CN2785695Y - 超细粉体料液的膜分离浓缩装置 - Google Patents

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CN2785695Y CN200520070757.4U CN200520070757U CN2785695Y CN 2785695 Y CN2785695 Y CN 2785695Y CN 200520070757 U CN200520070757 U CN 200520070757U CN 2785695 Y CN2785695 Y CN 2785695Y
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徐南平
邢卫红
范益群
邹琳玲
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Jiangsu Jiuwu Hi Tech Co Ltd
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Nanjing Tech University
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Abstract

本实用新型涉及一种超细粉体悬浮态料液进行浓缩的装置,设有料槽,料槽内固定有一根或多根膜管,各膜管的一端封闭,它们的开口端与抽吸系统相连,所说膜管的膜层位于膜管的外表面,膜孔径为2nm~5μm。膜管开口端与加压反冲机构相连,可适时反冲减轻膜污染。本装置在料液粘度很高、失去流动性的情况下也可以进行过滤过程,从而可以将料液浓度提高到较高水平,分离效率及产品回收率提高。

Description

超细粉体料液的膜分离浓缩装置
技术领域
本实用新型涉及一种超细粉体料液的膜分离浓缩装置。
背景技术
超细粉体因其具备一些特殊的物理化学性质,近年来在化工、医药、电子、冶金等诸多高科技领域中得到应用。超细粉体在湿化学法生产和应用过程中,细微粉体因粒径过小,其悬浮液固液分离比较困难,传统的板框和离心分离均已不能适用。近年开发的膜分离技术对分离超细粉体具有独特的优势。专利ZL00119077.6中公开的无机膜集成技术超细粉体制备方法中采用料液循环,错流过滤膜分离工艺,使含超细粉体悬浮态料液在泵加压下在管路内连续流动,循环于无机膜装置与物料槽之间,料液中液相不断透过无机膜被分离收集,循环物料逐渐增浓,达到固液分离的目的。这种分离方法对物料的流动性要求较高,当料液粘度较高、流动性较差时易堵塞膜管通道,使得渗透通量迅速降低,同时还会导致膜再生困难、产品收率降低等问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种超细粉体料液的膜分离浓缩装置,使超细粉体料液浓缩倍数提高,特别适合于高粘度料液的分离,降低操作成本。
本实用新型超细粉体料液的膜分离装置设有料槽,料槽内固定有一根或多根膜管,各膜管的一端封闭,它们的开口端与抽吸系统相连,所说膜管的膜层位于膜管的外表面,膜孔径为2nm~5μm,其材质可以是陶瓷、金属、复合材料或其他材质。
所说的抽吸系统是抽液泵。
所说的抽吸系统是真空泵,膜管开口端与真空泵之间连有渗透液收集罐。
所说的各膜管的开口端通过管路与反冲机构相连。当膜通量较低时,采用该反冲机构适向膜管内加压反冲,减轻膜污染,恢复通量后继续抽吸,所说的反冲介质可以是压力气体或增压液体。
所说的反冲机构是空压机、气体钢瓶或液体泵。
所说的膜管以平行管束的形式排列,管束开口端通过一个花板及上盖法兰固定,花板与上盖法兰相连,膜管、花板和上盖组成膜组件。上盖法兰上侧设有集液槽。
所说的料槽设有洗涤液加液口。对于含杂质离子的料液,通过加液口加入去离子水或洗涤液,继续分离,重复若干次后可使离子浓度降到所要求的水平。
本实用新型中,料槽内料液通过膜管外壁进行膜渗透分离,无需在管道内循流动,因而可避免过滤过程中的通道堵塞等问题,即使是料液粘度很高、失去流动性的情况下也可以进行过滤过程,从而可以将料液浓度提高到较高水平,分离效率及产品回收率提高。
附图说明
图1是本实用新型超细粉体膜分离装置结构简图。
图2是膜组件结构示意图。
图3是图2的A-A剖视图。
图中,1、8、9-电磁阀,2-上盖封头,3-压力表,4-减压阀,5-空压机,6-膜管,7-料槽,10-排空阀,11-真空表,12-真空泵,13-渗透液收集罐,14-排液阀,15-出液口,16-O形密封圈,17-上盖法兰18-花板,19-导流管,20-集液槽,21-螺栓,22-加液口。
图2和图3表示膜管6以平行管束的形式排列,管束开口端通过一个花板18和法兰17固定,花板与上盖封头2的法兰17以螺栓21相连,二者之间加装O形密封圈16,上盖封头2装有出液口15;膜管6、花板18和上盖封头17按图2组装成膜组件,该组件可直接加装在料槽7的上口。
具体实施方式
实施例一
下面结合图1-图3说明本实用新型装置分离超细粉体的过程。
操作前先将料槽7中加满料液,将图2所示的膜组件放入料槽7中,并用螺栓21固定好。膜管6浸入料槽7的料液中,膜管6的下端封闭并紧贴料槽7底部,以增加过滤时的膜面积及避免反冲时由于压力过大与料槽底部碰撞。操作时,关闭电磁阀1和8,开启电磁阀9,启动真空泵12,料槽7内物料的液相成分即渗透进入膜管的管内,随后被真空泵12抽吸进入法兰17上侧的空腔内,通过集液槽20、导流管19入渗透液收集罐13;随着液相的分离,料槽内的料液增浓,至液相抽出阻力增大,通量明显减小时,说明膜污染较严重,此时关闭阀9,开启阀1,启动空压机5,压力气体即通过减压阀5向膜管内加压反冲,使附着在膜管外的滤饼层脱落,膜通量提高。关闭阀1,打开阀8卸掉膜组件中的压力。关闭阀8,再次打开阀9继续分离过程,直至料液固含量增至预定的浓度时,从加液口22加入一定量的洗涤液,继续过滤,重复以上加液和过滤操作数次至料液中离子浓度低于一定程度,继续过滤至料液固含量达到预定值,关闭真空泵12,打开排气阀10卸掉真空,至此固相粉体留在料槽内,液相被分离集于槽13内,从排水阀14将液体排出利用或排放。
对于某些料液体系,可通过向料液加压方式,加大膜管的跨膜压差,提高通量。
实施例二
Zr(OH)4溶胶的浓缩试验
将平均粒径为6μm,浓度为10%的Zr(OH)4溶胶装入图1本实用新型装置的料槽内,开启真空泵12,通过陶瓷外膜渗透分离出液相,并适时采用反冲操作,有效地减薄膜表面的滤饼层,最终料液浓度可增浓达到30%,即Zr(OH)4溶胶在原有基础上浓缩了3倍,所得浓缩料液粘度大于1000000cp;产品收率达99%。
固含量同样为10%的Zr(OH)4溶胶采用过去的陶瓷膜错流循环过滤装置分离时,已出现循环通道堵塞,分离过程难以进行,料液浓度不能继续提高。

