专利名称：膜分离装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械技术领域，涉及一种膜分离装置。
背景技术：
目前乙醇溶剂回收主要是采用蒸馏塔对乙醇进行蒸馏脱水，而采用普通的两塔蒸馏制成的乙醇，其最高质量浓度只能达到95%，且用于将乙醇蒸馏脱水的蒸馏装置结构较为复杂。此时，乙醇和水形成了恒沸物，用普通的蒸馏方法进行脱水很困难，并且蒸馏的能耗较大。为了提高乙醇浓度，去除多余的水分，需要提供一种能够充分有效地分离出乙醇中的水分以制成高浓度乙醇的装置。
发明内容本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提供一种膜分离装置，所述膜分离装置可有效地分离出乙醇中的水分且避免了环境污染。本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现一种膜分离装置，包括至少一脱水单元，所述脱水单元包括一设有收容空间的脱水本体、及至少一设于所述收容空间中的渗透机构；所述脱水本体的收容空间分隔为依次横向排列且相互不连通的第一容置腔、通有蒸汽的第二容置腔及第三容置腔，所述脱水本体设有一与第一容置腔相连通的进料口、 与第三容置腔相连通的一第一出口、及一第二出口 ；所述渗透机构包括一第一管道、及一套设于第一管道中且与第二出口相连通的第二管道，所述第一管道的内周面与第二管道的外周面之间形成一环形通道；所述低浓度乙醇经由进料口进入第一容置腔后进入环形通道， 乙醇中的水在蒸汽的作用下进入第二管道中再经由第二出口排出，脱水后的乙醇流入第三容置腔后由第一出口排出。本膜分离装置通过设有脱水单元，在实际应用时，所述脱水单元可以为一个也可以为依次连接的多个。在工作时，所述低浓度乙醇由进料口进入第一容置腔后再进入环形通道，低浓度乙醇中含的水在第二容置腔中蒸汽的作用下进入第二管道中，再经由第二出口排出；而脱水后的乙醇则经由环形通道，再流入第三容置腔后由第一出口排出。当本膜分离装置设有多个脱水单元时，可于相邻两脱水单元之间设置连接单元，由第二出口排出的水可以通过连通相邻两脱水单元的管道，将水由上一个脱水单元的第二管道流入下一个脱水单元的第二管道中，之后由最后一个脱水单元的第二出口排出；而由第一出口排出的较高浓度的乙醇则可通过连通上一个脱水单元的第一出口、及下一个脱水单元的进料口的管道，将较高浓度的乙醇进入下一个脱水单元进行进一步脱水，通过设置多个依次相连的脱水单元，从而将乙醇进行多次脱水，进而获得更高浓度的乙醇。在上述的膜分离装置中，所述膜分离装置还包括分别设于所述脱水本体两端的分隔机构，所述每一分隔机构包括一板状且设于所述脱水本体一端的基体、一第一密封件及一位于第一密封件外侧的第二密封件，所述基体设有一沿着第二管道延伸方向贯穿所述基体的通孔；所述第二管道延伸至所述通孔中；所述第一密封件及第二密封件分别设于通孔
3中且套设于所述第二管道上。通过设有套设于第二管道上的第一密封件及第二密封件，从而可起到很好的密封效果，可防止乙醇和水外流。在上述的膜分离装置中，所述脱水本体的第二出口分别与所述第三容置腔及通孔相连通，所述第二管道穿过所述第二出口至所述通孔处。所述第二管道的两端分别延伸至所述分隔机构处，从而不仅可防止低浓度的乙醇直接进入环形通道中，还可防止分离后的水和高浓度的乙醇再度混合。在上述的膜分离装置中，所述分隔机构还包括一设于通孔的近脱水本体端且套设于第二管道上的第三密封件。所述第三密封件与第一密封件相互间隔，从而可以获得更好的密封效果，防止乙醇和水外流。在上述的膜分离装置中，所述第一密封件、第二密封件及第三密封件均为密封圈。所述第一密封件及第三密封件的横截面均为圆形，所述第二密封件的横截面为长方形，设置不同形状截面的密封圈，从而获得更好的密封效果。