中空纤维分离膜封头浇铸系统技术方案

中空纤维分离膜封头浇铸系统，包括：中空纤维分离膜丝束，其端头膜丝间嵌入引流件，引流件具有径向通孔；放置中空纤维分离膜丝束以进行封头浇铸的封头料槽；封头料槽设有夹套，连接恒温循环器；储存并向封头料槽提供浇铸液的料液储罐。本发明专利技术的系统是多流道分布的封头浇铸系统，在膜丝束端头设置多个引流件可使浇铸液从端头均匀渗入膜丝束内部并向四周扩散，与现有技术相比，提高了静态浇铸的膜丝封头浇铸的装填率。

【技术实现步骤摘要】
中空纤维分离膜封头浇铸系统
本技术涉及一种中空纤维分离膜封头的静态浇铸系统。
技术介绍
中空纤维分离膜组件主要应用于两种或两种以上不同气体的分离及液体的除杂纯化，由于其分离过程简单，因而采用膜法进行不同气体的分离及液体的除杂纯化具有工艺流程简单、易于自动化控制、运行稳定、低能耗、占地面积小等优点，因此膜分离过程在诸多领域得到普及。中空纤维分离膜组件主要由中空纤维膜芯、外壳、密封连接件等组成。其中中空纤维膜芯在制备过程中，需要对一定数量的中空纤维丝束两端进行灌胶封装，形成具有一定结构的封头，并在每一根丝束之间形成密封隔层，在中空纤维丝束两端形成密闭的进口流道和出口流道。中空纤维分离膜封头浇铸方法主要有静态浇铸和离心浇铸，离心浇铸是利用离心机旋转产生的离心力，将浇铸料液灌入到封头模具内，采用离心浇铸形成的封头品质较好，且浇铸效率高，可以实现高装填率的中空纤维膜芯的浇铸，装填率可以达到60％以上，由于受离心机安装尺寸限制，采用离心浇铸的中空纤维膜组件长度一般在1000mm到2000mm之间，离心设备占地面积大，操作存在一定的安全隐患，且在浇铸过程难以实现对温度较为精准的控制，静态浇铸是将中空纤维膜丝束垂直悬挂放置到浇铸模具中，浇铸料液依靠自身的流动性慢慢渗入到丝束内部，整个浇铸过程需要分时分次向浇铸模具内添加浇铸料液，在完成一端的封头浇铸后，调转丝束方向，再进行另一端的封头浇铸，静态浇铸工艺简单，适用性能好，可以实现对不同尺寸的中空纤维膜丝束的封头浇铸，但静态浇铸效率相对较低，且由于受浇铸料液的流道性及固化时间的影响，静态浇铸中空纤维分离膜的装填率一般在40％左右，不能实现对高装填率中空纤维膜的封头浇铸。
技术实现思路
为了克服静态浇铸不能实现对高装填率中空纤维膜的封头浇铸，本技术旨在提供一种浇铸料液多流道分布的封头浇铸系统，并可对浇铸料液采用低温存储及静态压料方式注入，实现静态浇铸用于高装填率中空纤维分离膜的封头浇铸方面的高效应用。本技术所述的中空纤维分离膜封头浇铸系统，包括：中空纤维分离膜丝束，其端头膜丝间嵌入引流件，引流件具有径向通孔；放置中空纤维分离膜丝束以进行封头浇铸的封头料槽；封头料槽设有夹套，连接恒温循环器；储存并向封头料槽提供浇铸液的料液储罐。在上述浇铸系统中，作为进一步的优选，所述的料液储罐上设有氮气进出连接口。可向料液储罐提供一定压力的氮气，用以控制浇铸料液由料液储罐进入封头料槽的压料速度。在上述浇铸系统中，作为进一步的优选，所述的引流件沿径向分为柱体部和锥台部。其分布密度为500～1500个/m2，优选为600～1000个/m2。引流件的分布排列方式多样，以浇铸液可通过引流件从端头均匀渗入膜丝束内部并向四周扩散为目的，所述引流件优选为均匀排列，如可采用蜂窝状排列，使各引流件之间的距离更接近于相等。在上述浇铸系统中，作为进一步的优选，所述的引流件的径向通孔直径为6～10mm，高度为2～10mm。在上述浇铸系统中，作为进一步的优选，所述系统还包括低温循环器，其连接料液储罐。低温循环器实现对料液储罐内的浇铸料液的温度控制，进而控制浇铸料液在料罐内的固化速度。本专利技术提供了一种中空纤维分离膜封头浇铸系统，本专利技术的系统是多流道分布的封头浇铸系统，在膜丝束端头设置多个引流件可使浇铸液从端头均匀渗入膜丝束内部并向四周扩散，与现有技术相比，提高了静态浇铸的膜丝封头浇铸的装填率。附图说明图1.本专利技术的中空纤维分离膜封头浇铸系统示意图；图2.本专利技术的分流件结构示意图；图3.实施例1的膜丝束端头截面示意图；图4.实施例2的膜丝束端头截面示意图；其中，100.中空纤维分离膜丝束，110.引流件，111.径向通孔，112.柱体部，113.锥台部，200.封头料槽，310.恒温循环器，320.低温循环器，400.