本实用新型专利技术的无机陶瓷微滤膜与电渗析集成装置，解决了现有的陶瓷膜微滤和电渗析脱盐的两个独立单元的操作繁琐、不连续性等问题，采用可移动框架式一体化设计，将陶瓷膜单元系统和电渗析单元系统集成安装在一个可移动的不锈钢钢架上，结构合理，设备紧凑，占地面积小，安装调试简单，自动化程度较高，使得设备性能和实验工作效率都有了较大提高，从而为料液的提纯、浓缩、淡化和分离提供便利。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种膜分离
的设备，特别涉及一种无机陶瓷微滤膜与电 渗析集成装置。
技术介绍
电渗析技术常用于料液的提纯、浓缩、淡化和分离，由于该方法具有效率高、操作 简单、实用、无污染和工艺简便等独特优点，已经成功的应用于生物发酵、环保、植物提取、 海水淡化、冶金、造纸、医药等行业，该技术是在直流电场的作用下，利用离子交换膜对阴、 阳离子的选择透过性，溶液中的带电的溶质粒子（如离子等）通过膜而迀移，从而实现对 电解质的提纯、浓缩、淡化和分离。但用电渗析法直接处理料液存在一些技术缺陷，由于 电渗析膜堆中的流道通常比较狭窄，料液在进入电渗析装置的过程中，存留在料液中的大 分子杂质会堵塞在离子交换膜的表面，增大膜电阻，降低电渗析的处理量，从而影响电渗 析装置的处理效果和使用寿命。工业生产中在使用电渗析技术对料液进行处理之前，常 会采用无机陶瓷膜微滤技术对料液进行预处理，去除料液中的大分子杂质。如中国专利 CN101921656A公开了一种从甘草酸生产废液中提取卷烟添加剂用甘草风味物的方法，其步 骤就是先用无机陶瓷膜进行除杂再用电渗析装置脱盐。无机陶瓷膜是以氧化铝、氧化钛、 氧化锆等经高温烧结而成的具有多孔结构的精密陶瓷过滤材料，其中的多孔支撑层、过滤 层及微孔膜层呈非对称分布，过滤精度为〇. 02 μ m至1. 2 μ m。陶瓷膜过滤是一种"错流过 滤"形式的流体分离过程：原料液在膜管内高速流动，在压力驱动下含小分子组分的澄清 渗透液沿与之垂直方向向外透过膜，含大分子组分的浓缩液被膜截留，从而使流体达到分 离、纯化的目的。由于陶瓷膜设备具有良好的除杂、澄清等效果，陶瓷膜设备已经成功应用 于食品、饮料、植（药）物深加工、生物医药、发酵、精细化工等众多领域，如中国专利技术专利 CN102516807A公开了一种陶瓷膜分离提取紫甘薯花色素的方法。 目前，无机微滤膜过程和电渗析过程是两个独立的化工单元，此过程操作繁琐，设 备布局松散不紧凑，设备占用空间大，操作不连续，并进一步影响了实验数据和产品的质 量。如中国专利技术专利CN103937913A公开的一种白砂糖生产工艺，由于需要陶瓷膜先进行过 滤操作再用电渗析进行第一次脱盐，不连贯的操作步骤使得整个工业过程时间操作繁琐。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种结构紧凑的集成式膜分离装置及制备方法，它占用 空间小，操作方便连续，移动灵活，安全性好，自动化程度较高，为料液的提纯、浓缩、淡化和 分离提供便利。 本技术的无机陶瓷微滤膜与电渗析集成装置，采用可移动框架式一体化设 计，包括不锈钢框架、陶瓷膜、电渗析膜堆、控制柜；其特征在于：四个料液槽固定在底部装 有万向轮的不锈钢框架的后上方，从右到左分别为微滤槽、淡室槽、浓室槽和极室槽；两只 陶瓷膜串联固定在不锈钢框架的右前方，微滤槽、离心栗、陶瓷膜之间，陶瓷膜与浓缩液和 透过液出口之间均是通过不锈钢管道连接；微滤槽与陶瓷膜的下端都接有阀门，陶瓷膜的 上端管道接有温度表和压力表；连接至微滤槽上方的浓缩液出口，连接至淡室槽和浓室槽 上方的透过液出口均接有截止阀；电渗析膜堆固定于不锈钢框架的中间位置，电渗析膜堆 下方装有三台磁力栗，电渗析膜堆、磁力栗分别与淡室槽、浓室槽和极室槽通过PVC管道形 成循环通道；三条PVC管道中间均接有阀门、流量计和温度表。 本技术装置的制备方法，其特征在于：由金属材料焊接制成不锈钢框架，在不 锈钢框架的后上方分别固定四个槽，从右到左分别为为微滤槽、淡室槽、浓室槽和极室槽， 右前方下部固定有一个离心栗。离心栗与微滤槽、离心栗与陶瓷膜之间都通过不锈钢管道 连接，料液槽的下方和陶瓷膜的下方均接有排污阀门，陶瓷膜的进出口均接有压力表。陶瓷 膜浓缩液通过管道回流至微滤槽，透过液通过不锈钢管道流向淡室槽和浓室槽。电渗析膜 堆置于不锈钢框架的中间位置，电渗析膜堆下方装有三台磁力栗，电渗析膜堆、磁力栗分别 与淡室槽、浓室槽和极室槽通过PVC管道形成循环通道。三条PVC管道中间均接有阀门、流 量计和温度表。控制柜固定于不锈钢框架的左中部。 