CN219111622U - 一种基膜水相溶液浸渍装置及反渗透膜制备设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及反渗透基膜水相溶液浸渍设备技术领域，具体而言，涉及一种基膜水相溶液浸渍装置及反渗透膜制备设备，包括水相溶液浸渍壳体，所述水相溶液浸渍壳体内设置有用于基膜穿过的蛇形管道，所述蛇形管道包括至少一个转折部，所述水相溶液浸渍壳体上设置有与所述蛇形管道连通的注液口以及多个不同高度液位的排液口，所述注液口和所述排液口均设置有电子阀，所有所述转折部处均设置有用于带动基膜移动的传动轴；本申请通过开启不同液位高度的排液口能够控制基膜移动过程在水相溶液中浸渍时间，进而控制基膜携带水相量，以调控聚酰胺复合膜性能；由于从注液口不断注入补加新鲜的水相溶液，能够保证水相溶液中单体的反应活性。

Description

一种基膜水相溶液浸渍装置及反渗透膜制备设备

技术领域

本实用新型涉及反渗透基膜水相溶液浸渍设备技术领域，具体而言，涉及一种基膜水相溶液浸渍装置及反渗透膜制备设备。

背景技术

水资源短缺是人类社会持续关注的一个热点环境问题。通常情况下，水资源短缺是指可以被人类直接利用的淡水资源十分短缺。解决或缓解水资源短缺问题的总体思路可以总结为“开源节流”。具体而言，“开源”是指需要从源头上增加可利用水资源的总量。例如，积极开发利用海水和内陆的苦咸水将从源头上提升可利用水资源的储量。“节流”是指需要从水资源的取用环节考虑，提高水资源的利用效率，积极寻求通过工程技术手段对生产和生活废水进行深度处理使其达到回用的标准，进而实现水资源的高效重复利用，达到削减水资源消耗量的目标。反渗透技术，作为一种先进的废水处理和海水脱盐技术，因其对小分子污染物和盐离子的高效去除得到了持续而广泛的关注，被认为是解决当前水资源短缺的有效途径。

工业中，目前反渗透膜的制备主要使用界面聚合的方法制备聚酰胺复合反渗透膜。其基本原理是利用两种反应活性很高的单体分别溶解在两种不互溶的溶剂中，当两种溶剂相互接触时，在两溶剂的界面处两种单体发生聚合反应，以间苯二胺和均苯三甲酰氯为聚合单体为例，制备聚酰胺复合膜基本流程为：(1)将基膜浸没在间苯二胺的水溶液中；(2)将吸附有间苯二胺水溶液的基膜浸没在均苯三甲酰氯的烷烃溶液中，两相界面上发生间苯二胺与均苯三甲酰氯的聚合反应，在基膜表面形成一层超薄且致密的聚酰胺层。聚酰胺分离层的好坏对整个膜的分离效果有着重要影响。膜表面携带水相单体是成膜的关键，也是成膜的难点。而在实际连续生产过程中，水相溶液中间苯二胺单体因其在制造过程中产生的少量酚类物质对水、空气十分敏感，很容易氧化，与此同时，部分间苯二胺分子在此作用下产生缔合，形成黑色物质；再加上间苯二胺本身极易被氧化，因此会降低水相溶液中单体的反应活性，严重影响所制备聚酰胺复合反渗透薄膜的性能稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基膜水相溶液浸渍装置，其能够控制水相溶液浸渍基膜的时间，将在连续生产过程中大量注入补加高浓度的水相单体，确保水相溶液中单体的反应活性，保证生产过程中聚酰胺复合薄膜性能的稳定性。

本实用新型的另一目的在于提供一种，其能够提高基膜的水相浸渍效果，进而提高制备出的反渗透膜的产品质量。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基膜水相溶液浸渍装置，包括水相溶液浸渍壳体，所述水相溶液浸渍壳体内设置有用于基膜穿过的蛇形管道，所述蛇形管道包括至少一个转折部，所述水相溶液浸渍壳体上设置有与所述蛇形管道连通的注液口以及多个不同高度液位的排液口，所述注液口和所述排液口均设置有电子阀，所有所述转折部处均设置有用于带动基膜移动的传动轴。

进一步地，所述水相溶液浸渍壳体由上壳和下壳拼接而成，所述蛇形管道设置于所述上壳和/或所述下壳内。

进一步地，所述上壳和所述下壳通过合模卡扣而拼接，且所述上壳和所述下壳的连接处还设置有密封垫片。

进一步地，所有所述转折部的外侧均设置所述合模卡扣。

进一步地，所述蛇形管道一侧的所述转折部相齐平且为顶端转折部、另一侧的所述转折部相齐平且为底端转折部，所述底端转折部固定于固定底座，且所述注液口设置于所述底端转折部。

