CN218131075U - 一种管式膜渗透分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管式膜渗透分离装置，包括罐体，罐体上设有若干相互连接的过滤膜组件；过滤膜组件包括加热组件和过滤组件，加热组件内设有若干换热管，过滤组件内设有若干过滤膜管，换热管与过滤膜管相互连接；任意两根相邻的换热管相互导通，任意两根相邻的过滤膜管相互导通；加热组件的顶部分别设有进料口和出料口，进料口和出料口分别与各自对应的换热管导通；罐体上设有连接通道，加热组件安装在过滤组件上方，过滤组件安装在连接通道的入口处且往罐体内部延伸；本实用新型设置了若干个相互连接的过滤膜组件，通过不同数量的过滤膜组件进行过滤就能得到不同浓度的溶剂，过滤后的溶剂纯度高且过滤时间短，并且通用性好。

Description

一种管式膜渗透分离装置

技术领域

本实用新型属于膜分离技术领域，具体涉及一种管式膜渗透分离装置。

背景技术

膜分离技术是一门迅速发展起来的高新技术，可用于分离、浓缩、提纯以及精华等方面。传统的膜分离装置种类繁多，通常会在真空容器内进行过滤分离，从而分离出所需要的溶剂。一般这类膜分离装置体积较大且分离步骤复杂，通常分离后的溶剂纯度不高，溶剂中包含其他杂质。为了提高溶剂纯度，只能延长过滤时间，过滤分离时真空容器需要循环加热，这样就会大大增加制作成本且分离的效率低。因此，需要设计一种管式膜渗透分离装置。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的问题，设计了一种管式膜渗透分离装置，本实用新型在同一压力容器上方设置了若干个相互连接的过滤膜组件，通过不同数量的过滤膜组件进行过滤就能得到不同浓度的溶剂，过滤后的溶剂纯度高且过滤时间短，并且通用性好。

本实用新型的发明目的是通过以下技术方案实现的：一种管式膜渗透分离装置，包括罐体，所述罐体上设有若干相互连接的过滤膜组件，任意两个相邻的过滤膜组件之间通过导管连接；所述过滤膜组件包括加热组件和过滤组件，所述加热组件内设有若干换热管，所述过滤组件内设有若干过滤膜管，所述换热管与过滤膜管一一对应且相互连接；任意两根相邻的换热管相互导通，任意两根相邻的过滤膜管相互导通；所述加热组件的顶部分别设有进料口和出料口，所述进料口和出料口分别与各自对应的换热管导通；所述罐体上设有若干竖直向上延伸的连接通道，所述加热组件安装在过滤组件的上端面，所述过滤组件安装在连接通道的入口处且沿着连接通道往罐体内部延伸。

作为优选，所述加热组件包括筒体、上盖板、上管板、下管板和若干并排且相邻设置的换热管，所述过滤组件包括上膜管板和若干并排且相邻设置的过滤膜管，所述上膜管板固定安装在连接通道的入口处，所述下管板设置在上膜管板的正上方且与其固定连接；所述筒体中空设置，所述上管板与筒体固定连接且安装在筒体顶部，所述下管板与筒体固定连接且安装在筒体底部，所述上盖板安装在上管板的正上方且与其固定连接；每根所述换热管设置在上管板与下管板之间，所述换热管的一端安装在上管板内且穿过上管板朝上盖板内部延伸，所述换热管的另一端安装在下管板内且穿过下管板往上膜管板内延伸；所述上盖板内设有若干用于连通换热管的第一凹槽，所述第一凹槽位于换热管的上端口附近且位于换热管的正上方，每个所述第一凹槽用于导通任意两根相邻设置的换热管；所述换热管穿过上膜管板与过滤膜管连接，所述换热管与过滤膜管同轴心设置，且沿着竖直方向延伸。