所述不锈钢框架是由金属材料通过焊接制成的长方体，底部安装有万向轮。 所述膜堆为电渗析膜堆，电极与控制柜里的电源连接。 所述膜堆内装阴离子交换膜和阳离子交换膜，用于料液的浓缩和淡化。 本新型的无机陶瓷微滤膜与电渗析集成装置，在使用时，先关闭装置的所有排污 阀，将料液倒入微滤槽中，料液的体积要达到料液槽体积的一半以上，关闭透过液的阀门， 接通电源，打开陶瓷膜系统的离心栗，使料液在陶瓷膜单元设备内循环，调节陶瓷膜上方的 截止阀，调节膜进口的压力，待陶瓷膜单元设备稳定以后打开透过液的阀门，将透过液排入 浓室槽和淡室槽。将硫酸钠溶液倒入极室槽中，打开控制柜内的直流电源，打开磁力栗，使 透过液在电渗析单元系统内循环，开始实验并记录相关数据，实验中可通过设在料液槽下 方的采样阀门进行取样分析。实验结束后，关闭计量栗，关闭电源，打开阀门放掉料液，在四 个料液槽中加入清水，冲洗结束后，使电渗析膜堆和陶瓷膜中均存留部分清水放置。 本新型的无机陶瓷微滤膜与电渗析集成装置，设有无机陶瓷膜和电渗析两个单元 系统，可以满足各种料液的分离、纯化、浓缩和淡化的需要，两个单元系操作连续、简单方 便，从而提高了实验效率和产品的质量。陶瓷膜和电渗析膜堆与设备采用易拆卸式连接，方 便换膜组件和改变膜组件的尺寸构型。由于本设备将陶瓷膜单元和电渗析单元集成到一个 可移动的不锈钢框架上，使得设备结构紧凑，操作方便连续，占地面积大大减少；同时还具 有便于运输和组装、易于与其它反应和分离技术集成等优点，设备性能和实验工作效率都 有了很大提尚。【附图说明】 图1为本技术无机陶瓷微滤膜与电渗析集成装置的结构示意图 图2为本技术无机陶瓷微滤膜与电渗析集成装置的工艺流程图【具体实施方式】 下面结合附图1以实施例对本技术无机陶瓷微滤膜与电渗析集成装置作详 细说明。 图1给出了本技术无机陶瓷微滤膜与电渗析集成装置的结构示意图，四个料 液槽固定在底部装有万向轮21的不锈钢框架22的后上方，从右到左分别为微滤槽1、淡室 槽2、浓室槽3、极室槽4。两只陶瓷膜5串联固定在不锈钢框架22的右前方，微滤槽1与离 心栗7、离心栗7与陶瓷膜5、陶瓷膜5的浓缩液和透过液出口与陶瓷膜5之间均由不锈钢 管道27连接。微滤槽1与陶瓷膜5的下端都接有阀门6,陶瓷膜5的上端管道接有温度表 25和压力表26,连接至微滤槽1上方的浓缩液出口、连接至淡室槽2和浓室槽3上方的透 过液出口均接有截止阀20。电渗析膜堆9固定于不锈钢框架22的中间位置，电渗析膜堆9 下方装有三台磁力栗8,电渗析膜堆9、磁力栗8分别与淡室槽2、浓室槽3和极室槽4通过 PVC管道形成循环通道。三条PVC管道中间均接有阀门20、流量计24和温度表25。控制柜 23固定于不锈钢框架22的左中部。 下面结合附图2以实例对本技术的无机陶瓷微滤膜与电渗析集成装置作详 细说明。 微滤槽1中的料液依靠离心栗7的抽取进入陶瓷膜5,浓缩液返回微滤槽1，透过 液分别流入淡室槽2和浓室槽3。电源11固定于图1的控制柜23中。淡室槽2的料液经 磁力栗8从淡液进口 18进本文档来自技高网...
【技术保护点】
本实用新型的无机陶瓷微滤膜与电渗析集成装置，采用可移动框架式一体化设计，包括不锈钢框架(22)、陶瓷膜(5)、电渗析膜堆(9)、控制柜(23)；其特征在于：四个料液槽固定在底部装有万向轮(21)的不锈钢框架(22)的后上方，从右到左分别为微滤槽(1)、淡室槽(2)、浓室槽(3)和极室槽(4)；两只陶瓷膜(5)串联固定在不锈钢框架(22)的右前方，微滤槽(1)、离心泵(7)、陶瓷膜(5)之间，陶瓷膜(5)与浓缩液和透过液出口之间均是通过不锈钢管道(27)连接；微滤槽(1)与陶瓷膜(5)的下端都接有阀门(6)，陶瓷膜(5)的上端管道接有温度表(25)和压力表(26)；连接至微滤槽(1)上方的浓缩液出口，连接至淡室槽(2)和浓室槽(3)上方的透过液出口均接有截止阀(20)；电渗析膜堆(9)固定于不锈钢框架(22)的中间位置，电渗析膜堆(9)下方装有三台磁力泵(8)，电渗析膜堆(9)、磁力泵(8)分别与淡室槽(2)、浓室槽(3)和极室槽(4)通过PVC管道形成循环通道；三条PVC管道(29)中间均接有阀门(20)、流量计(24)和温度表(25)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李传润，陶振，张勤，华伟，曹政，荚存兵，汪耀明，吴亮，
申请(专利权)人：合肥科佳高分子材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34
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