进一步地，所述蛇形管道包括多个依次连通的V形管，所有所述V形管根据前后顺序依次连通而形成蛇形；

所述V形管包括进膜管和出膜管，所述进膜管与所述出膜管的转折处为所述底端转折部，相邻的两个所述V形管相连通后呈W形且其连接处为所述顶端转折部，且每个所述V形管上均设置三个不同高度液位的排液口，分别为上部排液口、中部排液口和下部排液口。

进一步地，还包括感应所述蛇形管道内温度的温度感应器和控制所述蛇形管道内温度的温控装置，所述注液口和所述排液口内均设置所述温度感应器，所述温度感应器与相对应的所述温控装置电性连接。

进一步地，所述水相溶液浸渍壳体上还设置有操控面板，所述传动轴上安装有张力传感器，所述张力传感器、所述电子阀、所述温度感应器和所述温控装置均与所述操控面板电性连接。

进一步地，所述注液口与注液缓冲釜连通，所述排液口与回收装置连通。

还提供一种反渗透膜制备设备，包括所述的基膜水相溶液浸渍装置。

相比于现有技术而言，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供一种基膜水相溶液浸渍装置，由于基膜一般在水平向移动，在使用时，将蛇形管道如图1所示进行放置，以便于基膜沿其移动方向穿过蛇形管道，并通过传动轴带动基膜的移动，基膜在蛇形管道内移动过程中，通过注液口对蛇形管道内注入水相溶液以对蛇形管道内的基膜进行浸渍，由于蛇形管道还设置有多个不同液位高度的排液口，通过开启不同液位高度的排液口使水相溶液排出，由于排液口所在液位高度不同，使得蛇形管道内液位高度不同，进而基膜在移动过程中浸渍于水相溶液的时间也不同，因此可通过开启不同液位高度的排液口能够控制基膜移动过程在水相溶液中浸渍时间，进而控制基膜携带水相量，以调控聚酰胺复合膜性能；另外，由于从注液口不断注入补加新鲜的水相溶液，避免蛇形管道内水相溶液被氧化，进而能够保证水相溶液中单体的反应活性，保证生产过程中聚酰胺复合薄膜性能的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型基膜水相溶液浸渍装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型V形管的结构示意图；

图3为本实用新型相邻两个V形管连通后呈W形的结构示意图；

图4为本实用新型水相溶液浸渍壳体与合模卡扣的连接结构示意图。

图中：(附图标记说明)

1-蛇形管道；11-V形管；111-进膜管；112-出膜管；

101-上壳；102-下壳；

2-转折部；21-底端转折部；22-顶端转折部；

3-注液口；4-排液口；41-上部排液口；42-中部排液口；43-下部排液口；

5-传动轴；6-合模卡扣；

7-操控面板；8-基膜；9-固定底座；10-从动轴。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

参照图1-图4，本实施例提供一种基膜水相溶液浸渍装置，包括水相溶液浸渍壳体，所述水相溶液浸渍壳体内设置有用于基膜8穿过的蛇形管道1，所述蛇形管道1包括至少一个转折部2，所述水相溶液浸渍壳体上设置有与所述蛇形管道1连通的注液口3以及多个不同高度液位的排液口4，所述注液口3和所述排液口4均设置有电子阀，通过控制各个电子阀而分别能够控制注液口3、排液口4的开启或关闭，且通过控制注液口3上电子阀的开口大小能够控制单位时间内的注液量及注液流速，所有所述转折部2处均设置有用于带动基膜8移动的传动轴5。

由于基膜8在水相浸渍时，一般沿水平向移动，在使用时，将蛇形管道1如图1所示进行放置，以便于基膜8沿其移动方向穿过蛇形管道1，并通过传动轴5带动基膜8的移动，基膜8在蛇形管道1内移动过程中，通过注液口3对蛇形管道1内注入水相溶液以对蛇形管道1内的基膜8进行浸渍，由于蛇形管道1还设置有多个不同液位高度的排液口4，通过开启不同液位高度的排液口4使水相溶液排出，由于排液口4所在液位高度不同，使得蛇形管道内液位高度不同，进而基膜8在移动过程中浸渍于水相溶液的时间也不同，因此可通过开启不同液位高度的排液口4能够控制基膜8移动过程在水相溶液中浸渍时间，进而控制基膜8携带水相量，以调控聚酰胺复合膜性能；另外，由于从注液口3不断注入补加新鲜的水相溶液，避免蛇形管道1内水相溶液被氧化，进而能够保证水相溶液中单体的反应活性，保证生产过程中聚酰胺复合薄膜性能的稳定性。

