一种用于测试纳滤膜性能的实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种测试装置，尤其涉及一种用于测试纳滤膜性能的实验装置。
【背景技术】
[0002] 传统的脱盐、纯化等工业排放的有机溶剂或者废水是导致环境污染的主要因素之 一。治理有机溶剂污染是一个亟待解决的问题，开发绿色节能技术是目前最具前景的解决 办法之一。纳滤是一种新兴的以选择性膜为媒介、在压力驱动下对溶剂混合物进行分离和 纯化的膜分离技术，因在分离过程中无需引入新物质、无热损失、不涉及相变且操作温度 低，不改变热敏性物质生物活性，与其它单元操作（如蒸馏、结晶）相比能耗低，高效无污染 而备受关注。目前已成功应用于饮用水纯化产业及其它领域，如水软化处理、废水中重金属 及染料中颜色的去除、抗生素的制备及乳制品浓缩等。纳滤系统的核心部件是纳滤膜，其结 构包括两部分：起支撑作用多孔支撑层和起分离作用的超薄分离层。理想的纳滤膜最为关 键的是具备良好的分离性能，即对纯溶剂的透过能力（膜通量）和对混合溶剂的选择透过能 力(截留率)。
[0003] 膜通量，按下式计算，即单位时间内单位膜面积的纯溶剂透过量：J = S
[0004] 式中J--为溶剂通量（L πΓ2 tf1);
[0005] V--为透过溶剂的体积（L);
[0006] A--为膜的有效面积（m2);
[0007] T--为溶剂的通过时间（h);
[0008] 膜的截留率，即在一定的压力下，对某一浓度的标准物质溶液进行过滤，透过液浓 度与原溶液溶度之差与原溶液浓度的比值，按下式计算：
[0009] 式中：R--膜的截留率（％);
[0010] C-透过液浓度（mg Ι71);
[0011] C0--原溶液浓度（mg Γ1)。
[0012] 实验室中纳滤性能测试即包括膜通量测试和截留率测试，但存在固有的浓差极 化、膜面吸附和粒子沉积等影响，使实验室数据误差增加。因而对于纳滤分离的实验室研究 或者工业应用，设计出体积小、结构紧凑、操作简单、安装使用方便、设备运行稳定的纳滤测 试装置是实验研究或者工业应用的基础。 【实用新型内容】
[0013] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于测试纳滤膜性能的实验装置，能够 在不同的压力条件下快速、精确地测试纳滤膜的膜通量和截留率，为科研和工业应用提供 数据基础。
[0014] 为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：一种用于测试纳滤膜性能 的实验装置，包括纳滤器、调压装置和测量装置，调压装置与纳滤器的顶部相连通，测量装 置与纳滤器的底部相连通；所述纳滤器内设置有纳滤膜，纳滤膜将纳滤器分为上部的原料 液腔和透过液腔，所述调压装置连通至所述原料液腔，所述测量装置连通至透过液腔；所述 原料液腔顶部设置有进液口，进液口配设密封盖；其结构中还包括搅拌装置。
[0015] 进一步，所述纳滤膜通过密封垫圈固定设置在所述纳滤器内。
[0016] 进一步，所述调压装置包括增压装置和泄压装置，所述增压装置包括增压瓶、连通 在增压瓶和原料液腔之间的增压管、设置在增压管上的调压阀和压力表，所述泄压装置包 括连通至所述原料液腔的泄压管和设置在泄压管上的泄压阀。
[0017] 进一步，所述测量装置包括连通至所述透过液腔的排液管和设置在排液管末端的 量筒。
[0018] 进一步，所述搅拌装置包括设置在所述纳滤器下方的磁力搅拌装置和设置在所述 原料液腔内的磁子。
[0019] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型能够在不同的压力条件下 快速、精确地测试纳滤膜的膜通量和截留率，为科研和工业应用提供数据基础。
【附图说明】
[0020] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0021] 图1是本实用新型的剖视图。
[0022] 图中：1、纳滤器 2、纳滤膜 3、原料液腔 4、透过液腔 5、进液口 6、密封盖 7、密封垫圈 8、增压瓶 9、增压管 10、调压阀 11、压力表 12、泄压管 13、泄压阀 14、排液管15、量筒16、磁力搅拌装置17、磁子。
