一種用于膜滲透元件的修復方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于膜滲透元件的修復方法，以修復材料為原料，采用修復方法將修復材料以局部滲透方式進入膜滲透元件的待修復部位的多孔材料孔隙內部，膜滲透元件的待修復部位形成保護層，通過機械加工方式對經修復處理的膜滲透元件外觀形貌進行二次處理。本發明的有益效果是：緩解或避免膜滲透元件損傷部位的進一步擴大，從而延長膜滲透元件的使用壽命；防止被截留物通過破損部位大量滲入濾液而對濾液質量產生影響，并污染撐體層；避免了膜滲透元件因小的局部破損而報廢，節約使用成本，并提高效率。
【專利說明】
一種用于膜滲透元件的修復方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種用于膜滲透元件的修復方法。
【背景技術】
[0002]膜分離是在過程推動力的作用下，通過特定膜材料的滲透作用來實現對流體組分進行選擇性分離的過程，可達到提純或濃縮的目的。膜滲透元件是膜分離技術的核心部件，根據其外形結構特點，膜滲透元件可分為平板式膜滲透元件、管式膜滲透元件、螺旋卷式膜滲透元件和中空纖維式膜滲透元件等多種形式。膜滲透元件的微觀構成一般包括撐體層、過渡層和膜層，其中膜層是決定分離過程選擇性的關鍵部分。
[0003]膜層通常附在膜滲透元件的外表面上，在實際使用過程中，需要承受來自流體的壓力沖擊和沖刷作用。以管式膜滲透元件為例，流體從管道進入膜通道時，由于管徑突然變小，流速激增，膜管內局部壓力變化增大，這使得流體對膜層形成劇烈的沖擊。當這種沖擊達到一定強度或對膜層的損傷累積到一定程度的時候，膜層就會出現局部破損或破環的現象，從而導致整個膜滲透元件無法正常使用。
[0004]當然，在膜管制備過程中，由于制備過程的不完美及材料自身的缺陷等原因，膜滲透元件自身也會出現大孔、裂隙等缺陷或瑕疵，從而使得膜滲透元件性能降低甚至報廢。此夕卜，膜滲透元件在使用過程中有時會遇到強酸、強堿和侵蝕性物料，這些物料將會加速膜滲透元件的局部破壞和損傷，從而縮短膜滲透元件的整體使用壽命。
[0005]另外，膜滲透元件在安裝和運行過程中也會出現斷裂問題，例如無機陶瓷管式膜滲透元件，雖然陶瓷剛性較強，但韌性不足，不當的使用或搬運等很容易導致膜管的斷裂，從而致使膜滲透元件報廢。
【發明內容】
[0006]本發明要解決的技術問題是:基于上述問題，本發明提供一種用于膜滲透元件的修復方法，針對膜滲透元件在使用過程中遇到的局部破損現象，本發明采用粘結、澆鑄、焊接、燒結、涂敷、沉積等方法，對膜滲透元件的局部進行修復，可以在不影響膜滲透元件整體孔徑尺寸的情況下，以小的膜滲透面積的損失為代價，實現膜滲透元件的功能恢復，從而保證濾液質量不降低，并且延長膜滲透元件的使用壽命。
[0007]本發明解決其技術問題所采用的一個技術方案是:一種用于膜滲透元件的修復方法，以修復材料為原料，采用修復方法將修復材料以局部滲透方式進入膜滲透元件的待修復部位的多孔材料孔隙內部，膜滲透元件的待修復部位形成保護層，通過機械加工方式對經修復處理的膜滲透元件外觀形貌進行二次處理。
[0008]進一步地，修復材料是具有粘結作用的純金屬或其合金、無機氧化物、無機鹽、玻璃、有機聚合物中的一種或多種的復合物。膜滲透元件的材料種類較多，包含金屬及其合金、無機鹽、玻璃、活性炭和金屬氧化物等無機材料和纖維素類、PE、PTFE、PVC等有機高分子材料，不同材料的元件，其相容性不同。因此，要根據膜滲透元件的材料構成、結構特點和具體應用要求而選擇性使用不同的修復材料或其組合。選擇的修復材料或其組合應當是能夠和膜滲透元件的膜層或撐體層良好相容的金屬及其合金、無機氧化物、無機鹽、有機聚合物等。
[0009]進一步地，修復方法為粘結、澆鑄、焊接、燒結、涂敷、沉積方法中的一種或幾種。膜滲透元件在運輸、安裝和運行的過程中因不可控因素出現的損壞形式可能會有多種，比如端頭破損、斷為兩截或者局部斷裂等，針對不同的損壞情況而采取相應的一種或多種方法進行修復往往效果會更好。
[0010]進一步地，在膜滲透元件的局部修復過程中，為了局部破損部位的修復程度更加完全，其上所附著的修復材料可以為一層或多層，與膜滲透元件多孔材料直接接觸的修復材料是以局部滲透的方式進入膜滲透元件破損部位附近的多孔材料孔隙內部。