换热管在筒体内进行加热，换热管安装在上管板和下管板之间，上管板的正上方设有上盖板，上盖板朝向换热管的端面设有第一凹槽；需要过滤分离的溶剂从上盖板的进料口进入第一根换热管，溶剂沿着第一根换热管进入第一根过滤膜管，接着沿着第一根过滤膜管流入第二根过滤膜管内，然后从第二根过滤膜管流入第二根换热管内，然后从第二根换热管沿着第一凹槽流入第三根换热管内，设置第一凹槽，方便溶剂在任意两根相邻的换热管内流通；以此类推，最后溶剂从上盖板的出料口流出并进入到下一个过滤膜组件内，这样溶剂就能在加热组件和过滤组件内流通。所述换热管设置在过滤膜管的上方且两者同轴心设置，这样溶剂的加热和过滤能在一个容器内同时进行。

作为优选，所述筒体侧面分别设有第一连接口和第二连接口，所述第一连接口设置在第二连接口的上方。

通过设置第一连接口和第二连接口，方便往筒体内输入加热蒸汽，加热蒸汽从第一连接口进入到筒体内，筒体内的蒸汽以及冷凝水从第二连接口排出。

作为优选，所述上盖板与上管板之间设有成对设置的第一定位销，所述上盖板上设有容纳第一定位销的第一通孔，所述上管板上设有容纳第一定位销的第一沉孔，所述第一通孔与第一沉孔一一对应且同轴心设置；所述下管板与上膜管板之间设有成对设置的第二定位销。

通过设置第一定位销，在上盖板与上管板之间安装紧固螺钉时便于两者定位；同理设置了第二定位销，在下管板与上膜管板之间安装紧固螺钉时便于两者定位。

作为优选，所述上管板和下管板的中间位置设有若干用于安装换热管的第一导向通孔，上管板上的第一导向通孔与下管板上的第一导向通孔一一应且同轴心设置，所述第一导向通孔的孔径大小与换热管的外径大小相互匹配。

所述换热管依次穿过上管板以及下管板上的第一导向通孔，这样换热管就会被固定安装在上管板与下管板之间，安装方便且牢固。

作为优选，所述上盖板上设有进料口和出料口，所述进料口和出料口均与换热管同轴心设置；相邻设置的两个加热组件之间通过导管连接，任意一个加热组件的出料口通过导管连接与其相邻加热组件上的进料口。

所述进料口和出料口均与换热管同轴心设置，这样溶剂就能沿着进料口进入到换热管加热，最后沿着出料口流出筒体；在出料口与进料口之间安装导管，这样就方便任意两个加热组件相互连接。

作为优选，所述过滤组件还包括下膜管板、下盖板和若干均匀分布的拉杆，所述拉杆设置在上膜管板和下膜管板之间且靠近两者的边缘设置，所述拉杆的一端与上膜管板固定连接，另一端与下膜管板固定连接；所述下盖板设置在下膜管板的正下方且与其固定连接，所述过滤膜管依次穿过上膜管板和下膜管板且从下膜管板所在轴向延伸到下盖板内；所述下盖板内设有若干用于连通过滤膜管的第二凹槽，所述第二凹槽位于过滤膜管的下端口附近且位于过滤膜管的正下方，每个所述第二凹槽用于导通任意两根相邻设置的过滤膜管；所述换热管从下管板内穿出与过滤膜管安装在上膜管板内的端口相互连接。

所述过滤膜管安装在上膜管板与下膜管板之间，所述下膜管板的下方设有下盖板，所述下盖板朝向过滤膜管的端面设有第二凹槽，溶剂从进料口进入第一根换热管，接着沿着第一根换热管流入第一根过滤膜管，然后从第一根过滤膜管沿着第二凹槽流入到第二管过滤膜管内，以此类推，溶剂会沿着第二凹槽流入到其他过滤膜管内。因此，设置第二凹槽，方便溶剂在任意两根相邻的过滤膜管内流通。

作为优选，所述上膜管板与下膜管板的中间位置设有若干用于安装过滤膜管的第二导向通孔，上膜管板上的第二导向通孔与下膜管板上的第二导向通孔一一应且同轴心设置，所述第二导向通孔的孔径大小与过滤膜管的外径大小相互匹配。

