本实用新型专利技术涉及一种用于直接接触式膜蒸馏过程的板框式膜组件，由上下盖板、膜、支撑板和密封垫构成，膜与支撑板相互叠合，密封垫置于膜与盖板之间和支撑板中。盖板均为框式结构，两端部板内部开有长方形凹槽，孔上方连接板外部开有圆柱形孔道，上盖板和下盖板都只有两个孔且呈对角线交错分布。盖板两端开设有发散的梳状槽，并与外部相连。支撑板由多孔底板与中间的网丝叠合而成，多孔底板两端开有两个间隔的长方形孔，网丝由塑料丝构成，底板和网丝之间开有间隔的槽，槽成发散的梳状分布。本实用新型专利技术的优点是：膜组件内料液均布流动阻力小，分离效率高、结构简单、易于加工。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种用于直接接触式膜蒸馏过程的板框式膜组件，属膜蒸馏分离
技术介绍
膜蒸馏是一种结合蒸发和膜过程的一种新型膜分离技术。直接接触式是膜蒸馏的其中一种形式，热料液和冷却水分别接触于多孔疏水膜的两侧，热料液和冷却水之间的蒸汽压差是挥发性组分透过膜从热料液侧传递到冷却水侧的驱动力，由于膜的疏水性，水溶液不会从膜孔中穿过。膜蒸馏的特点是在接近常压下操作的，具有设备简单、投资少的优点。膜蒸馏过程是在较低温度下进行的，利用这一特点，可以把工业废热、余热、太阳能等能源应用其中，使得膜蒸馏技术前景广阔。目前膜蒸馏尚未得到大规模的工业应用，未开发出高效的膜组件和与之相适应的膜蒸馏过程与工艺是其最大的制约因素。膜组件是膜蒸馏过程中最关键的部分，通过设计膜组件的结构使其能够最大限度的克服膜两侧溶液的温差极化和浓差极化效应，使其具有高渗透通量，是具备最低的成本和最大的收益的有益保障。
技术实现思路
本技术的目的是设计一种板框式膜组件，使直接接触式膜蒸馏过程中，热溶液和冷溶液分开，减小流动阻力，最大限度提高膜分离效率。本技术设计的用于直接接触式膜蒸馏过程的板框式膜组件，包括上下盖板、膜、支撑板和密封垫，膜与支撑板相互叠合，密封垫置于膜与盖板之间和支撑板中。盖板分为上盖板和下盖板，均为框式结构，两端部板内部开有长方形凹槽，孔上方连接板外部开有圆柱形孔道，上盖板和下盖板都只有两个孔且呈对角线交错分布，长方形孔宽20～40mm。盖板两端开设有发散的梳状槽，槽宽2～6mm，并与外部相连。其中支撑板由多孔底板与中间的网丝叠合而成，多孔底板两端开有两个间隔的长方形孔，两孔间隔30～60mm，网丝由直径为0.3～1.5mm的塑料丝构成，孔隙率为50～95％。底板和网丝之间开有间隔的槽， 槽宽2～6mm，槽成发散的梳状分布。多孔底板与网丝之间用焊接或粘结进行密封，确保网丝头不暴露，多孔底板厚度为0.5～3.0mm。密封垫分为两种，密封垫A和密封垫B，密封垫两端开有间隔的长方形孔，孔宽20～40mm，两孔间隔30～60mm，密封垫厚度0.5～2.0mm。上述密封垫的另一种结构形式为两端部同上，中间部分为空，空部开设在对应的支撑板网丝部分。使用本技术设计的用于直接接触式膜蒸馏过程的板框式膜组件，可以使热溶液和冷溶液分开，加宽料液流道，消除死角，故流体的流动阻力小，分布均匀，分离性能好，而且整个膜组件结构简单，易于加工和组装。附图说明：图1是本技术设计的板框式膜组件结构示意图。图2是图1的剖面图。图3是本技术的板框式膜组件中支撑板的结构示意图。图4是图3的侧视图。图5是本技术的板框式膜组件中密封垫的结构示意图。图6是图5的侧视图。图7是密封垫的另一种结构形式。图8是图7的侧视图。图9(a)是上盖板的结构示意图，(b)是上盖板的结构示意图。图10是图9的剖面图，(a)是上盖板A-A′的剖面图，(b)是上盖板B-B′的剖面图，(c)是上盖板C-C′的剖面图，(d)是上盖板D-D′的剖面图。下面结合附图，对本
技术实现思路