Claims (8)

1.超细粉体料液的膜分离装置,设有料槽,其特征是料槽内固定有一根或多根膜管,各膜管的一端封闭,它们的开口端与抽吸系统相连,所说膜管的膜层位于膜管的外表面,膜孔径为2nm~5μm。
2.根据权利要求1所述的超细粉体料液的膜分离装置,其特征是所说的抽吸系统是抽液泵。
3.根据权利要求1所述的超细粉体料液的膜分离装置,其特征是所说的抽吸系统是真空泵,膜管的开口端与真空泵之间连有渗透液收集罐。
4.根据权利要求1或2或3所述的超细粉体料液的膜分离装置,其特征是所说的各膜管的开口端通过管路与反冲机构相连。
5.根据权利要求4所述的超细粉体料液的膜分离装置,其特征是所说的反冲机构是空压机、气体钢瓶或液体泵。
6.根据权利要求5所述的超细粉体料液的膜分离装置,其特征是料槽设有洗涤液加液口。
7.根据权利要求6所述的超细粉体料液的膜分离装置,其特征是所说的膜管以平行管束的形式排列,管束开口端通过一个花板和上盖法兰固定,花板与上盖法兰相连,膜管、花板和上盖组成膜组件。
8.根据权利要求7所述的超细粉体料液的膜分离装置,其特征是上盖法兰上侧设有集液槽。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104119706A (zh) * 2014-07-09 2014-10-29 湖南科技大学 一种利用无机膜过滤生产油剂型铝粉颜料的方法及其装置
CN112316735A (zh) * 2020-10-26 2021-02-05 武汉工程大学 一种微滤膜管及反冲曝气耦合式浸没管式mbr组件

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