一種內壁涂覆串聯結構管式膜組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種內壁涂覆串聯結構管式膜組件，屬于膜分離【技術領域】，包括一管殼，一組管式膜，所述管式膜的內壁涂有分離層，兩對法蘭，每對法蘭由一固定法蘭和一流道法蘭組成，所述固定法蘭上開設有與管式膜截面形狀及數量、位置相對應的通孔，所述流道法蘭上設置有流道槽，兩根所述管式膜的端口設置于所述流道槽內并與所述流道槽相配合，進而構成串聯結構。與現有技術相比，本實用新型能夠實現小批量在線式滲透汽化脫水，有機溶劑料液與膜組件的接觸面積更大，被分離物質的流動性更好，密封性及耐溫度耐溶劑性好，脫水效率更高，符合發展綠色經濟的時代需求。
【專利說明】一種內壁涂覆串聯結構管式膜組件
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于膜分離【技術領域】，尤其涉及一種內壁涂覆串聯結構管式膜組件。
【背景技術】
[0002]隨著工業快速發展，各種有機溶劑得到廣泛使用，包括醇類、酯類、酮類、醚類、芳香族化合物等化學溶劑應用于能源、醫藥、生物等領域，在國民經濟中發揮著重要作用。
[0003]有機溶劑脫水是有機溶劑生產和使用過程中一個重要環節。傳統分離采用方法主要有一般化學方法、吸附法、精餾法。大多數有機溶劑和水形成共沸物或近沸物，采用普通精餾技術難以將水脫除。傳統恒沸精餾、萃取精餾技術，需要增加第三組分，不僅能耗高、工藝復雜、而且大量使用了有毒，有害的有機溶劑，給環境帶來了很大壓力。對于一般化學方法、吸附法，規模化生產過程中會產生大量廢液、廢渣，也不符合我國節能減排的基本政策。
[0004]滲透汽化(蒸汽滲透)膜用于共沸/近沸有機溶劑脫水具有明顯的節能與經濟優勢，已受到廣泛應用。其中膜組件是用在滲透汽化和蒸汽滲透、氣體分離等膜分離過程中的關鍵設備，目前國內的企業一般采用板框式膜組件，它只能使用平板有機膜。無機膜多采用管式膜組件，管式膜涂膜方式可以內壁涂覆和外壁涂覆，國內現有的管式膜組件均采用外壁涂覆膜管的膜組件，其密封結構復雜且密封性能不好，外壁管在流體壓力以及真空壓力的雙重作用下容易發生泄漏。另外，管式膜應用于滲透汽化和蒸汽滲透過程中，要求膜組件的裝填面積足夠大，而外壁管組成的膜組件，膜管之間只能是并聯結構，單股流體經過膜組件時，有機溶劑料液和膜組件的接觸面積小，進而導致單個膜組件脫水效率低，并且外壁涂覆膜管的密封性不好，管與管之間無法做到串聯，難以實現小批量在線式滲透汽化脫水。上述問題，亟待解決。
【發明內容】
[0005]本實用新型針對現有技術中的不足，提供了一種內壁涂覆串聯結構管式膜組件，能夠實現小批量在線式滲透汽化脫水，有機溶劑料液與膜組件的接觸面積更大，被分離物質的流動性更好，密封性及耐溫度耐溶劑性好，脫水效率更高，符合發展綠色經濟的時代需求。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型通過下述技術方案得以解決:一種內壁涂覆串聯結構管式膜組件包括:一管殼；一組管式膜，所述管式膜的內壁涂有分離層；兩對法蘭，每對法蘭由一固定法蘭和一流道法蘭組成，所述固定法蘭上開設有與管式膜截面形狀及數量、位置相對應的通孔，所述流道法蘭上設置有流道槽，兩根所述管式膜的端口設置于所述流道槽內并與所述流道槽相配合，進而構成串聯結構；一流道法蘭上設置有一進料口和一出料口；
[0007]所述固定法蘭和所述流道法蘭之間設置有密封件，所述管式膜穿過所述密封件，所述密封件密封管式膜內側與滲透液側；所述管殼包覆全部的管式膜。
