有薄壁套管的毛细管膜蒸馏组件制造技术

有薄壁套管的毛细管膜蒸馏组件是：由端盖和筒体组成的壳体，一组套有与毛细管等长或略短的圆形或扁形的薄壁套管的毛细管膜、多孔板或粘结剂层、“０”型密封圈组成的膜芯，通过紧固件组装成的，不需自备冷却净化液的，可装卸膜芯的系列膜组件。本实用新型专利技术的膜组件适用于各种溶质和溶剂的分离，如物料的浓缩、提纯，液体的分离和净化，特别适用于那些不能预先自备净化液的，毛细管膜蒸馏装置，不带淡水的毛细管膜蒸馏装置就是典型一例。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术属于毛细管膜蒸馏装置的膜组件，特别是不需自备冷却净化液的，有薄壁套管的毛细管膜蒸馏装置的，可装卸膜蕊的系列膜组件。膜蒸馏是一种由高分子材料组成的疏水性微孔膜来实现溶剂分离的膜分离技术，近年来得到了广泛的研究和应用。意大利E.Drioli教授用膜蒸馏浓缩电解质溶液，糖溶液和提纯酒精溶液(《膜分离科学与技术》1985年第4期，第8页)，日本造水促进中心用膜蒸馏淡化海水，本专利技术人及其同事们用膜蒸馏技术分离提纯天然盐水中食盐和芒硝(《膜分离科学与技术》1987年1期，第60页)。在这些公知的技术中，应用的毛细管膜蒸馏组件是由两个有料液口的端盖和有料液口的筒体所组成的壳体、一组由平行等长的毛细管膜通过粘结剂密封、固定组成的膜蕊，壳体和膜蕊通过粘结剂和紧固件组装成毛细管膜蒸馏装置的膜组件。该膜组件是通过粘结剂密封毛细管膜两端外壁间隙构成粘结层，把组件内腔分成三部分粘结层与两个端盖组成的二个料液腔，其中一个为原料腔，另一个为浓缩液腔，它们分别与毛细管膜的端盖上的料液口相通，两粘结层间，毛细管膜中部外壁构成净化液腔，它和筒体上和两个料液口相通。当分离以水为溶剂的物质时，热的料液由泵推动从组件一端的料液口流经原料腔，流入毛细管膜，同时本装置预先自备的冷净水从壳体一侧料液口一淡水入口，流入净化液腔一淡水腔，在毛细管膜壁外流动，此时，毛细管膜管壁内外两侧，在两种不同温度溶液的作用下形成水的饱和蒸气压力差，在水蒸汽压力差的作用下，暖侧的水蒸汽通过膜孔进入冷侧，在冷侧冷凝，并随流经的冷淡水一起从壳体另一料液口一淡水出口流出，此淡水为温水，经该装置内冷却器冷却后又作为冷淡水流入组件；经毛细管膜蒸馏后的浓缩液从膜管的另一端流入该端的料液腔一浓缩液腔，并从该端端盖上的料液口流出，为达浓缩目的，导出的浓缩液可和原料液一起再加热后反复循环分离，在如此周而复始的循环中，淡水量不断增加，料液不断被浓缩，从而达到分离、净化、浓缩的目的。上述这种公知的膜组件，必须预先携带一定量的淡水(或净化液)作冷却液；同时由于毛细管膜壁两侧均有液体接触，因此溶液对膜壁有正渗透作用，也就是说操作运行的压力必须克服渗透压差及膜表层的蒸汽压力差，才能使蒸馏分离顺利的进行，如此，这种膜组件操作压力较大，而且控制要求高；此外，由于这种膜组件的膜蕊是用粘结剂或其它密封材料密封并固定在壳体上的，因此膜蕊不能单独更换，它只能以更换整个膜组件的形式来维修、更新膜蒸馏元件。本技术的目的是设计一种不需自备净化液为冷却液，操作压力容易控制，膜蕊可以活动一装、卸替换的毛细管膜蒸馏装置的膜组件。本技术提供的膜组件是由两个有料液口的端盖和一个有料液口的筒体所组成的壳体、一组平行的毛细管膜、多孔板或粘结材料构成的密封层、“O”型密封圈、紧固件或连接法兰所构成的，其特征是一根或若干根毛细管膜外套有的园形或扁形的，两端开有小孔的与毛细管膜等长或两端稍短于毛细管膜的薄壁套管、及这些套管与毛细管膜外壁构成的净化液腔、粘结层或多孔板间的净化液腔、膜蕊与壳体间用“O”型密封圈密封并固定而实现的可装卸的膜蕊。本技术组件所用的薄壁套管可以是园形或扁形的，它所包容的毛细管膜的最佳根数是1、园形薄壁套管所包容的毛细管膜，最佳根数为1、3、5、7根。2、扁形薄壁套管所包容的毛细管膜是毛细管膜在薄壁套管椭园形截面长轴方向上的排列以1－2排为佳。根据薄壁套管和毛细管膜的相对长度，不管薄壁套管是园形或扁形的均可分成两种不同的组件形式长薄壁套管膜组件和短薄壁套管膜组件。本技术组件的薄壁套管应该用耐腐蚀的，有一定强度的，抗折皱的，刚性好的薄壁材料组成，如此材料有聚烯烃类高聚物、尼龙、聚甲醛、聚酯或它们及其填充物所组成的薄壁管，也可用碳粉及其粘结物、不锈钢、铝合金等薄壁金属材料制成。