所述过滤膜管依次穿过上膜管板以及下膜管板上的第二导向通孔，这样过滤膜管就会被固定安装在上膜管板与下膜管板之间，安装方便且牢固。

作为优选，所述上膜管板与下管板之间设有用于密封的垫片，所述下膜管板与下盖板之间设有用于密封的垫片，所述垫片上设有用于安装换热管或者过滤膜管的安装孔，所述换热管与过滤膜管的外径相同，所述换热管与过滤膜管的外径大小与安装孔的孔径大小相互匹配。

在上膜管板与下管板之间设有垫片，这样上膜管板与下管板之间有良好的密封性；在下膜管板与下盖板之间设有垫片，这样下膜管板与下盖板之间有良好的密封性。因此，需要过滤的溶剂不会直接泄漏到罐体内，溶剂只有通过过滤膜管过滤后才会渗透到罐体中。

作为优选，所述过滤膜管的上端口与下端口处均设有密封圈，所述密封圈套设安装在过滤膜管外层；过滤膜管上端口的密封圈设置在上膜管板与下管板之间，过滤膜管下端口的密封圈设置下膜管板与下盖板之间。

通过在上膜管板与下管板之间设置密封圈，使上膜管板与下管板之间密封性更好；下膜管板与下盖板之间设置了密封圈，使下膜管板与下盖板之间密封性更好。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型在罐体上设置了若干个相互串联的过滤膜组件，每个过滤膜组件包括加热组件和过滤组件，这样就能在同时给溶剂过滤加热，过滤效果好。同时，通过多个过滤膜组件实现多级过滤，这样安装实际所需的浓度连接不同数量的过滤膜组件，有很好的通用性。

2、每个过滤膜组件内的加热组件和过滤膜组件相互串联，体积小且过滤效果好；每个加热组件内的换热管并排且相邻设置，大大增加了换热面积；每个过滤组件内的过滤膜管并排且相邻设置，大大增加了过滤面积；因此，溶剂的加热彻底且过滤效果好。同时，换热管和过滤膜管均并排且相邻设置，这样又大大缩小设备体积，空间利用率高且占用面积小。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的左视图；

图4为过滤膜组件对半剖开的剖视图；

图5为图4中上盖板的仰视图；

图6为图4中下盖板的俯视图；

图7为图4中上膜管板的俯视图；

图8为图4中下膜管板的俯视图；

图9为图4中上管板的俯视图；

图10为图4中下管板的俯视图；

图11为图4中垫片的俯视图。

图中标记：1、罐体；2、过滤膜组件；3、导管；4、加热组件；41、换热管；42、进料口；43、出料口；44、筒体；45、上盖板；46、上管板；47、下管板；48、第一凹槽；49、第一定位销；410、第一通孔；411、第一沉孔；412、第二定位销；413、第一导向通孔；5、过滤组件；51、过滤膜管；52、上膜管板；53、下膜管板；54、下盖板；55、拉杆；56、第二凹槽；57、第二导向通孔；58、垫片；59、安装孔；510、密封圈；6、连接通道；7、第一连接口；8、第二连接口。

具体实施方式

下面结合附图所表示的实施例对本实用新型作进一步描述：

如图1至图11所示，本实施例公开了一种管式膜渗透分离装置，包括罐体1，所述罐体1上设有若干相互连接的过滤膜组件2，任意两个相邻的过滤膜组件2之间通过导管3连接；所述过滤膜组件2包括加热组件4和过滤组件5，所述加热组件4内设有若干换热管41，所述过滤组件5内设有若干过滤膜管51，所述换热管41与过滤膜管51一一对应且相互连接；任意两根相邻的换热管41相互导通，任意两根相邻的过滤膜管51相互导通；所述加热组件4的顶部分别设有进料口42和出料口43，所述进料口42和出料口43分别与各自对应的换热管41导通；所述罐体1上设有若干竖直向上延伸的连接通道6，所述加热组件4安装在过滤组件5的上端面，所述过滤组件5安装在连接通道6的入口处且沿着连接通道6往罐体1内部延伸。

