CN205164679U - 一种膜催化反应分离装置 - Google Patents

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何本桥
李建新
刘广瑞
彭超
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Abstract

本实用新型公开了一种膜催化反应分离装置，包括：U型容器和底座，其特征在于：所述U型容器位于底座上，U型容器中设置若干膜催化反应分离组，各组之间由隔离层隔开，且各组之间具有空隙。本实用新型结构简单，使用方便；分离效果好，成本低，使用寿命长；实现反应物和反应产物的及时分离，以及二者与催化剂的及时分离，提高了反应速度和生产效率。

Description

一种膜催化反应分离装置
技术领域：
本实用新型属于膜催化反应分离装置技术领域，尤其是涉及一种膜催化反应分离装置。
背景技术：
膜催化反应分离技术是利用含有特殊催化活性成分的有机或无机材料与成膜材料共混或杂化，在一定的工艺条件下制备出具有多孔结构的多孔复合催化膜，在反应物流过该膜时进行催化，反应产物随之流走，实现反应物和反应产物的及时分离，以及二者与催化剂的及时分离，并进一步借助渗透汽化分离装置及时将反应产物中低分子量物质选择性分离，提高反应速度和生产效率，降低生产成本。膜催化反应分离技术已经广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、石油、能源等领域，具有重要的应用前景。膜催化反应分离工艺参数一般从实验中获得，但是现有的膜催化反应分离实验设备，通用性差，结构复杂，存在设备安装不规范，装置寿命短，分离效果差，成本高等问题，从而影响实验数据的准确性和实用性。
因此，针对现有技术的存在的问题，本实用新型提供了一种膜催化反应分离装置，其通用性好，结构简单紧凑，体积小，使用方便，分离效果好，成本低，设备安装简单规范，耐腐蚀，使用寿命长。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构紧凑、使用方便、操作简单、性能稳定的通用膜催化反应分离设备。
为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
一种膜催化反应分离装置，包括：U型容器和底座，其特征在于：所述U型容器位于底座上，U型容器中设置若干膜催化反应分离组，各组之间由隔离层隔开，且各组之间具有空隙。
所述隔离层为多孔膜层，例如多孔钛金属材料膜层。
所述膜催化反应分离组由多孔结构的一层或多层多孔催化膜组成，它们分组叠放，可以为一组或多组，每组膜厚度为0.1厘米至5厘米，组与组之间的空隙为0.1厘米至0.5厘米。膜边缘上面用密封圈压实。所述多孔催化膜为复合膜，其孔径大小约为1-20微米，孔隙率达到40％～70.0％。
所述复合膜是以磺化聚醚砜(SPES)/聚醚砜(PES)、磺化聚苯乙烯(SPS)/聚乙烯醇(PVA)、固体酸/磺化聚合物中的一种为膜材料，以非织造布为支撑体的多孔复合催化膜。所用固体酸为硫酸锆Zr(SO4)2、磷钼酸H3PMo12O40或硫酸钛Ti(SO4)2等中的一种或多种；磺化聚合物是由聚乙烯醇、聚乙烯-乙烯醇、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、各种纤维素、聚砜或聚醚砜等高聚物前驱体经磺化改性制成，所述磺化基团的取代度为0％～50％，固体酸与磺化聚合物的重量百分比为0％～60％。
所述U型容器上面有法兰盖，法兰盖上设有进料口、搅拌装置、温度传感器；U型容器带有加热装置，外部有保温装置，底部设有出料口，出料口与渗透汽化装置相连。
所述搅拌装置位于法兰盖的中心位置，与U型容器中心线重合，搅拌装置通过固定横档与固定竖档设置在上部，搅拌装置旁设置有控速装置，速度范围为0-375r/min。
在保温装置的不同高度设置有温度传感器，监测不同位置温度的变化，其底部与搅拌装置平齐。
所述的出料口设置有阀门、产品采样口，直接对产物进行分析和产物的后处理。
所述的渗透汽化装置是可用于分离小分子反应生成物的分离装置。
本实用新型的装置适用于在反应条件下反应物为液体的可逆反应，如酯化反应和酯交换反应等。
本实用新型的优异效果是：将所述膜催化反应分离装置各核心部件简单化，规范化。该装置结构简单，使用方便，分离效果好，成本低，设备安装简单规范，使用寿命长，在很大程度上使中膜催化反应分离工艺参数的可靠性和检测数据的准确性得到提高。
附图说明：
图1是本实用新型装置的结构示意图。
附图标记说明：1-进料口；2-搅拌装置；3-温度传感器；4-保温装置；5-膜催化反应分离组；6-出料口；7-底座；8-固定竖档；9-固定横档；10-U型容器；11-法兰盖。
具体实施方式：
下面结合附图参考具体实施例进一步详细说明本实用新型，但并不对其构成任何限制。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可做各种改动和修改，因此本实用新型的保护范围应该以权力要求所限定的范围为准。
实施例
如图1所示，一种膜催化反应分离装置，包括：U型容器10与底座7，其中U型容器10位于底座7上，底部有出料口6，U型容器上面有法兰盖11，法兰盖11上设有进料口1、搅拌装置2、温度传感器3；所述U型容器10外部被作为保温装置4的保温层包裹，出料口6与渗透汽化装置相连。在保温装置4的不同高度分别设置若干温度传感器3，其底部与搅拌装置2持平。保温装置4包裹在U型容器10外部。搅拌装置2通过固定竖档8和固定横档9固定于法兰盖11上。
使用前，打开法兰盖11，将一层或多层多孔结构的催化膜叠放在U型容器10中，各层之间设置多孔的钛膜层。压实所述催化膜层，防止溶液中从催化膜边缘漏过。将法兰盖11用螺母固定，在法兰连接处用橡胶圈进行密封，从而更准确控制和反映温度。将温度传感器3从侧面插入U型容器10中，对不同位置的温度进行监控。
工作过程中，料液通过进料口1进入到U型容器10中，在搅拌装置2的搅拌下充分混合，由温度传感器3反应料液温度，料液经过膜催化反应分离组5由出料口6流出，料液的温度通过改变保温装置4的温度进行控制。