[0008]為了獲得更好的技術效果，進一步的技術改進在于，所述分離層為陶瓷支撐滲透汽化膜，包括無機膜、有機-無機復合膜等其他可涂覆在陶瓷支撐體上的滲透汽化膜。
[0009]為了獲得更好的技術效果，進一步的技術改進在于，所述進料口和所述出料口與所述法蘭之間通過螺紋連接，所述固定法蘭和所述流道法蘭上對應設置有螺栓孔，所述螺栓孔內設置有螺栓，通過所述螺栓將所述固定法蘭和所述流道法蘭固定住。
[0010]為了獲得更好的技術效果，進一步的技術改進在于，所述管殼分為兩種形式，即獨立管殼形式或焊接在所述固定法蘭上的管殼形式。
[0011]為了獲得更好的技術效果，進一步的技術改進在于，所述密封件為O型圈或石墨填料環。
[0012]為了獲得更好的技術效果，進一步的技術改進在于，所述管式膜在管殼內的排布從截面上看為圓形排列、矩形排列或多變形排列。
[0013]本實用新型的有益效果是:1、所述管式膜的內壁涂有分離層，其在相比于外壁管的密封結構，內壁涂有分離層的密封結構更簡單，密封可靠性更好，在流體壓力以及真空壓力的雙重作用下不易發生泄漏，密封結構在有真空壓力存在的情況下密封更有效。
[0014]2、相比外壁管膜組件結構，密封件的結構簡單，成本低，安裝和拆卸方便。
[0015]3、本實用新型的密封件為O型圈或石墨填料環，安裝拆卸方便，成本低。
[0016]4、本實用新型內部的膜組件為串聯結構，相比并聯結構的膜組件，密封性更好，容易實現小批量在線式滲透汽化脫水，相同膜面積的串聯膜組件與并聯結構膜組件相比，單股料液經過串聯膜組件的接觸面積為并聯膜組件的幾倍甚至幾十上百倍，單次過膜脫水效率更高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的整體結構示意圖(圖中箭頭方向為料液的流動方向)。
[0018]圖2是本實用新型的固定法蘭示意圖。
[0019]圖3是本實用新型的固定法蘭沿A-A的剖視圖。
[0020]圖4是本實用新型的流道法蘭示意圖。
[0021]圖5是本實用新型的流道法蘭沿B-B的剖視圖。
[0022]圖6是本實用新型的密封件的裝配示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述。
[0024]實施例一。
[0025]參見圖1至圖6所示，本實用新型內壁涂覆串聯結構管式膜組件主要一管殼1、一組管式膜2、兩對法蘭3、4和密封件5，所述管殼I包覆全部的管式膜2。
[0026]所述管式膜2的內壁涂有分離層，其在相比于外壁管的密封結構，內壁涂有分離層的密封結構更簡單，密封可靠性更好，在流體壓力以及真空壓力的雙重作用下不易發生泄漏，密封結構在有真空壓力存在的情況下密封更有效。
[0027]兩對法蘭，對稱設置在所述管式膜2的兩端，每對法蘭由一固定法蘭3和一流道法蘭4組成，固定法蘭3和流道法蘭4之間通過平面接觸，在螺栓的壓力作用下防止管與管之間的泄漏，所述固定法蘭3上開設有與管式膜2截面形狀及數量、位置相對應的通孔30，所述流道法蘭4上設置有流道槽40，兩根所述管式膜2的端口設置于所述流道槽40內并與所述流道槽40相配合，進而構成串聯結構，相比并聯結構的膜組件，串聯結構更容易實現小批量在線式滲透汽化脫水，相同膜面積的串聯膜組件與并聯結構膜組件相比，單股料液經過串聯膜組件的接觸面積為并聯膜組件的幾倍甚至幾十上百倍，單次過膜脫水效率更高。
[0028]在左側或右側的流道法蘭4上設置有一進料口 41和一出料口 42，所述進料口 41和所述出料口 42均與管式膜2連通，需要被處理的料液通過進料口 41進入管式膜2中，通過管式膜2的內壁涂有分離層滲透后，滲透液通過滲透液出口流出。