所述加热组件4包括筒体44、上盖板45、上管板46、下管板47和若干并排且相邻设置的换热管41，所述过滤组件5包括上膜管板52和若干并排且相邻设置的过滤膜管51，所述上膜管板52固定安装在连接通道6的入口处，所述下管板47设置在上膜管板52的正上方且与其固定连接；所述筒体44中空设置，所述上管板46与筒体44固定连接且安装在筒体44顶部，所述下管板47与筒体44固定连接且安装在筒体44底部，所述上盖板45安装在上管板46的正上方且与其固定连接；每根所述换热管41设置在上管板46与下管板47之间，所述换热管41的一端安装在上管板46内且穿过上管板46朝上盖板45内部延伸，所述换热管41的另一端安装在下管板47内且穿过下管板47往上膜管板52内延伸；所述上盖板45内设有若干用于连通换热管41的第一凹槽48，所述第一凹槽48位于换热管41的上端口附近且位于换热管41的正上方，每个所述第一凹槽48用于导通任意两根相邻设置的换热管41；所述换热管41穿过上膜管板52与过滤膜管51连接，所述换热管41与过滤膜管51同轴心设置，且沿着竖直方向延伸。

所述筒体44侧面分别设有第一连接口7和第二连接口8，所述第一连接口7设置在第二连接口8的上方。所述上盖板45与上管板46之间设有成对设置的第一定位销49，所述上盖板45上设有容纳第一定位销49的第一通孔410，所述上管板46上设有容纳第一定位销49的第一沉孔411，所述第一通孔410与第一沉孔411一一对应且同轴心设置；所述下管板47与上膜管板52之间设有成对设置的第二定位销412。所述上管板46和下管板47的中间位置设有若干用于安装换热管41的第一导向通孔413，上管板46上的第一导向通孔413与下管板47上的第一导向通孔413一一应且同轴心设置，所述第一导向通孔413的孔径大小与换热管41的外径大小相互匹配。所述上盖板45上设有进料口42和出料口43，所述进料口42和出料口43均与换热管41同轴心设置；相邻设置的两个加热组件4之间通过导管3连接，任意一个加热组件4的出料口43通过导管3连接与其相邻加热组件4上的进料口42。

所述过滤组件5还包括下膜管板53、下盖板54和若干均匀分布的拉杆55，所述拉杆55设置在上膜管板52和下膜管板53之间且靠近两者的边缘设置，所述拉杆55的一端与上膜管板52固定连接，另一端与下膜管板53固定连接；所述下盖板54设置在下膜管板53的正下方且与其固定连接，所述过滤膜管51依次穿过上膜管板52和下膜管板53且从下膜管板53所在轴向延伸到下盖板54内；所述下盖板54内设有若干用于连通过滤膜管51的第二凹槽56，所述第二凹槽56位于过滤膜管51的下端口附近且位于过滤膜管51的正下方，每个所述第二凹槽56用于导通任意两根相邻设置的过滤膜管51；所述换热管41从下管板47内穿出与过滤膜管51安装在上膜管板52内的端口相互连接。所述上膜管板52与下膜管板53的中间位置设有若干用于安装过滤膜管51的第二导向通孔57，上膜管板52上的第二导向通孔57与下膜管板53上的第二导向通孔57一一应且同轴心设置，所述第二导向通孔57的孔径大小与过滤膜管51的外径大小相互匹配。所述上膜管板52与下管板47之间设有用于密封的垫片58，所述下膜管板53与下盖板54之间设有用于密封的垫片58，所述垫片58上设有用于安装换热管41或者过滤膜管51的安装孔59，所述换热管41与过滤膜管51的外径相同，所述换热管41与过滤膜管51的外径大小与安装孔59的孔径大小相互匹配。所述过滤膜管51的上端口与下端口处均设有密封圈510，所述密封圈510套设安装在过滤膜管51外层；过滤膜管51上端口的密封圈510设置在上膜管板52与下管板47之间，过滤膜管51下端口的密封圈510设置下膜管板53与下盖板54之间。