在本实施例中，所述水相溶液浸渍壳体由上壳101和下壳102拼接而成，所述蛇形管道1设置于所述上壳101和/或所述下壳102内，上壳101和下壳102拼装在一起而属于可拆卸连接，便于水相溶液浸渍壳体内部零部件的安装、拆卸和内部清洁。

具体地，所述上壳101和所述下壳102通过合模卡扣6而拼接，且所述上壳101和所述下壳102的连接处还设置有密封垫片，用于提高连接处的密封性。优选地，所有所述转折部2的外侧均设置所述合模卡扣6，加强上壳101和下壳102各部位的连接牢固性。

由于蛇形管道1按照图1中所示的方式进行放置，蛇形管道1两侧的转折部2分为两部分，其中一部分位于蛇形管道1的一侧且定义为顶端转折部22、另一部分位于蛇形管道1的另一侧且定义为底端转折部21，所有的顶端转折部22同侧设置，所有的底端转折部21也同侧设置。

本实施例优选的实施方式是：如图1所示，处于同侧的所有顶端转折部22相齐平(高度相同)、以及处于同侧的所有底端转折部21相齐平(高度相同)，且将所有底端转折部21固定在固定底座9上，优选地将固定底座9与底端转折部21一一对应设置，每个底端转折部21安装固定于对应的固定底座9上。

在本实施例中，为了便于解释清楚，在这里将蛇形管道1拆分开，将其拆分为多个依次连通的V形管11(如图2所示)，所有所述V形管11根据前后顺序依次连通而形成蛇形。在实际应用中需要注意：V形管11大体为V形，且各个V形管11的形状大小可以允许存在轻微的差异。

所述V形管11包括进膜管111和出膜管112，所述进膜管111与所述出膜管112的转折处为所述底端转折部21，相邻的两个所述V形管11相连通后呈W形且其连接处为所述顶端转折部22(如图3所示)，且每个所述V形管11上均设置多个不同高度液位的排液口4，优选地，每个所述V形管11上均设置三个不同高度液位的排液口4，分别为上部排液口41、中部排液口42和下部排液口43，上部排液口41、中部排液口42和下部排液口43根据高度不同分别位于V形管11的上部、中部和下部。每个V形管11的底端转折部21均设置注液口3且每个注液口3均与相对应的注液缓冲釜连通，注液缓冲釜用于提供水相溶液而对蛇形管道1内进行注液。所有排液口4均与回收装置连通，回收装置用于回收使用过的水相溶液。

优选地，将每个V形管11上的三个排液口4共同设置于出膜管112上，当然了，由于排液口4的设置位置、设置方式比较灵活，可根据实际情况而设置。

需要注意的是：蛇形管道1可以只包括一个V形管11，当蛇形管道1包括至少两个V形管11时，相邻的两个所述V形管11相连通后呈W形后，所有的V形管11内的管道串联成一整个蛇形管道1。

在本实施例中，还包括感应所述蛇形管道1内温度的温度感应器和控制所述蛇形管道1内温度的温控装置，所述注液口3和所述排液口4内均设置所述温度感应器，所述温度感应器与相对应的所述温控装置电性连接。每个V形管11作为一个个体存在，因为每个V形管11底部的注液口3注液后，由于排液口4的存在，每个V形管11内的液面高度取决于所打开的排液口4的高度(上部排液口41、中部排液口42或下部排液口43)，每个V形管11内均设置温度感应器和温控装置而实现单独控制。

所述水相溶液浸渍壳体上还设置有操控面板7，传动轴5优选用不锈钢材质，且在所述传动轴5上安装有张力传感器，所有的张力传感器、电子阀、温度感应器和温控装置均与操控面板7电性连接，由操控面板7统一控制。另外，传动轴5还连接有驱动电机，驱动电机也与操控面板7电性连接，因此通过操控面板7能够控制传动轴5的张力、V形管11内液体温度、以及注液频率。并且，还设置了从动轴10，每个传动轴5处均对应安装了从动轴10，传动轴5与对应的从动轴10平行设置且通过传动轴5带动从动轴10的转动。其具体的设置方式为：参照图1，位于顶端转折部22处的从动轴10设置于与其相对应的传动轴5的底部，通过顶端的从动轴10能够封堵住顶端的传动轴5底部位置的缝隙，使得水相溶液能够从顶端传动轴5的顶部缝隙流过，进而能够使得最高液位能够达到顶端的传动轴5的顶部；反之，位于底端转折部21处的从动轴10设置于与其相对应的传动轴5的顶部，通过底端的从动轴10能够封堵住底端的传动轴5顶部位置的缝隙，使得水相溶液只从底端传动轴5的底部缝隙流过。