在上述的膜分离装置中，所述近第一容置腔的分隔机构还包括一设于所述第二密封件外侧且封设于通孔处的封堵件。设置封堵件将所述第二管道始端的出口封堵。在上述的膜分离装置中，所述第一管道横向贯穿第二容置腔；所述第二管道横向贯穿所述第一容置腔、第二容置腔及第三容置腔。如此设置，可让环形通道恰好位于第二容置腔处，从而可对所述低浓度的乙醇中含有的水进行有效的分离，且可避免环形通道中的乙醇流入第二容置腔中。在上述的膜分离装置中，所述脱水单元还包括两将所述收容空间分隔的隔离板， 所述隔离板横向排列且相互间隔。所述隔离板与相邻分隔机构的距离相等，所述两隔离板之间的距离大于所述隔离板与相邻分隔机构的距离，所述环形通道的长度大于或者等于所述两隔离板之间的距离。在上述的膜分离装置中，所述脱水单元还包括若干纵向排列且贯穿所述收容空间的蒸汽管。所述蒸汽管用于输送蒸汽。与现有技术相比，本实用新型膜分离装置通过设有脱水本体及渗透机构，低浓度乙醇进入第一容置腔后再进入环形通道，低浓度乙醇中含的水在蒸汽的作用下进入第二管道后排出；而脱水后的乙醇则经由环形通道，再流入第三容置腔后排出；从而通过本膜分离装置单级就能达到很高的分离度，能够获得浓度更高的乙醇，提高了产品的质量。
图1是本实用新型膜分离装置第一种实施例的示意图。图2是图1所示A处的放大图。图3是本实用新型膜分离装置第二种实施例的示意图。图4是图3所示B处的放大图。图中，10、脱水单元；11、脱水本体；111、第一容置腔；112、第二容置腔；113、第三容置腔；114、进料口 ；115、第一出口 ；116、蒸汽入口 ；121、第一管道；122、第二管道；123、 环形通道；131、基体；1311、通孔；132、第一密封件；133、第二密封件；134、第三密封件； 135、封堵件；14、隔离板；15、蒸汽管；20、封头；30、连接单元。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。请参阅图1，本实用新型膜分离装置包括至少一脱水单元10。所述膜分离装置的两端分别设有一封头20。在实际应用时，所述脱水单元10可以为一个也可以为依次连接的多个。当本膜分离装置设有多个脱水单元10时，可于相邻两脱水单元10之间设置连接单元30。请参阅图1及图2，所述脱水单元10包括一设有收容空间的脱水本体11、至少一设于所述收容空间中的渗透机构、分别设于所述脱水本体11两端的分隔机构、两将所述收容空间分隔的隔离板14、及若干纵向排列且贯穿所述收容空间的蒸汽管15。所述蒸汽管15 用于输送蒸汽。在实际应用时，所述渗透机构可以设置为多个，多个渗透机构可相互平行的设置于所述收容空间中。在本实施例中，所述渗透机构为两个。所述隔离板14横向排列且相互间隔。所述脱水本体11的收容空间被两隔离板14分隔为依次横向排列且相互不连通的第一容置腔111、通有蒸汽的第二容置腔112及第三容置腔113。所述脱水本体11设有一与第一容置腔111相连通的进料口 114、一与第三容置腔113相连通的第一出口 115、一与所述第三容置腔113相连通的第二出口、及至少一与第二容置腔112相连通的蒸汽入口 116。请继续参阅图1及图2，所述渗透机构包括一第一管道121、及一套设于第一管道 121中且与第二出口相连通的第二管道122。在本实施例中，所述第一管道121为内抛光管； 所述第二管道122为无机膜管。所述第一管道121的内周面与第二管道122的外周面之间形成一环形通道123。所述隔离板14与相邻分隔机构的距离相等；所述两隔离板14之间的距离大于所述隔离板14与相邻分隔机构的距离。所述环形通道123的长度大于或者等于所述两隔离板14之间的距离；从而可对所述低浓度的乙醇中含有的水进行有效的分离。 