本实施例的具体工作过程如下，把需要处理的溶剂通过泵体抽取到过滤膜组件2进行过滤分离；在溶剂抽取到过滤膜组件2之前，先往过滤膜组件2内充入热蒸汽，热蒸汽沿着第一连接口7进入筒体44；通过泵体抽取的溶剂会沿着进料口42进入第一个所述过滤膜组件2进行过滤分离，然后溶剂沿着出料口43进入第二个所述过滤膜组件2内进行过滤分离；以此类推，过滤后的溶剂从最后一个过滤膜组件2的出料口43流出，且沿着出料口42进入冷却设置进行下一步冷却回收。溶剂内的水分和小分子有机物在高温高压作用下透过过滤膜管51进入罐体1，且沿着罐体1的出口进入真空冷凝装置进行冷却回收。

溶剂进入过滤膜组件2的流动过程如下，溶剂先沿着进料口42进入第一根所述换热管41，接着沿着第一根所述换热管41从上往下流入第一根所述过滤膜管51，然后溶剂沿着第二凹槽56进入与第一根所述过滤膜管51相邻的第二根所述过滤膜管51；溶剂继续从第二根所述过滤膜管51从下往上流入第二根所述换热管41，之后溶剂沿着第一凹槽48流入第三根所述换热管41，之后溶剂继续从上往下流动到第三根所述过滤膜管51内。以此类推，溶剂最后会从出料口43流出。溶剂在过滤膜管51内流动时，小分子有机物和水分会透过过滤膜管51进入到罐体1中，大分子有机物会沿着过滤膜组件2继续过滤，溶剂过滤完成后沿着出料口43流入冷却装置进行冷却回收。因此，溶剂通过滤膜组件2的过滤分离，分离后的溶剂纯度高且过滤时间短。

文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种管式膜渗透分离装置，其特征在于，包括罐体（1），所述罐体（1）上设有若干相互连接的过滤膜组件（2），任意两个相邻的过滤膜组件（2）之间通过导管（3）连接；所述过滤膜组件（2）包括加热组件（4）和过滤组件（5），所述加热组件（4）内设有若干换热管（41），所述过滤组件（5）内设有若干过滤膜管（51），所述换热管（41）与过滤膜管（51）一一对应且相互连接；任意两根相邻的换热管（41）相互导通，任意两根相邻的过滤膜管（51）相互导通；所述加热组件（4）的顶部分别设有进料口（42）和出料口（43），所述进料口（42）和出料口（43）分别与各自对应的换热管（41）导通；所述罐体（1）上设有若干竖直向上延伸的连接通道（6），所述加热组件（4）安装在过滤组件（5）的上端面，所述过滤组件（5）安装在连接通道（6）的入口处且沿着连接通道（6）往罐体（1）内部延伸。

2.根据权利要求1所述的管式膜渗透分离装置，其特征在于，所述加热组件（4）包括筒体（44）、上盖板（45）、上管板（46）、下管板（47）和若干并排且相邻设置的换热管（41），所述过滤组件（5）包括上膜管板（52）和若干并排且相邻设置的过滤膜管（51），所述上膜管板（52）固定安装在连接通道（6）的入口处，所述下管板（47）设置在上膜管板（52）的正上方且与其固定连接；所述筒体（44）中空设置，所述上管板（46）与筒体（44）固定连接且安装在筒体（44）顶部，所述下管板（47）与筒体（44）固定连接且安装在筒体（44）底部，所述上盖板（45）安装在上管板（46）的正上方且与其固定连接；每根所述换热管（41）设置在上管板（46）与下管板（47）之间，所述换热管（41）的一端安装在上管板（46）内且穿过上管板（46）朝上盖板（45）内部延伸，所述换热管（41）的另一端安装在下管板（47）内且穿过下管板（47）往上膜管板（52）内延伸；所述上盖板（45）内设有若干用于连通换热管（41）的第一凹槽（48），所述第一凹槽（48）位于换热管（41）的上端口附近且位于换热管（41）的正上方，每个所述第一凹槽（48）用于导通任意两根相邻设置的换热管（41）；所述换热管（41）穿过上膜管板（52）与过滤膜管（51）连接，所述换热管（41）与过滤膜管（51）同轴心设置，且沿着竖直方向延伸。