【具体实施方式】
[0023] 参看附图，本实用新型一个【具体实施方式】的结构中包括纳滤器1、调压装置和测量 装置，调压装置与纳滤器1的顶部相连通，测量装置与纳滤器1的底部相连通；所述纳滤器 1内设置有纳滤膜2,纳滤膜2将纳滤器1分为上部的原料液腔3和透过液腔4,所述调压装 置连通至所述原料液腔3,所述测量装置连通至透过液腔4 ;所述原料液腔3顶部设置有进 液口 5,进液口 5配设密封盖6 ;其结构中还包括搅拌装置。
[0024] 所述纳滤膜2通过密封垫圈7固定设置在所述纳滤器1内。
[0025] 所述调压装置包括增压装置和泄压装置，所述增压装置包括增压瓶8、连通在增压 瓶8和原料液腔3之间的增压管9、设置在增压管9上的调压阀10和压力表11，所述泄压 装置包括连通至所述原料液腔3的泄压管12和设置在泄压管12上的泄压阀14。增压瓶8 内的高压气体选用氮气等惰性气体，从而防止对原料液的化学性质产生影响。
[0026] 所述测量装置包括连通至所述透过液腔4的排液管14和设置在排液管14末端的 量筒15。
[0027] 所述搅拌装置包括设置在所述纳滤器1下方的磁力搅拌装置16和设置在所述原 料液腔3内的磁子17。
[0028] 本实用新型的工作原理是：测试时，打开密封盖6,从进液口 5将原料液(浓度为C) 加入原料液腔3内，关闭密封盖6 ;关闭泄压阀13并通过调压阀10和压力表11将原料液 腔3内的驱动气压调节至所需数值，同时开始计时；原料液通过纳滤膜2的选择性透过分 离，形成透过液(浓度为Ctl),透过液通过纳滤膜2后依次进入透过液腔4、排液管14并最终 流入量筒15 ;分离完毕后，关闭调压阀10,打开泄压阀13,使原料液腔3内的气压恢复至正 常大气压。
[0029] 最后测量透过液的体积V和浓度Ctl，并结合分离时间T，按照公式：
【主权项】
1. 一种用于测试纳滤膜性能的实验装置，其特征在于：包括纳滤器、调压装置和测量 装置，调压装置与纳滤器的顶部相连通，测量装置与纳滤器的底部相连通；所述纳滤器内设 置有纳滤膜，纳滤膜将纳滤器分为上部的原料液腔和透过液腔，所述调压装置连通至所述 原料液腔，所述测量装置连通至透过液腔；所述原料液腔顶部设置有进液口，进液口配设密 封盖；其结构中还包括搅拌装置。
2. 根据权利要求1所述的用于测试纳滤膜性能的实验装置，其特征在于：所述纳滤膜 通过密封垫圈固定设置在所述纳滤器内。
3. 根据权利要求1或2所述的用于测试纳滤膜性能的实验装置，其特征在于：所述调 压装置包括增压装置和泄压装置，所述增压装置包括增压瓶、连通在增压瓶和原料液腔之 间的增压管、设置在增压管上的调压阀和压力表，所述泄压装置包括连通至所述原料液腔 的泄压管和设置在泄压管上的泄压阀。
4. 根据权利要求3所述的用于测试纳滤膜性能的实验装置，其特征在于：所述测量装 置包括连通至所述透过液腔的排液管和设置在排液管末端的量筒。
5. 根据权利要求4所述的用于测试纳滤膜性能的实验装置，其特征在于：所述搅拌装 置包括设置在所述纳滤器下方的磁力搅拌装置和设置在所述原料液腔内的磁子。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于测试纳滤膜性能的实验装置，包括纳滤器、调压装置和测量装置，调压装置与纳滤器的顶部相连通，测量装置与纳滤器的底部相连通；所述纳滤器内设置有纳滤膜，纳滤膜将纳滤器分为上部的原料液腔和透过液腔，所述调压装置连通至所述原料液腔，所述测量装置连通至透过液腔；所述原料液腔顶部设置有进液口，进液口配设密封盖；其结构中还包括搅拌装置。本实用新型能够在不同的压力条件下快速、精确地测试纳滤膜的膜通量和截留率，为科研和工业应用提供数据基础。
【IPC分类】B01D65-10
【公开号】CN204429114
【申请号】CN201520004765
【发明人】丁蕊, 张玉静, 薛钰斌, 杨钰, 孙艺蕾, 李 杰
【申请人】郑州大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年1月6日