所述第一管道121横向贯穿第二容置腔112 ；所述第二管道122横向贯穿所述第一容置腔 111、第二容置腔112及第三容置腔113。所述第二管道122的两端分别延伸至脱水本体11 两端，所述第二管道122穿过所述第二出口至分隔机构处；从而不仅可防止低浓度的乙醇直接进入环形通道123中，还可防止分离后的水和高浓度的乙醇再度混合。请继续参阅图1及图2，所述每一分隔机构包括一板状且设于所述脱水本体11 一端的基体131、一第一密封件132及一位于第一密封件132外侧的第二密封件133。设置第一密封件132及第二密封件133可以获得更好的密封效果，防止乙醇和水外流。在本实施例中，所述第一密封件132及第二密封件133均为密封圈；所述第一密封件132的横截面为圆形，所述第二密封件133的横截面为长方形。在实际应用时，也可设置为其它不同截面形状的密封圈以达到更好的密封效果。所述基体131设有一沿着第二管道122延伸方向贯穿所述基体131的通孔1311。所述第二管道122延伸至所述通孔1311。所述第一密封件132 及第二密封件133分别设于通孔1311中且套设于所述第二管道122上。所述脱水本体11 的第二出口与通孔1311相连通，所述第二管道122穿过所述第二出口至所述通孔1311处。 近第一容置腔111的分隔机构还包括一设于所述第二密封件133外侧且封设于通孔1311 处的封堵件135。[0030]请参阅图3及图4，图3为本实用新型膜分离装置第二种实施例的示意图。本实用新型第二种实施例膜分离装置的结构与所述第一种实施例膜分离装置的结构相似，其不同之处在于所述分隔机构还包括一第三密封件134，所述第三密封件134设于通孔1311中且套设于所述第二管道122上；在本实施例中，第三密封件134为密封圈，第三密封件134 的横截面均为圆形；所述第三密封件134、第一密封件132及第二密封件133由通孔1311的近脱水本体11端至远脱水本体11端依次设置。请参阅图1至图4，在工作时，蒸汽由蒸汽入口 116进入第二容置腔112中，所述低浓度乙醇由进料口 114进入第一容置腔111后再进入环形通道123，低浓度乙醇中含的水在第二容置腔112中蒸汽的作用下进入第二管道122中，再经由第二出口排出；最后经由封头20内部的管道排出膜分离装置外。而脱水后的乙醇则经由环形通道123，再流入第三容置腔113后由第一出口 115排出。当本膜分离装置设有多个脱水单元10时，由第二出口排出的水可以通过连通相邻两脱水单元10的管道，将水由上一个脱水单元10的第二管道 122流入下一个脱水单元10的第二管道122中，再由最后一个脱水单元10的第二出口排出；而由第一出口排出的较高浓度的乙醇则可通过连通上一个脱水单元10的第一出口、及下一个脱水单元10的进料114的管道，将较高浓度的乙醇进入下一个脱水单元10进行进一步脱水，通过设置多个依次相连的脱水单元10，从而将乙醇进行多次脱水，进而获得更高浓度的乙醇，可将乙醇浓度提升至99.9% ；本膜分离装置易于操作，过程简单，且不引入其它化学试剂，避免了环境污染。综上所述，本实用新型膜分离装置通过设有脱水本体11及渗透机构，低浓度乙醇进入第一容置腔111后再进入环形通道123，低浓度乙醇中含的水在蒸汽的作用下进入第二管道122后排出；而脱水后的乙醇则经由环形通道123，再流入第三容置腔113后排出； 从而通过本膜分离装置单级就能达到很高的分离度，能够获得浓度更高的乙醇，提高了产品的质量。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