料液储罐，410.氮气进出连接口。具体实施方式下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。实施例1中空纤维分离膜封头浇铸系统，如图1所示，包括：中空纤维分离膜丝束100，其端头膜丝间嵌入引流件110，引流件具有径向通孔111；放置中空纤维分离膜丝束100以进行封头浇铸的封头料槽200；封头料槽200设有夹套，连接恒温循环器310；储存并向封头料槽200提供浇铸液的料液储罐400。料液储罐400上设有氮气进出连接口410。可向料液储罐提供一定压力的氮气，用以控制浇铸料液由料液储罐进入封头料槽的压料速度。料液储罐400还连接低温循环器320，可实现对料液储罐内的浇铸料液的温度控制，进而控制浇铸料液在料罐内的固化速度。在上述浇铸系统中，中空纤维分离膜丝束100的直径为180mm，其两端的引流件110数量分别为19个，以蜂窝状端头截面图如图3所示，引流件110结构如图2所示，沿径向分为柱体部112和锥台部113，其径向通孔111的直径为8～10mm，高度为8mm。采用以上浇铸系统进行封头浇铸的方法：通过恒温循环器310控制封头料槽200温度在30℃，通过低温循环器320控制料液储罐400温度在10℃，通过氮气进出连接口410对料液储罐400提供0.8MPa氮气。压料12小时后，卸除料罐压力。通过恒温循环器310对封头料槽200进行阶梯升温直至浇铸液固化。对丝束装填率在60％以上。实施例2中空纤维分离膜封头浇铸系统，如图1所示，包括：中空纤维分离膜丝束100，其端头膜丝间嵌入引流件110，引流件具有径向通孔111；放置中空纤维分离膜丝束100以进行封头浇铸的封头料槽200；封头料槽200设有夹套，连接恒温循环器310；储存并向封头料槽200提供浇铸液的料液储罐400。料液储罐400上设有氮气进出连接口410。可向料液储罐提供一定压力的氮气，用以控制浇铸料液由料液储罐进入封头料槽的压料速度。料液储罐400还连接低温循环器320，可实现对料液储罐内的浇铸料液的温度控制，进而控制浇铸料液在料罐内的固化速度。在上述浇铸系统中，中空纤维分离膜丝束100的直径为100mm，其两端的引流件110数量分别为5个，以蜂窝状端头截面图如图4所示，引流件110结构如图2所示，沿径向分为柱体部112和锥台部113，其径向通孔111的直径为6～8mm，高度为6mm。采用以上浇铸系统进行封头浇铸的方法：通过恒温循环器310控制封头料槽200温度在35℃，通过低温循环器320控制料液储罐400温度在20℃，通过氮气进出连接口410对料液储罐400提供0.5MPa氮气。压料8小时后，卸除料罐压力。通过恒温循环器310对封头料槽200进行阶梯升温直至浇铸液固化。对丝束装填率在60％以上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
中空纤维分离膜封头浇铸系统，包括：中空纤维分离膜丝束(100)，其端头膜丝间嵌入引流件(110)，引流件具有径向通孔(111)；放置中空纤维分离膜丝束(100)以进行封头浇铸的封头料槽(200)；封头料槽(200)设有夹套，连接恒温循环器(310)；储存并向封头料槽(200)提供浇铸液的料液储罐(400)。

【技术特征摘要】
1.中空纤维分离膜封头浇铸系统，包括：中空纤维分离膜丝束(100)，其端头膜丝间嵌入引流件(110)，引流件具有径向通孔(111)；放置中空纤维分离膜丝束(100)以进行封头浇铸的封头料槽(200)；封头料槽(200)设有夹套，连接恒温循环器(310)；储存并向封头料槽(200)提供浇铸液的料液储罐(400)。2.根据权利要求1所述的中空纤维分离膜封头浇铸系统，其特征在于所述的引流件(110)沿径向分为柱体部(112)和锥台部(113)。3.根据权利要求1所述的中空纤维分离膜封头浇铸系统，其特征在于所述的料液储罐(400)上设有氮气进出连接口(410)。4.根据权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：花开胜，任吉中，李晖，季洁梅，赵丹，邓麦村，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁,21