一种带导流槽的薄壁多通道管式无机膜元件制造技术

本实用新型专利技术涉及膜材料技术领域，具体是一种带导流槽的薄壁多通道管式无机膜元件，该无机膜元件由过滤通道、导流槽、导流槽封口和导流槽穿孔构成。该无机膜元件通过将相邻膜过滤通道壁端口封堵，形成空腔的导流槽，并且在导流槽侧面薄壁上开孔并贯通，从而将膜元件内部过滤通道与外部直接相连，使渗透液穿过薄壁后可以直接流出膜组件，从而使得该无机膜元件具有渗透通量大、过滤效率高、反冲效果好、抗堵塞、耐污染、有效过滤面积大、使用成本低、清洗和再生效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种带导流槽的薄壁多通道管式无机膜元件
本技术涉及膜材料
，具体为一种带导流槽的薄壁多通道管式无机膜元件。
技术介绍
膜分离技术是一门新兴的多学科交义的高新技术，膜的材料涉及高分子化学和无机化学、膜的制备、分离特征、传递过程、流体力学、热力学、化工动力学、过程设计等等多方面学科。膜分离技术的应用涉及到各个行业，应用范围广、产业关联度大。与其他分离技术比较，它具有高效、节能、过程易控制、操作方便、环境友好、便于放大、占地小、易与其他技术集成等优点。在当今世界能源短缺、水资源匮乏和环境污染日益严重的情况下，膜技术更得到世界各国的高度重视，已成为推动国家支柱产业发展、改善人类生存环境、提高人们生活质量的共性技术。 现有的膜分离材料主要分为有机膜和无机膜两大类，其中有机膜采用有机聚合物制成，受限于材料的性质，具有通量小、寿命短、易污染、易老化、易破损、难反冲、预处理要求高等缺点；而无机膜由无机材料构成，具有有机膜无法比拟的强度和稳定性，尤其耐机械冲击、耐高温、耐高压、耐污染、使用寿命长等，成为行业开发的热点。无机膜的种类较少，主要有氧化物烧结的陶瓷膜、碳化硅膜和金属粉末烧结的金属膜等。目前工业化应用的无机膜主要为多通道管式膜，平板膜和无机中空纤维膜市场占有率很低，主要处于实验室应用级别。 目前工业化应用的多通道管式无机膜单根膜管具有多个通道，形成蜂窝状的结构；相比单通道膜管，这种多通道的形式在保证膜管机械强度的同时，也增加了与液料接触的面积，从而有效增大过滤效率，降低了膜生产成本和使用成本，这些优点导致其得到广泛的工业应用。多通道形式的管式无机膜在带来诸多优点的同时，也有其自身局限性，其局限性主要表现在内外通道膜过滤效率的不统，由于中间通道与膜元件外部距离远大于外部通道的距离，导致中间通道产生的过滤液需要多级渗透，经较长的渗透距离后才能流出膜元件，其跨膜压差明显高于外部通道，从而使中间通道使用效率低下。内外通道使用效率上的差异，导致膜元件整体利用率偏低，更加容易产生堵塞的情况，也不利于膜元件的反冲和化学清洗。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有多通道管式无机膜内部通道过滤效率远低于外部通道、膜元件整体利用率不高的情况，提供一种具有导流槽设计的多通道管式无机膜元件，该无机膜具有通量大、过滤效率高、抗堵塞、耐污染、有效过滤面积大、使用成本低的优点，该无机膜元件保证机械强度高的同时，通过导流槽将内部通道与过滤侧直接相连，内侧通道过滤液可直接流出，显著提升内侧通道的利用率，可替代目前多通道管式无机膜，广泛应用在各类液体的澄清、除杂、分离过滤中。 本技术要解决的另一个问题是:针对多通道管式无机膜元件单位体积有效过滤面积低、烧结原料消耗量大的情况，提供一种多通道薄壁无机膜元件，该膜元件采用50-1000 μπι的薄壁作为支撑层和过滤层，相比常规膜件过滤阻力更低、单位体积过滤面积更大、烧结材料用量更省，具有强度高、通量大、成本低、使用寿命长的特点；膜元件表征过滤孔径在0.005-10 μπι间，过滤层结构可以是对称结构或者非对称结构。 本技术还要解决的一个问题是:改善现有多通道无机膜元件内外通道污染情况不一样、内外通道难以同时清洗、不同通道间反冲效果不一样的问题，提供一种内外通道污染、反冲、清洗效果一致的无机膜。 为解决现有多通道管式无机膜中存在的技术问题，本技术技术方案如下: 一种带导流槽的薄壁多通道管式无机膜元件，所述的无机膜元件由过滤通道、导流槽、导流槽封口、导流槽穿孔构成。 所述的过滤通道截面为方形或者经流体优化倒圆及倒角后的方形，过滤通道截面最短边长^ 1mm，过滤通道长度在100mm-2500mm间，单根膜组件过滤通道数量在2-100000个间； 所述的导流槽是由相邻2个过滤通道薄壁和2个提供支撑作用的薄壁组成，导流槽与过滤通道平行，位于过滤通道的四周，导流槽截面为方形，导流槽截面最短边长^ 0.5mm ； 所述的导流槽封口是在膜元件导流槽两端堵孔封口形成的，作用是将导流槽两端密封起来，形成空腔结构，防止过滤介质直接进入导流槽，而渗透液可通过薄壁过滤后进入导流槽内； (4)所述的导流槽穿孔是在相连的导流槽支撑薄壁间开孔并贯通，实现同一直线上的导流槽间相互连通，过滤通道产生的渗透液可通过导流槽穿孔直接流出膜元件，从而克服传统管式膜内部通道渗流距离远，过滤效率低的不足之处； 所述的导流槽穿孔形状是圆形孔道、方形孔道或槽形孔道 所述的过滤通道和导流槽薄壁厚度在50-1000 μη!