权利要求1.一种膜分离装置，其特征在于，所述膜分离装置包括至少一脱水单元(10)，所述脱水单元(10)包括一设有收容空间的脱水本体(11)、及至少一设于所述收容空间中的渗透机构；所述脱水本体(11)的收容空间分隔为依次横向排列且相互不连通的第一容置腔(111)、通有蒸汽的第二容置腔(11 及第三容置腔(113)，所述脱水本体(11)设有一与第一容置腔(111)相连通的进料口(114)、与第三容置腔(113)相连通的一第一出口(115)、 及一第二出口 ；所述渗透机构包括一第一管道(121)、及一套设于第一管道(121)中且与第二出口相连通的第二管道(122)，所述第一管道(121)的内周面与第二管道(12 的外周面之间形成一环形通道(12 ；所述低浓度乙醇经由进料口(114)进入第一容置腔(111)后进入环形通道(123)，乙醇中的水在蒸汽的作用下进入第二管道(122)中再经由第二出口排出，脱水后的乙醇流入第三容置腔(113)后由第一出口(115)排出。
2.根据权利要求1所述的膜分离装置，其特征在于，所述膜分离装置还包括分别设于所述脱水本体(11)两端的分隔机构，所述每一分隔机构包括一板状且设于所述脱水本体 (11) 一端的基体(131)、一第一密封件(13 及一位于第一密封件(13 外侧的第二密封件(133)，所述基体(131)设有一沿着第二管道(12 延伸方向贯穿所述基体(131)的通孔 (1311)；所述第二管道(12 延伸至所述通孔(1311)中；所述第一密封件(13 及第二密封件(133)分别设于通孔(1311)中且套设于所述第二管道(122)上。
3.根据权利要求2所述的膜分离装置，其特征在于，所述脱水本体(11)的第二出口分别与所述第三容置腔(in)及通孔(1311)相连通，所述第二管道(12 穿过所述第二出口至所述通孔(1311)处。
4.根据权利要求3所述的膜分离装置，其特征在于，所述分隔机构还包括一设于通孔 (1311)的近脱水本体(11)端且套设于第二管道(12 上的第三密封件(134)。
5.根据权利要求4所述的膜分离装置，其特征在于，所述第一密封件(132)、第二密封件(13 及第三密封件(134)均为密封圈。
6.根据权利要求2、3、4或5所述的膜分离装置，其特征在于，所述近第一容置腔(111) 的分隔机构还包括一设于所述第二密封件(13 外侧且封设于通孔(1311)处的封堵件 (135)。
7.根据权利要求2、3、4或5所述的膜分离装置，其特征在于，所述第一管道(121)横向贯穿第二容置腔(112)，所述第二管道(12 横向贯穿所述第一容置腔(111)、第二容置腔(112)及第三容置腔(113)。
8.根据权利要求2、3、4或5所述的膜分离装置，其特征在于，所述脱水单元(10)还包括两将所述收容空间分隔的隔离板(14)，所述隔离板(14)横向排列且相互间隔。
9.根据权利要求2、3、4或5所述的膜分离装置，其特征在于，所述脱水单元(10)还包括若干纵向排列且贯穿所述收容空间的蒸汽管(15)。
专利摘要本实用新型提供了一种膜分离装置，属于机械技术领域。它解决了现有提升乙醇浓度的装置结构复杂、且在分离乙醇的过程中易造成环境污染的间题。本膜分离装置包括至少一脱水单元，脱水单元包括一设有收容空间的脱水本体、及至少一设于收容空间中的渗透机构；脱水本体的收容空间分隔为第一容置腔、通有蒸汽的第二容置腔及第三容置腔，脱水本体设有一与第一容置腔相连通的进料口、与第三容置腔相连通的一第一出口、及一第二出口；渗透机构包括一第一管道、及一套设于第一管道中且与第二出口相连通的第二管道，第一管道的内周面与第二管道的外周面之间形成一环形通道。本膜分离装置单级就能达到很高的分离度，获得浓度更高的乙醇。
文档编号C07C31/08GK202263527SQ201120402539
公开日2012年6月6日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者戴玉平, 王国君, 郑钦元, 陈仁贤, 龚国荣 申请人:浙江诚信医化设备有限公司