真空膜蒸餾實驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種真空膜蒸餾實驗裝置，該裝置可用于處理工業高鹽循環水、濃縮高濃度水溶性淀粉水溶液、濃縮高濃度蛋白質水溶液。該裝置由膜蒸餾系統和冷凝系統兩部分組成，其中膜蒸餾系統由平板膜處理系統和中空纖維膜處理系統兩部分并聯組成。該實驗裝置的主要設備有帶加熱裝置的料液儲罐、氟塑料磁力泵、壓力表、流量計、膜組件、冷凝裝置、低溫恒溫槽、油封旋片真空泵、緩沖罐、干燥器。具有實驗性強，占地面積小，造價較低，便于操作，實驗效果直觀，對環境無污染等特點，適用于實驗教學。
【專利說明】真空膜蒸餾實驗裝置【技術領域】[0001]本實用新型屬于教學設備領域。【背景技術】[0002]近年來膜蒸餾技術已逐漸被應用于海水或苦咸水淡化、食品工業濃縮果汁等現實 生產中。膜蒸餾在理論上能達到100%的截留率，而且能在較高料液濃度條件下運行，并能 獲得純度很高的透過液及濃縮至過飽和狀態的濃縮液。因此，開拓高效能的膜蒸餾技術具 有重要意義。真空膜蒸餾是膜蒸餾技術的一個重要分支。
【發明內容】
[0003]本實用新型目的是開發具有低能耗、產能大和無毒無害的真空膜蒸餾實驗裝置。[0004]該真空膜蒸餾實驗裝置，是由料液循環系統和低壓蒸氣冷卻系統組成；料液循環 系統由料液儲罐I，氟塑料磁力泵2，轉子流量計3，壓力表4，平板膜蒸餾組件5，中空纖維膜 蒸餾組件6組成；低壓蒸氣冷卻系統由真空表7，蛇形冷凝管8，低溫恒溫槽9，收集槽10，緩 沖罐11，干燥器12，油封旋片真空泵13組成。[0005]本實用新型具有兩種系統，料液循環系統和低壓蒸汽冷卻系統；[0006]料液循環系統有2種模式:[0007]模式1:料液儲罐I中的料液依次經由氟塑料磁力泵2，流經轉子流量計3、壓力表 4，進入平板膜蒸餾組件5，再回到料液儲罐I。[0008]模式2:料液儲罐I中的料液依次經由氟塑料磁力泵2，流經轉子流量計3、壓力表 4，中空纖維膜蒸餾組件6，再回到料液儲罐I。[0009]低壓蒸氣冷卻系統有2種模式:[0010]模式1:平板膜蒸餾組件5產生的低壓蒸汽經由真空表7進入蛇形冷凝管8，冷卻 液由收集槽10收集，蛇形冷凝管8冷卻液排出口位置有不凝性氣體排出管，不凝性氣體排 出管依次經緩沖罐11、干燥器12與油封旋片真空泵13相連。[0011]模式2:中空纖維膜蒸餾組件6產生的低壓蒸汽經由真空表7進入蛇形冷凝管8， 冷卻液由收集槽10收集，蛇形冷凝管8冷卻液排出口位置有不凝性氣體排出管，不凝性氣 體排出管依次經緩沖罐11、干燥器12與油封旋片真空泵13相連。[0012]所述蛇形冷凝管8所需冷卻液由低溫恒溫槽9提供。[0013]本實用新型設計簡單合理，具有占地面積小，操作方便，實驗效果直觀且無毒無害 等特點。主要作為真空膜蒸餾分離液體混合物實驗教學設備。【專利附圖】
【附圖說明】[0014]圖1為本實用新型結構示意圖。【具體實施方式】[0015]如圖1所示本實用新型具有兩種系統，料液循環系統和低壓蒸汽冷卻系統；[0016]料液循環系統有2種模式:[0017]模式1:料液儲罐I中的料液依次經由氟塑料磁力泵2，流經轉子流量計3、壓力表 4，進入平板膜蒸餾組件5，再回到料液儲罐I。[0018]模式2:料液儲罐I中的料液依次經由氟塑料磁力泵2，流經轉子流量計3、壓力表 4，中空纖維膜蒸餾組件6，再回到料液儲罐I。