• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.膜分离设备特点
  • 4.膜分离设备选用原则
  • 5.膜分离设备的选用
  • 5.1.平板式膜反应器
  • 5.2.管式膜反应器
  • 5.3.中空纤维膜反应器
  • 5.4.螺旋卷式膜反应器

螺旋卷膜式反应器

螺旋卷式装置主要是螺旋卷膜,由美国一公司1964年开发研制出来。螺旋卷式装置的主要元件是螺旋卷膜,它是将膜、支撑材料、膜间隔材料依次叠好,围绕一中心管卷紧即成一个膜组,若干膜组顺次连接装入外壳内。操作时,料液在膜表面通过间隔材料沿轴向流动,而透过液则沿螺旋形流向中心管。中心管可用铜、不锈钢或聚氯乙烯管制成,管上钻小孔,透过液侧的支撑材料采用玻璃微粒层,两面衬以微孔涤纶布,间隔材料应考虑减少浓差极化及降低压力降。

基本信息

  • 中文名

    螺旋卷膜式反应器

  • 外文名

    Spiral wound membrane reactor

  • 螺旋卷膜

  • 研发

    1964年

  • 中心管

    不锈钢或聚氯乙烯管

  • 包括

    支撑材料膜间隔材料

膜分离设备特点

工业上将膜以某种形式组装在一个封闭器件内,这种器件称为膜分离器或膜组件。膜的材料种类很多,膜分离设备则有平面膜、管式膜、中空纤维膜和卷式膜等。

一件良好的膜分离设备应具备以下条件:

1)单位体积中所含膜面积较大。

2)膜面切向速度快,以减少浓差极化。

3)膜的清洗更换方便,造价低,截留率高。

4)具有可靠的膜支撑装置,膜滤液保留体积小。

膜分离设备选用原则

目前国内膜设备生产厂家很多,总体技术水平上与国外相比有差距,高质量核心部件仍依赖进口,但在常规生产领域,国产膜设备发挥了主要作用,在选择时应主要从以下方面考虑。

1)经济因素。膜的制造水平决定了膜的价格。从制造技术上来讲,高质量膜往往伴随着较高的价格,要根据不同分离目的选择合适的经济型膜设备。

2)物料的特性。要了解被分离料液的性质,选择不同的膜设备,平面膜、管式膜、中空纤维膜还是其他类型的膜件。

3)膜设备的特性。①是否具备较高的热稳定性及机械强度;②膜的截留范围,主要技术指标截留率大小,特定组分的截留率主要受料液共存组分、膜材和操作条件的影响;③膜的通透性,浓差极化趋势,结构,使用周期长短等。

4)膜设备的使用维护情况。5)日常管理是否方便及容易清净,动力消耗,辅助设备多少等。

膜分离设备的选用

膜分离现象在200多年前即出现,但作为一种工业化应用技术是近几十年才得以实现,成为一种新兴的、高效的分离、浓缩提纯及净化技术,获得了极为迅速的发展,形成独特的新兴高科技产业,在医药、化工、水加工业、环境保护、食品工业、生物工程等诸多领域得到广泛应用。下面选择几种常用的膜分离设备介绍。

平板式膜反应器

平板式膜分离器结构上类似于板框式过滤机,滤膜复合在刚性多孔支撑板上,支撑材料为不锈钢多孔筛板,或微孔玻璃纤维压板。待滤液进入系统后,沿隔板表面上的沟槽流动,一部分从膜的一面渗透到膜的另一面,并经支撑板上的小孔流向其边缘上的导流管后排出。板式膜在超滤、微滤、反渗透、电渗析、渗透汽化中都有应用。

管式膜反应器

管式膜过滤器是最早使用的一种膜设备,分为单管式和管束式,适用于超滤、微滤等膜分离技术。其优点:1)流道宽,料液在管内湍流流动,对料液的预处理精度要求低;2)易于清洗,除可用化学试剂清洗外,还可以用机械方法进行清洗;3)组件的压力损失小,因此其流道长,过滤效率相对可以提高。管式膜液流的流动方式有管内流和管外流,因单管和管外流式的湍动性能较差,目前趋向采用管束式内流膜过滤设备,其外形类似于列管式换热器。管式膜现已广泛地应用在电泳漆涂装生产线、果汁澄清、大豆蛋白浓缩及污水处理等,目前国内生产和使用的管式膜多为聚偏氟乙烯(PVDF)膜和聚砜(PS)膜。