[0011]進一步地，膜滲透元件為采用多孔撐體材料的無機膜、有機膜及復合膜。
[0012]進一步地，經過局部修復處理的膜滲透元件外形尺寸等可能會發生一些改變，因此可以通過切削、打磨等機械加工方式對修復后的膜滲透元件進行二次處理，使其恢復原有的外觀形貌，便于安裝和使用。
[0013]本發明的有益效果是:(I)緩解或避免膜滲透元件損傷部位的進一步擴大，從而延長膜滲透元件的使用壽命；(2)防止被截留物通過破損部位大量滲入濾液而對濾液質量產生影響，并污染撐體層；(3)避免了膜滲透元件因小的局部破損而報廢，節約使用成本，并提高效率。
【具體實施方式】
[0014]現在結合具體實施例對本發明作進一步說明，以下實施例旨在說明本發明而不是對本發明的進一步限定。
[0015]實施例1
[0016]以局部膜層表面破損(破損膜層表面尺寸約1_X1.5_)的Al2O3平板式陶瓷膜(孔徑0.1ym，尺寸500mm X 250mm X 3mm)為待修復膜滲透元件。取雙酸A環氧樹脂54份(均以質量計)、200目氫氧化鋁24份、200目硅微粉20份、氧化鐵3份，配制成環氧膠。將制備的修復材料涂覆于破損部位表面(該表面需清潔和干燥)，靜置固化12h，得到功能恢復的陶瓷膜滲透元件。
[0017]實施例2
[0018]以斷為兩截的管式Al2O3陶瓷膜滲透元件(平均孔徑為200nm、外徑40mm、19通道、通道直徑3mm、長度1100mm)為待處理膜滲透元件。將膜滲透元件斷裂部位局部表面的雜質和污染物清除干凈;將熱熔膠融化，然后把膜滲透元件的損傷部位加熱至500°C左右(熱熔膠熔點附近)，將熱熔膠液涂敷至損傷部位并適當滲透至撐體內部;再將兩段膜滲透元件擠壓粘結，降溫處理。得到功能恢復良好的管式陶瓷膜滲透元件。
[0019]實施例3
[0020]以端頭破損的管式不銹鋼膜滲透元件(平均孔徑為200nm、外徑15mm、單通道、通道直徑10mm、長度1100mm)為待處理膜滲透元件。以金屬膠粘劑為修復材料，首先將破損部位以及附近清洗干凈，去除各種雜質和污染物，然后將清洗后的不銹鋼膜滲透元件進行預熱，將金屬膠粘劑涂于破損部位并使其外形尺寸恢復至要求值，然后進行冷卻干燥處理。得到功能恢復良好的不銹鋼膜滲透元件。
[0021 ] 實施例4
[0022]以局部破損的管式Al2O3陶瓷膜元件為待處理膜元件(平均孔徑為lOOnm、外徑40mm、37通道、通道直徑3mm、長度1100mm)。以聚四氟乙烯(PTFE)為修復材料。首先將膜滲透元件破損部位清理干凈，除去雜質、油污和水分，接著將破損部位加熱至300°C，然后將PTFE融化后涂于膜滲透元件破損部位，最后把膜滲透元件送入燒結爐中進行燒結(燒結溫度為3800C，升溫速度200°C下時80°C/h，200°C以上60°C/h)，冷卻后得到功能恢復良好的管式陶瓷膜滲透元件。
[0023]以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【主權項】
1.一種用于膜滲透元件的修復方法，其特征是:以修復材料為原料，采用修復方法將修復材料以局部滲透方式進入膜滲透元件的待修復部位的多孔材料孔隙內部，膜滲透元件的待修復部位形成保護層，通過機械加工方式對經修復處理的膜滲透元件外觀形貌進行二次處理。2.根據權利要求1所述的一種用于膜滲透元件的修復方法，其特征是:所述的修復材料是具有粘結作用的純金屬或其合金、無機氧化物、無機鹽、玻璃、有機聚合物中的一種或多種的復合物。3.根據權利要求1所述的一種用于膜滲透元件的修復方法，其特征是:所述的修復方法為粘結、澆鑄、焊接、燒結、涂敷、沉積方法中的一種或幾種。4.根據權利要求1所述的一種用于膜滲透元件的修復方法，其特征是:所述的保護層為一層或多層。5.根據權利要求1所述的一種用于膜滲透元件的修復方法，其特征是:所述的膜滲透元件為采用多孔撐體材料的無機膜、有機膜及復合膜。
【文檔編號】B01D67/00GK106040012SQ201610543586
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月11日
【發明人】王龍耀, 王李定鵬, 王嵐, 趙宇培, 陳群
【申請人】常州大學