3.根据权利要求2所述的管式膜渗透分离装置，其特征在于，所述筒体（44）侧面分别设有第一连接口（7）和第二连接口（8），所述第一连接口（7）设置在第二连接口（8）的上方。

4.根据权利要求2所述的管式膜渗透分离装置，其特征在于，所述上盖板（45）与上管板（46）之间设有成对设置的第一定位销（49），所述上盖板（45）上设有容纳第一定位销（49）的第一通孔（410），所述上管板（46）上设有容纳第一定位销（49）的第一沉孔（411），所述第一通孔（410）与第一沉孔（411）一一对应且同轴心设置；所述下管板（47）与上膜管板（52）之间设有成对设置的第二定位销（412）。

5.根据权利要求2所述的管式膜渗透分离装置，其特征在于，所述上管板（46）和下管板（47）的中间位置设有若干用于安装换热管（41）的第一导向通孔（413），上管板（46）上的第一导向通孔（413）与下管板（47）上的第一导向通孔（413）一一对应且同轴心设置，所述第一导向通孔（413）的孔径大小与换热管（41）的外径大小相互匹配。

6.根据权利要求2所述的管式膜渗透分离装置，其特征在于，所述上盖板（45）上设有进料口（42）和出料口（43），所述进料口（42）和出料口（43）均与换热管（41）同轴心设置；相邻设置的两个加热组件（4）之间通过导管（3）连接，任意一个加热组件（4）的出料口（43）通过导管（3）连接与其相邻加热组件（4）上的进料口（42）。

7.根据权利要求2所述的管式膜渗透分离装置，其特征在于，所述过滤组件（5）还包括下膜管板（53）、下盖板（54）和若干均匀分布的拉杆（55），所述拉杆（55）设置在上膜管板（52）和下膜管板（53）之间且靠近两者的边缘设置，所述拉杆（55）的一端与上膜管板（52）固定连接，另一端与下膜管板（53）固定连接；所述下盖板（54）设置在下膜管板（53）的正下方且与其固定连接，所述过滤膜管（51）依次穿过上膜管板（52）和下膜管板（53）且从下膜管板（53）所在轴向延伸到下盖板（54）内；所述下盖板（54）内设有若干用于连通过滤膜管（51）的第二凹槽（56），所述第二凹槽（56）位于过滤膜管（51）的下端口附近且位于过滤膜管（51）的正下方，每个所述第二凹槽（56）用于导通任意两根相邻设置的过滤膜管（51）；所述换热管（41）从下管板（47）内穿出与过滤膜管（51）安装在上膜管板（52）内的端口相互连接。

8.根据权利要求7所述的管式膜渗透分离装置，其特征在于，所述上膜管板（52）与下膜管板（53）的中间位置设有若干用于安装过滤膜管（51）的第二导向通孔（57），上膜管板（52）上的第二导向通孔（57）与下膜管板（53）上的第二导向通孔（57）一一对应且同轴心设置，所述第二导向通孔（57）的孔径大小与过滤膜管（51）的外径大小相互匹配。

9.根据权利要求7所述的管式膜渗透分离装置，其特征在于，所述上膜管板（52）与下管板（47）之间设有用于密封的垫片（58），所述下膜管板（53）与下盖板（54）之间设有用于密封的垫片（58），所述垫片（58）上设有用于安装换热管（41）或者过滤膜管（51）的安装孔（59），所述换热管（41）与过滤膜管（51）的外径相同，所述换热管（41）与过滤膜管（51）的外径大小与安装孔（59）的孔径大小相互匹配。

10.根据权利要求7所述管式膜渗透分离装置，其特征在于，所述过滤膜管（51）的上端口与下端口处均设有密封圈（510），所述密封圈（510）套设安装在过滤膜管（51）外层；过滤膜管（51）上端口的密封圈（510）设置在上膜管板（52）与下管板（47）之间，过滤膜管（51）下端口的密封圈（510）设置下膜管板（53）与下盖板（54）之间。

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