[0029]所述固定法蘭3和所述流道法蘭4之間設置有密封件5，所述管式膜2穿過所述密封件5，所述密封件5密封管式膜2內側與滲透液側，所述密封件5支撐管式膜2在法蘭的通孔中，管式膜2的料液側與滲透液側之間的密封通過密封件5來實現。如圖6，A、B為兩個主要的密封區域，在滲透液側存在負壓的情況下可以使密封件更加緊密的貼合A、B區域，更加有利于密封。
[0030]上述技術方案中，所述分離層為陶瓷支撐滲透汽化膜，是將有機-無機復合膜涂覆在陶瓷支撐體上的滲透汽化膜。
[0031]上述技術方案中，所述進料口 41和所述出料口 42與所述流道法蘭4之間通過螺紋連接，所述固定法蘭3和所述流道法蘭4上對應設置有螺栓孔，所述螺栓孔內設置有螺栓。
[0032]上述技術方案中，所述管殼I分為兩種形式，即獨立管殼形式或焊接在所述固定法蘭上的管殼形式。
[0033]上述技術方案中，所述管式膜2在管殼I內的排布從截面上看為圓形排列、矩形排列或多變形排列。
[0034]實施例二
[0035]參見圖1至圖6所示，所述分離層為陶瓷支撐滲透汽化膜，是將無機膜涂覆在陶瓷支撐體上的滲透汽化膜，其余技術方案同實施例一。
[0036]以上列舉的僅為本實用新型的具體實施例，顯然，本實用新型不限于以上的實施例。本領域的普通技術人員能從本實用新型公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種內壁涂覆串聯結構管式膜組件，其特征在于包括有:一管殼(I);一組管式膜(2)，所述管式膜(2)的內壁涂有分離層；兩對法蘭，每對法蘭由一固定法蘭(3)和一流道法蘭(4)組成，所述固定法蘭(3)上開設有與管式膜(2)截面形狀及數量、位置相對應的通孔(30),所述流道法蘭(4)上設置有流道槽(40)，兩根所述管式膜(2)的端口設置于所述流道槽(40)內并與所述流道槽(40)相配合，進而構成串聯結構；一流道法蘭(4)上設置有一進料口( 41)和一出料口( 42 );所述固定法蘭(3 )和所述流道法蘭(4 )之間設置有密封件(5 )，所述管式膜(2)穿過所述密封件(5)，所述密封件(5)密封管式膜(2)內側與滲透液側；所述管殼(I)包覆全部的管式膜(2)。
2.根據權利要求1所述的一種內壁涂覆串聯結構管式膜組件，其特征在于:所述分離層為陶瓷支撐滲透汽化膜，包括無機膜、有機-無機復合膜等其他可涂覆在陶瓷支撐體上的滲透汽化膜。
3.根據權利要求1所述的一種內壁涂覆串聯結構管式膜組件，其特征在于:所述進料口(41)和所述出料口(42)與所述流道法蘭(4)之間通過螺紋連接，所述固定法蘭(3)和所述流道法蘭(4)上對應設置有螺栓孔，所述螺栓孔內設置有螺栓。
4.根據權利要求1所述的一種內壁涂覆串聯結構管式膜組件，其特征在于:所述管殼(I)分為兩種形式，即獨立管殼形式或焊接在所述固定法蘭上的管殼形式。
5.根據權利要求1所述的一種內壁涂覆串聯結構管式膜組件，其特征在于:所述密封件(5 )為O型圈或石墨填料環。
6.根據權利要求1所述的一種內壁涂覆串聯結構管式膜組件，其特征在于:所述管式膜(2 )在管殼(I)內的排布從截面上看為圓形排列、矩形排列或多變形排列。
【文檔編號】B01D63/06GK203829928SQ201420175038
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月12日 優先權日:2014年4月12日
【發明者】袁奕琳, 凌福康, 李玉芳, 施晨 申請人:寧波信遠膜工業股份有限公司, 寧波信遠工業集團有限公司