Claims (10)

1.一种膜催化反应分离装置，包括：U型容器(10)和底座(7)，其特征在于：所述U型容器(10)位于底座(7)上，U型容器(10)中设置若干膜催化反应分离组(5)，各组之间由隔离层隔开，且各组之间具有空隙。
2.根据权利要求1所述的膜催化反应分离装置，其特征在于：所述膜催化反应分离组(5)由多孔结构的一层或多层催化膜组成，可以为一组或多组。
3.根据权利要求2所述的膜催化反应分离装置，其特征在于：每组膜厚度为0.1厘米至5厘米，组与组之间的空隙为0.1厘米至0.5厘米。
4.根据权利要求2所述的膜催化反应分离装置，其特征在于：所述多孔催化膜为复合膜，其孔径大小为1-20微米，孔隙率为40％～70.0％。
5.根据权利要求4所述的膜催化反应分离装置，其特征在于：所述复合膜是以磺化聚醚砜(SPES)/聚醚砜(PES)、磺化聚苯乙烯(SPS)/聚乙烯醇(PVA)、固体酸/磺化聚合物中的一种为膜材料，以非织造布为支撑体的多孔复合催化膜。
6.根据权利要求1所述的膜催化反应分离装置，其特征在于：所述U型容器(10)上面有法兰盖(11)，法兰盖(11)上设有进料口(1)、搅拌装置(2)、温度传感器(3)；U型容器(10)外部有保温装置(4)，底部设有出料口(6)，出料口(6)与渗透汽化装置相连。
7.根据权利要求6所述的膜催化反应分离装置，其特征在于：所述搅拌装置(2)位于法兰盖(11)的中心位置，与U型容器(10)中心线重合，搅拌装置(2)通过固定横档(9)与固定竖档(8)固定在U型容器(10)上部。
8.根据权利要求5所述的膜催化反应分离装置，其特征在于：在保温装置(4)的不同高度有温度传感器(3)。
9.根据权利要求6所述的膜催化反应分离装置，其特征在于：所述的出料口(6)设置有阀门和产品采样口。
10.根据权利要求1所述的膜催化反应分离装置，其特征在于：所述隔离层为多孔膜层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105786561A (zh) * 2016-01-29 2016-07-20 北京小米移动软件有限公司 进程调用的方法及装置

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