本技术的结构细节可以从附图和实施例进一步加以说明附图说明图1、现有技术的膜组件。图2、K放大图。图3、A－A剖面图。图4、长薄壁套管本技术膜组件。图5、K′放大图。图6、短薄壁套管本技术膜组件。图7、K″放大图。图8、园形薄壁套管时B－B(或C－C)剖面图。图9、扁形薄壁套管时B－B(或C－C)剖面图。图10、薄壁套管示意图。其中1、端盖2、“O”型密封圈3、多孔板4、紧固件5、“O”型密封圈6、多孔板7、筒体8、8′薄壁套管9、毛细管膜10、冷却水出口11、排空口12、端盖13、浓缩液出口14、冷却水入口15、淡水出口16、淡水孔17、冷凝腔18、淡水腔19、料液入口20、料液腔21、粘结层22、膜管固定圈23、中心杆24、连接法兰25、粘结层26、粘结层27、淡水腔下面结合实例进一步说明本技术的细节。例1、扁形长薄壁套管本技术膜组件(图4)一个有料液口(10、11、14、15)的筒体(7)和二个的料液口(13、19)的端盖(1、12)组成的壳体，260根，两端各有一个淡水孔(16)的1米长的扁形不锈钢薄壁套管(8)，每根套管内穿入平行排列成二排的23根1米长的毛细管膜(9)、两端用于定固和密封薄壁套管间隙的各二块多孔板(3、6)、用粘结剂构成的用于密封两端毛细管膜与薄壁套管间隙的粘结剂层，组成了本技术的膜蕊；打开端盖(1、12)，膜蕊装入筒体，并通过“O”型密封圈(2、5)实现密封装配，盖上端盖(1、12)，通过紧固件(4)密封该组件，构成了本技术的膜组件的一种形式。本技术膜组件，由于使用了“O”型密封圈代替了现有技术中粘结剂密封，因此使本技术组件构成可装卸的活动膜蕊。该实施例中的薄壁套管也可以做成园形的每根套管内最佳的根数可为1、3、5、7根。例2、园形长薄壁套管本技术膜组件(图4)一个如例1的壳体，由881根，两端各有一个淡水孔(16)的长1米的园形聚丙烯薄壁套管(8)，每根套有内穿入5根长1米的毛细管膜(9)，按例1方法组装成本技术的又一种型式的膜组件。当例1或例2的膜组件作为海水淡化膜蒸馏装置的膜组件应用时，它是这样运转的热海水由料液入口(19)流经料液腔(20)进入毛细管膜(9)，同时冷却液－冷海水或其它冷却介质，从冷却水入口(14)进入冷凝腔(17)，在薄壁套管外流动，至冷却水出口(10)流出，使薄壁套管内腔－冷凝腔(17)温度下降，从而使毛细管壁内外两侧构成温差，热海水与冷却介质的温差愈大，则上述温差愈大，如此在膜壁两侧形成了饱和水蒸气压力，使毛细管内水蒸汽透过膜孔至壁外侧的冷凝腔(17)折出，析出的淡水由淡水孔(16)流出进入淡水腔(18)由淡水出口(15)导出；经蒸馏后的浓海水从毛细管膜有另一端流入组件另一端的浓缩液腔由浓缩液出口(13)排出，这就完成了本技术膜组件蒸馏(淡化)海水的单元过程。例3、扁形薄壁套管本技术膜组件(图6)一个如例1的筒体(7)，两个端盖(1、12)和连接法兰(24)组成的壳体，作为支撑体的中心杆(23)、260根880毫米长的扁形铝合金薄壁套管(8)、每根套管内平行穿入二排23根长1米的毛细管膜9)，薄壁管两端留出等长的毛细管膜，由粘结剂固定，密封薄壁套管两端外壁间隙构成粘结剂层(25)，由粘结剂固定，密封毛细管膜两端外壁间隙并构成粘结层(26)，组成了本技术的膜蕊，打开两端盖，膜蕊装入筒体，本文档来自技高网...

【技术保护点】
有薄壁套管的毛细管膜蒸馏组件是由有料液口（１３、１９）的两个端盖（１、１２）和有料液口（１０、１１、１４、１５）的筒体所组成的壳体，一组平行的毛细管膜（９）、多孔板（３、６）或粘结剂构成的密封层（２１、２５、２６）、“０”型密封圈（２、５）、紧固件（４）或连接法兰（２４）所构成，其特征是：一根或若干根毛细管膜（９）外套有的园形或扁形的两端开有小孔（１６）的，与毛细管膜（９）等长或两端稍短于毛细管膜（９）的薄壁套管（８）、及这些薄壁管（８）与毛细管膜（９）所构成的净化液腔（２７）、粘结剂层（２５、２６）或多孔板（３、６）间的净化液腔（２７）、膜蕊与壳体间用“０”型密封圈（２、５）密封并固定而实现的可装卸的膜蕊。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：王英，
申请(专利权)人：南通环球膜技术工程总公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]