[0019]低壓蒸氣冷卻系統有2種模式:[0020]模式1:平板膜蒸餾組件5產生的低壓蒸汽經由真空表7進入蛇形冷凝管8，冷卻 液由收集槽10收集，蛇形冷凝管8冷卻液排出口位置有不凝性氣體排出管，不凝性氣體排 出管依次經緩沖罐11、干燥器12與油封旋片真空泵13相連。[0021]模式2:中空纖維膜蒸餾組件6產生的低壓蒸汽經由真空表7進入蛇形冷凝管8， 冷卻液由收集槽10收集，蛇形冷凝管8冷卻液排出口位置有不凝性氣體排出管，不凝性氣 體排出管依次經緩沖罐11、干燥器12與油封旋片真空泵13相連。[0022]所述蛇形冷凝管8所需冷卻液由低溫恒溫槽9提供。[0023]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明:[0024]料液儲罐中的原料液加熱到設定溫度后，在氟塑料磁力泵的輸送下流經玻璃轉子 流量計、壓力表后，進入平板膜組件或中空纖維膜組件，再流回料液儲罐循環；開啟油封旋 片真空泵后，膜組件的透過側(冷側)呈負壓，在膜組件兩側壓差推動下，一部分料液則在膜 表面(熱側)汽化，蒸氣透過膜組件到達冷側，并流經真空表，到達蛇形冷凝管，在低溫恒溫 槽提供的冷卻液作用下冷凝成液態流入收集槽。[0025]每隔一定時間將收集槽中的冷卻液收集、稱重，并對料液儲罐及收集槽取樣分析， 確定組分濃度。實驗前整個系統用低濃度的料液清洗膜上游，再用去離子水清洗。[0026]本實用新型操作步驟如下:[0027](I)將所需平板膜裝入膜組件內或將中空纖維膜裝入膜組件內，用螺絲固定好；[0028](2)配置一定濃度的CaCl2溶液(水溶性淀粉水溶液)于料液儲罐中，并加熱，使其 達到實驗所需溫度；[0029](3)關閉料液儲罐的旁路閥，關閉中空纖維膜組件支路，打開平板膜組件支路，打 開氟塑料磁力泵循環原料液，對平板膜組件支路進行檢漏，完成后，關閉平板膜組件支路， 打開中空纖維膜組件支路進行檢漏，完成后即可進行下一步實驗；[0030](4)關閉一條支路，打開另一條支路，打開低溫恒溫槽開啟制冷和循環，打開油封 旋片真空系統，并調節真空度；[0031](5)在一定真空度下循環0.5-1小時，使膜溶脹后進行檢漏。若冷側流出的蒸汽中 夾帶液體，則說明膜有缺陷，須關閉所有設備，更換新的無缺陷的膜；[0032](6)若膜不漏，將淡水收集槽洗凈、干燥，以收集淡水；[0033](7)當料液溫度、壓力恒定后，開啟油封旋片真空系統，調節一定真空度，開始進行 膜蒸餾實驗，定時收集淡水，并記錄料液流速、溫度、膜前壓力、膜后真空度等數據；[0034](8)到達實驗時間后，關閉系統電源，將系統放空，對收集的淡水稱重，并對料液儲 罐及淡水收集槽取樣分析，測定其組成及各組成的濃度；[0035](9)改變料液流速、溫度及真空度，如此反復進行透過液收集、稱重、取樣分析。
【權利要求】
1.一種真空膜蒸餾實驗裝置，其特征在于:該真空膜蒸餾實驗裝置是由料液循環系統 和低壓蒸氣冷卻系統組成；料液循環系統由料液儲罐(1)，氟塑料磁力泵(2)，轉子流量計(3)，壓力表(4)，平板膜蒸餾組件(5)，中空纖維膜蒸餾組件(6)組成；低壓蒸氣冷卻系統由 真空表(7)，蛇形冷凝管(8)，低溫恒溫槽(9)，收集槽(10)，緩沖罐(11)，干燥器(12)，油封 旋片真空泵(13)組成。
【文檔編號】C02F1/04GK203379813SQ201320192897
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年4月17日 優先權日:2013年4月17日
【發明者】孫德, 亢榮敏, 李冰冰, 楊萍, 李中坤, 王棟 申請人:長春工業大學