在使用时：首先将蛇形管道1如图1所示进行放置，将基膜8沿水平移动方向穿过蛇形管道1，通过转折部2位置所设置的传动轴5带动基膜8的移动，基膜8在蛇形管道1内移动过程中，开启所有注液口3对各个V形管11内均注入水相溶液以对蛇形管道1内的基膜8进行浸渍，由于V形管11上还设置有三个不同液位高度的排液口4，通过开启不同液位高度的排液口4使水相溶液排出，由于排液口4所在液位高度不同，当开启不同高度的排液口4时，使得V形管11内液位高度不同，V形管11内的液量也不同，进而基膜8在移动过程中浸渍于水相溶液的时间也不同(液位高度较高则基膜8浸渍时间长，反之，液位高度较低则基膜8浸渍时间较短)，因此可通过开启不同液位高度的排液口能够控制基膜8移动过程在水相溶液中浸渍时间(根据具体情况而选择性地开启上部排液口41、中部排液口42或下部排液口43)，进而控制基膜8携带水相量，以调控聚酰胺复合膜性能；另外，由于从注液口不断注入补加新鲜的水相溶液，避免蛇形管道1内水相溶液被氧化，进而能够保证水相溶液中单体的反应活性，保证生产过程中聚酰胺复合薄膜性能的稳定性。

实施例2

本实施例提供一种反渗透膜制备设备，包括所述的基膜水相溶液浸渍装置，通过提高基膜8的水相浸渍效果，进而提高制备出的反渗透膜的产品质量。

本实用新型的技术方案的有益效果是：

1、可通过不同液位排液口4控制水相溶液浸润时间，进而控制基膜8携带水相量，调控聚酰胺复合膜性能。

2、这种进液、排液方式，使水相溶液一直保持活性的处理方式。

3、提高基膜8在水相溶液的浸渍效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基膜水相溶液浸渍装置，其特征在于，包括水相溶液浸渍壳体，所述水相溶液浸渍壳体内设置有用于基膜(8)穿过的蛇形管道(1)，所述蛇形管道(1)包括至少一个转折部(2)，所述水相溶液浸渍壳体上设置有与所述蛇形管道(1)连通的注液口(3)以及多个不同高度液位的排液口(4)，所述注液口(3)和所述排液口(4)均设置有电子阀，所有所述转折部(2)处均设置有用于带动基膜(8)移动的传动轴(5)。

2.根据权利要求1所述的基膜水相溶液浸渍装置，其特征在于，所述水相溶液浸渍壳体由上壳(101)和下壳(102)拼接而成，所述蛇形管道(1)设置于所述上壳(101)和/或所述下壳(102)内。

3.根据权利要求2所述的基膜水相溶液浸渍装置，其特征在于，所述上壳(101)和所述下壳(102)通过合模卡扣(6)而拼接，且所述上壳(101)和所述下壳(102)的连接处还设置有密封垫片。

4.根据权利要求3所述的基膜水相溶液浸渍装置，其特征在于，所有所述转折部(2)的外侧均设置所述合模卡扣(6)。

5.根据权利要求1所述的基膜水相溶液浸渍装置，其特征在于，所述蛇形管道(1)一侧的所述转折部(2)相齐平且为顶端转折部(22)、另一侧的所述转折部(2)相齐平且为底端转折部(21)，所述底端转折部(21)固定于固定底座(9)，且所述注液口(3)设置于所述底端转折部(21)。

6.根据权利要求5所述的基膜水相溶液浸渍装置，其特征在于，所述蛇形管道(1)包括多个依次连通的V形管(11)，所有所述V形管(11)根据前后顺序依次连通而形成蛇形；

所述V形管(11)包括进膜管(111)和出膜管(112)，所述进膜管(111)与所述出膜管(112)的转折处为所述底端转折部(21)，相邻的两个所述V形管(11)相连通后呈W形且其连接处为所述顶端转折部(22)，且每个所述V形管(11)上均设置三个不同高度液位的排液口(4)，分别为上部排液口(41)、中部排液口(42)和下部排液口(43)。

7.根据权利要求1所述的基膜水相溶液浸渍装置，其特征在于，还包括感应所述蛇形管道(1)内温度的温度感应器和控制所述蛇形管道(1)内温度的温控装置，所述注液口(3)和所述排液口(4)内均设置所述温度感应器，所述温度感应器与相对应的所述温控装置电性连接。

8.根据权利要求7所述的基膜水相溶液浸渍装置，其特征在于，所述水相溶液浸渍壳体上还设置有操控面板(7)，所述传动轴(5)上安装有张力传感器，所述张力传感器、所述电子阀、所述温度感应器和所述温控装置均与所述操控面板(7)电性连接。

9.根据权利要求1所述的基膜水相溶液浸渍装置，其特征在于，所述注液口(3)与注液缓冲釜连通，所述排液口(4)与回收装置连通。

10.一种反渗透膜制备设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的基膜水相溶液浸渍装置。

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