水放置。
本实用新型扩散渗析装置，设有扩散液流通通道和渗析液流通通道两个管路系统，可以满足各种扩散渗析实验的需要，料液在重力势能的作用下通过料液桶进入膜组件，最后液体从组件的出口流出经过计量泵进入储罐；膜组件与设备采用易拆卸式连接，方便换膜组件和改变膜组件的尺寸构型。由于本设备将扩散渗析的所有部件集成到一个可移动的不锈钢框架上，使得设备结构紧凑，操作方便，占地面积大大减少；同时还具有便于运输和组装、易于与其它反应和分离技术集成等优点，设备性能和实验工作效率都有了很大提高。
附图说明
图1为本新型膜扩散渗析装置的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图以实施例对本新型膜扩散渗析装置作详细说明。
图1给出了本新型膜扩散渗析装置的结构示意图，将上端的水料液桶2和废液料液桶3固定在不锈钢钢架1的最上端，将1m2卷式阴膜扩散渗析膜组件6固定在底部装有万向轮10的不锈钢框架1中间的位置，使其上端的料液桶2、3底部距膜组件6之间的垂直距离为60cm。在料液桶2、3的底部接口处和膜组件6的两个进口之间用PVC管道5连接，在管路中间连有阀门4。在膜组件6的下方位置装有两个蠕动泵7，蠕动泵7与膜组件6的垂直距离为10cm。蠕动泵7泵头的进口与膜组件6的出口用PVC管道5连接。在蠕动泵7的下方位置固定安装回收液储罐8和残液储罐9于不锈钢框架1上，蠕动泵7与储罐8、9的垂直距离为40cm。在蠕动泵7泵头出口和储罐8、9之间用PVC管道5连接，储罐8、9的底部接有阀门4。
将本实施例实验用1m2卷式膜扩散渗析装置用于从钛白粉废酸液中回收硫酸的实验，料液为模拟的工业钛白废酸液，由FeSO4.7H2O和H2SO4混合配制而成，FeSO4和H2SO4浓度分别为0.351mol/L和1.564mol/L，实验中蠕动泵6的流速比(残液/回收酸液)始终保持为1。分别在4ml/min，6ml/min和8ml/min操作条件下进行酸回收实验，相关结果如下表：
| 性能指标 | 4ml/min | 6ml/min | 8ml/min |
| 酸回收率(％) | 84.63 | 81.52 | 80.01 |
| 盐截留率(％) | 91.30 | 93.34 | 94.23 |
实验结果显示，本实用新型卷式膜扩散渗析装置酸回收率达80％以上，亚铁离子截留率打90％以上，实现了钛白废酸液中酸和盐的一定程度分离。由于其结构紧凑，移动灵活，占地面积小、易于与其它反应和分离技术(如双极膜技术等)集成等优点，从而大大方便了实验操作者；将蠕动泵7安装在膜组件6与储罐(8、9)之间，用于计量和调节流速，提高了实验数据的准确性。
Claims (4)
1.本实用新型膜扩散渗析装置，采用可移动框架式一体化设计，包括框架(1)、料液桶(2、3)、储罐(8、9)、膜组件(6)、计量泵(7)和管道(5)；其特征在于：水料液桶(2)和废液料液桶(3)安装在框架的顶端位置，膜组件(6)固定于框架(1)的中间位置，位于两个料液桶(2、3)的下端，在膜组件(6)下方位置装有两台计量泵(7)，在计量泵(7)的下方位置固定安装回收液储罐(8)和残夜储罐(9)。在料液桶(2、3)与膜组件(6)之间，膜组件(6)与计量泵(7)之间，及计量泵(7)与储罐(8、9)之间都通过管道(5)连接，在膜组件(6)的两个进口处都接有阀门(4)，在储罐(8、9)的下方设有阀门(4)。水料液桶(2)-膜组件(6)的扩散液流道-计量泵(7)-回收液储罐(8)构成扩散液流通通道，废液料液桶(3)-膜组件(6)的渗析液流道-计量泵(7)-残液储罐(9)构成渗析液流通通道。
2.如权利要求1所述膜扩散渗析装置，特征在于所述膜组件(6)为卷式扩散渗析膜组件或板框式扩散渗析膜组件。
3.如权利要求1所述膜扩散渗析装置，特征在于所述膜组件(6)内可装阴离子交换膜，用于废酸液的回收；膜组件内也可装阳离子交换膜，用于废碱液的回收。
4.如权利要求1所述膜扩散渗析装置，特征在于所述计量泵(7)为蠕动泵、离心泵、齿轮泵、或往复泵。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220756807 CN203155101U (zh) | 2012-12-29 | 2012-12-29 | 一种膜扩散渗析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220756807 CN203155101U (zh) | 2012-12-29 | 2012-12-29 | 一种膜扩散渗析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203155101U true CN203155101U (zh) | 2013-08-28 |
Family
ID=49016325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201220756807 Expired - Lifetime CN203155101U (zh) | 2012-12-29 | 2012-12-29 | 一种膜扩散渗析装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN203155101U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109534368A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-03-29 | 成都茂岩矿业有限责任公司 | 一种硫酸直浸提取矿石中的锂并加工为氢氧化锂的方法 |
-
2012
- 2012-12-29 CN CN 201220756807 patent/CN203155101U/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109534368A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-03-29 | 成都茂岩矿业有限责任公司 | 一种硫酸直浸提取矿石中的锂并加工为氢氧化锂的方法 |
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