间； 所述的膜元件过滤孔径在0.005-10 μπι间，过滤层结构可以是对称结构或非对称结构； 所述的无机膜元件材质可以是陶瓷及复合陶瓷、碳化硅或金属成分。 本技术具有以下有意效果: 本技术通过将相邻膜过滤通道壁端口封堵，形成空腔的导流槽，并且在导流槽侧面薄壁上开孔并贯通，从而将膜元件内部过滤通道与外部相通，使渗透液穿过薄壁后可以直接流出膜组件，实现每个膜过滤通道单元的渗透距离相等，从而使本无机膜元件具有渗透通量大、过滤效率高、反冲效果好、抗堵塞、耐污染、有效过滤面积大、使用成本低的优点，并且在使用过程中有利于过滤、清洗和再生，显著提升过滤效率。 【附图说明】 图1是本技术实施例1的一种带导流槽的薄壁多通道管式无机膜元件的立体图； 图2是图1所示实例的A-A剖面图及过滤示意图； 图3是图1所示实例的B-B剖面图； 图4是本技术实施例2的一种带导流槽的薄壁多通道管式无机膜元件的立体图； 图5是本技术实施例3的一种带导流槽的薄壁多通道管式无机膜元件的立体图。 附图标记说明:过滤通道1、导流槽2、导流槽封口 3、导流槽穿孔4、料液5、渗透液 6ο 【具体实施方式】 : 为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。 实施例1 图1所示为一种带导流槽的薄壁多通道管式无机膜元件，膜元件外形为方管状，过滤通道为倒圆后的长方形通道，导流槽穿孔为圆孔，包括过滤通道1、导流槽2、导流槽封口 3、导流槽穿孔4。图2所示为A-A剖面及过滤示意图，包括过滤通道1、导流槽2、导流槽封口 3、导流槽穿孔4、料液5、渗透液6。图3所示为B-B剖面图，包括过滤通道1、导流槽 2、导流槽封口 3、导流槽穿孔4。 进行过滤时，料液从过滤通道I上端进入，由于导流槽2通过导流槽封口 3封闭起来，料液不能进入导流槽2，而渗透液可以通过薄壁过滤后进入导流槽2，并且导流槽2通过导流槽穿孔4与膜元件外连接起来，所以在导流槽2内的渗透液可以通过导流槽穿孔4流出膜元件，浓缩液从过滤通道I下端流出。 实施例2 图4所示为一种带导流槽的薄壁多通道管式无机膜元件，膜元件外形为圆管状，过滤通道为长方形通道，导流槽穿孔为槽状开孔，包括过滤通道1、导流槽2、导流槽封口 3、导流槽穿孔4。 进行过滤时，料液从过滤通道I上端进入，由于导流槽2通过导流槽封口 3封闭起来，料液不能进入导流槽2，而渗透液可以通过薄壁过滤后进入导流槽2，并且导流槽2通过导流槽穿孔4与膜元件外连接起来，所以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带导流槽的薄壁多通道管式无机膜元件，所述的无机膜元件由过滤通道、导流槽、导流槽封口和导流槽穿孔构成，其特征在于：所述的过滤通道截面为方形或者经流体优化倒圆及倒角后的方形，过滤通道截面最短边长≥1mm，过滤通道长度在100mm‑2500mm间，单根膜组件过滤通道数量在2‑100000个间；所述的导流槽是由相邻2个过滤通道薄壁和2个提供支撑作用的薄壁组成，导流槽与过滤通道平行，位于过滤通道的四周，导流槽截面为方形，导流槽截面最短边长≥0.5mm；所述的导流槽封口是在膜元件导流槽两端堵孔封口形成的；所述的导流槽穿孔是在相连的导流槽支撑薄壁间开孔并贯通，实现同一直线上的导流槽间相互连通，过滤通道产生的渗透液可通过导流槽穿孔直接流出膜元件；所述的导流槽穿孔形状是圆形孔道、方形孔道或槽形孔道；所述的过滤通道和导流槽薄壁厚度在50‑1000μm间；所述的膜元件过滤孔径在0.005‑10μm间，过滤层结构可以是对称结构或非对称结构；所述的无机膜元件材质可以是陶瓷及复合陶瓷、碳化硅或金属成分。

【技术特征摘要】
1.一种带导流槽的薄壁多通道管式无机膜元件，所述的无机膜元件由过滤通道、导流槽、导流槽封口和导流槽穿孔构成，其特征在于: 所述的过滤通道截面为方形或者经流体优化倒圆及倒角后的方形，过滤通道截面最短边长彡Imm,过滤通道长度在100mm-2500mm间，单根膜组件过滤通道数量在2-100000个间； 所述的导流槽是由相邻2个过滤通道薄壁和2个提供支撑作用的薄壁组成，导流槽与过滤通道平行，位于过滤通道的四周，导流槽截面为方形，导流槽截面最短边长多0.5mm ; ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云飞，张达，黄阿敏，沈红梅，
申请(专利权)人：杭州创享环境技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33