卷式膜靜態混流隔網的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于膜分離技術領域，涉及一種卷式膜隔網，特別涉及一種卷式膜靜態混 流隔網。
【背景技術】
[0002] 膜分離技術具有設備簡單、操作方便、無相變、處理效率高和節能等優點，作為一 種單元操作日益受到人們的重視，已在海水淡化、苦咸水淡化、電子工業、食品工業、醫藥工 業、環境保護和生物工程等領域得到廣泛應用。但在使用過程中，一個主要問題是透過流量 隨運行時間延長而降低，其影響因素有：①濃差極化使得膜表面溶質要向本體溶液擴散，從 而形成阻力，使透過流量降低；②被分離溶質與膜的相互作用或在膜表面的濃度高于溶解 度，使溶質在膜表面或膜孔內產生吸附或沉積，即膜污染，使膜透過流量降低。濃差極化和 膜污染一直制約著膜技術的發展和應用，不僅使膜分離效率的降低，而且還極大地縮短了 膜的使用壽命。
[0003] 為了減少濃差極化和膜污染的影響，可以采取多種措施和控制方法，如原料液預 處理、膜表面改性、改變膜表面流體力學條件、附加場強化、膜清洗和改變膜結構等，其中加 入隔網改變膜表面流體力學條件是一種常見且有效的方法。進料液隔網能夠幫助進料液創 造均勻的流體通道，通過增加進料液流道的剪切速率以及混合垂直于膜表面方向的流體， 減少靠近膜表面的截留物質，實現傳質速率的增加，降低膜污染速率。
[0004] 現有國內外螺旋卷式膜元件所使用的導流隔網大多采用纏繞式或者層疊式網筋 結構，網筋間呈矩形或菱形排列。在結構上都是由沿流道方向的較粗的縱向筋，與橫向夾置 在流道內較細的橫向筋構成，所有流道平鋪一層，構成導流隔網，但在網眼四角和膜面接觸 的位置形成死角，容易造成原料液溶質的沉積污堵，并且由于橫向筋和膜面的緊密接觸降 低了膜元件實際使用面積。為此，中國專利CN201906567U提供一種技術方案，將夾置于縱 向筋之間的橫向筋從偏向流道一邊改移到縱向筋中間部位，使橫向筋不與膜表面接觸；中 國專利CN202151550U和中國專利CN202155150U提供一種技術方案，通過減少膜面接觸， 增加徑向流量，以及增寬加厚流道來減輕網眼四角易污染沉積；中國專利CN102600728B提 供一種由多層縱向筋構成的流道組成且沒有橫向筋的X旋流卷式膜導流隔網，通過X旋流 的促二次流作用，促進層流擾動轉變為湍流，加強了溶質擴散的推動力和傳質效應。
[0005] 但是，現有的導流隔網都在有效降低濃差極化和膜污染、提高傳質的同時，增加了 膜運行時的壓降和泵耗。
【發明內容】
[0006] 有鑒于此，本發明所要解決的技術問題是提供一種卷式膜靜態混流隔網，使膜表 面附近和流道中心的流體相互遷移，改變膜表面流體力學條件，強化流體混合，提高能量利 用率。
[0007] 本發明的目的是通過以下技術方案實現的： 一種卷式膜靜態混流隔網，其特征是：由若干個相互平行的隔網條組成，隔網條垂直于 進料流體方向，每個隔網條兩端固定在帶有卡槽的隔網條框架上；隔網條框架平行于進料 流體方向；每個隔網條由若干個隔網單元組成，隔網單元與隔網單元兩兩相互緊貼，隔網單 元由上半部分和下半部分組成，隔網單元上半部分由一塊后置面板、三塊擋板、兩塊側板組 成，擋板垂直于進料流體方向，側板平行于進料流體方向，其中擋板與側板按照"左擋板、左 側板、前置擋板、右側板、右擋板"順序兩兩垂直，呈"幾字型"組合，左擋板左上角和右擋板 右上角開有四分之一圓孔，前置擋板上端中心位置開有二分之一圓孔，后置面板垂直于擋 板和側板，并緊連左右擋板與兩塊側板底部，擋板與側板之間連接處及擋板與后置面板連 接處均存在45°圓弧；隔網單元下半部分由一塊前置面板、三塊擋板、兩塊側板組成，擋板 垂直于進料流體方向，側板平行于進料流體方向，其中擋板與側板按照"左擋板、左側板、后 置擋板、右側板、右擋板"順序兩兩垂直，呈"幾字型"組合，左擋板左下角和右擋板右下角開 有四分之一圓孔，前置擋板下端中心位置開有二分之一圓孔，前置面板垂直于擋板和側板， 并緊連左右擋板與兩塊側板底部，擋板與側板之間連接處及擋板與前置面板連接處均存在 45°圓弧；隔網單元上半部分左側板與下半部分左側板緊密相連，隔網單元上半部分右側 板與下半部分右側板緊密相連，并與隔網單元上半部分的前置擋板、隔網單元下半部分的 后置擋板共同形成中心流體通道。
[0008] 所述隔網條框架的卡槽以相等的間隔固定隔網條，隔網條沿進料方向均勻分布。 [0009] 所述擋板與側板的高度和寬度均與前置面板、后置面板高度相等，前置擋板和后 置擋板的長度均是左右擋板長度的兩倍，側板的長度A、側板之間的間距B，前置面板和后 置面板的寬度C、高度D、隔網單元的長度E、寬度F，圓孔直徑G滿足：A在0. 5?1. 5mm，B/ A=3?6, C/A=l?4, D/A=l?2, E=2B+2D，F=A+2C，G/A=0. 5?0?7。
[0010] 本發明相對于現有技術，具有以下優點： 本發明卷式膜靜態混流隔網，能將膜表面附近和流道中心的流體相互遷移，改變膜表 面流體力學條件，流體流經隔網時不存在流體死角，隔網單元開設的小圓孔降低了隔網與 膜的接觸面積，這使得隔網的加入，不僅降低了膜截留物質的表面濃度，增加傳質速率，強 化了流體混合，而且在有效降低濃差極化和膜污染的同時，減小了因隔網的加入導致膜運 行時增加的壓降和泵耗，提高了能量利用率。通過在擋板和前置擋板上開圓孔，最大程度地 減少了流體的漩渦和湍流。
【附圖說明】
[0011] 下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明： 圖1是卷式膜靜態混流隔網； 圖2是隔網單元及流體流經隔網單元示意圖； 圖3是隔網單元4由方向俯視圖； 圖4是隔網單元4由方向側視圖； 圖5是實例1采用卷式膜靜態混流隔網與常規隔網時，膜過程中的傳質系數（幻與泵 功耗（QAP)之間關系圖； 圖6是實例2采用卷式膜靜態混流隔網與常規隔網時，膜過程中的傳質系數（幻與泵 功耗（QAP)之間關系圖； 圖7是實例3采用卷式膜靜態混流隔網與常規隔網時，膜過程中的傳質系數U)與泵 功耗（QAP)之間關系圖； 圖8是實例4采用卷式膜靜態混流隔網與常規隔網時，膜過程中的傳質系數（幻與泵 功耗（QAP)之間關系圖； 圖9是實例5采用卷式膜靜態混流隔網與常規隔網時，膜過程中的傳質系數（幻與泵 功耗（QAP)之間關系圖； 圖10是實例6采用卷式膜靜態混流隔網與常規隔網時，膜過程中的傳質系數（幻與泵 功耗（QAP)之間關系圖； 圖11是實例7采用卷式