作详细介绍。图1～图10中，1是膜组件内料液流道，2是板框式膜组件，3是热料液通道，4是冷却水通道，5是圆柱形进出液孔道，6是网丝，7是膜，8是盖板，9是密封垫，10是支撑板，11是热料液入口，12是冷却水入口，13是冷却水出口，14是热料液出口，15是多孔底板，16是发散的梳状槽，17是孔，18是密封垫中部为空部分，19是上盖板，20是下盖板。本技术设计的膜组件由上盖板(18)、密封垫(9)、膜(7)、支撑板(10)、下盖板(19)等叠合而成，在膜组件的两端各有两个圆柱形孔(图1)， 分别为交错分布在两端的是热料液通道(3)和冷却水通道(4)。支撑板由两个多孔底板(15)、密封垫(9)和中间网丝(6)组成，多孔底板(15)与密封垫(9)之间的发散型梳状槽(16)构成热料液和冷却水进入膜组件流道的通道。图2是本技术设计的板框式膜组件的剖面图，如图2所示，热料液从热料液入口(11)通过下盖板(19)的发散梳状槽(16)进入盖板与支撑板(10)之间的热料液流道，流经膜面，从上盖板(18)另一端的发散型梳状槽(16)流出进入热料液通道(3)，最终从热料液出口(14)流出，挥发性组分透过膜，进入支撑板(10)中，随着冷却水的流动，流出支撑板(10)；冷却水从冷却水入口(12)经过热料液流道从支撑板(10)中两块多孔底板的梳状槽(16)进入支撑板(10)中，并从支撑板(10)另一端流出进入冷却水通道(4)，最终从冷却水出口(13)流出；热料液和冷却水都是具有一定流速循环流动的。如图3和图4所示，支撑板(10)由多孔底板(15)、密封垫(9)和中间网丝(6)组成，多孔底板(15)由有机玻璃制成，中间网丝(6)由塑料丝制成。支撑板厚度为1.5～8.0mm，底板上的发散型梳状槽槽宽2～6mm，长方形孔上两槽间隔2mm～8mm，另一端上两槽间隔4mm～30mm，槽长度大小不等且随多孔底板大小而定。密封垫(9)由弹性材料制成，厚度为0.5～2.0mm(如图5所示，图6为其侧视图)。支撑板左右两端各开有两个规格相等的长方形孔，梳状槽只开在热料液通道或冷却水通道，且在两端呈对角线交错分布，支撑板上下两块多孔底板呈相反位置叠放，即一端中热料液通道和冷却水通道对应着冷却水通道和热料液通道，多孔底板的两面都有发散型梳状槽，使热料液和冷却水分开且各自进入相应流道。密封垫(9)的另一种结构形式如图7所示，图8为图7的侧视图，密封垫中部空的部分对应着中间网丝部分，规格尺寸与板框式膜组件规格一致。盖板的结构如图9所示，盖板有上盖板(18)和下盖板(18)(如图9a、b所示)之分，上盖板和下盖板内部为长方形凹槽，外部都连通两个圆柱形孔，上盖板(18)的两个孔为热料液出口(14)和冷缺水出口(13)，下盖板(19)为热料液入口(11)和冷却水入口(12)，入口与出口呈对角线交错分布。盖板两端有和多孔底板一样的发散型梳状槽，槽宽、两槽间距和槽长度都与支撑板中多孔底板一样。本技术的一个实施例是：膜组件外形尺寸为长500mm，宽250mm，长方形孔宽20，两孔间隔50mm，槽宽2mm，长方形孔上两槽间隔2mm，另一端上两槽间隔5mm，密封垫厚2.0mm。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于直接接触式膜蒸馏过程的板框式膜组件，包括上下盖板、膜、支撑板和密封垫，膜与支撑板相互叠合，密封垫置于膜与盖板之间和支撑板中；盖板分为上盖板和下盖板，均为框式结构，两端部板内部开有长方形凹槽，孔上方连接板外部开有圆柱形孔道，上盖板和下盖板都只有两个孔且呈对角线交错分布，长方形孔宽20～40mm；盖板两端开设有发散的梳状槽，槽宽2～6mm，并与外部相连；其中支撑板由多孔底板与中间的网丝叠合而成，多孔底板两端开有两个间隔的长方形孔，两孔间隔30～60mm，网丝由直径为0.3～1.5mm的塑料丝构成，孔隙率为50～95％；底板和网丝之间开有间隔的槽，槽宽2～6mm，槽成发散的梳状分布；多孔底板与网丝之间用焊接或粘结进行密封，确保网丝头不暴露，多孔底板厚度为0.5～3.0mm。
【技术特征摘要】
1.一种用于直接接触式膜蒸馏过程的板框式膜组件，包括上下盖板、膜、支撑板和密封垫，膜与支撑板相互叠合，密封垫置于膜与盖板之间和支撑板中；盖板分为上盖板和下盖板，均为框式结构，两端部板内部开有长方形凹槽，孔上方连接板外部开有圆柱形孔道，上盖板和下盖板都只有两个孔且呈对角线交错分布，长方形孔宽20～40mm；盖板两端开设有发散的梳状槽，槽宽2～6mm，并与外部相连；其中支撑板由多孔底板与中间的网丝叠合而成，多孔底板两端开有两个间隔的长方形孔，两孔间隔30～60mm，网丝由直径为0.3～1....
【专利技术属性】
技术研发人员：贠延滨，高俊宇，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：新型
国别省市：北京;11
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