一种实验室用膜蒸馏装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于高分子膜性能检测领域，具体来说，涉及一种实验室用膜蒸馏装置。
【背景技术】
[0002]膜蒸馏技术源于20世纪60年代，直到80年代才得到了较快的发展。近年来又吸引了世界范围内的关注和研宄。与普通蒸发器相比较，膜蒸馏的一个最显著特征就是单位体积的蒸发面积大，装置在常压、较低温度的蒸发过程中可以高效地运行。
[0003]膜蒸馏是以疏水多孔膜两侧蒸汽压差为传质推动力的膜分离过程。作为一种新型的膜分离技术，膜蒸馏具有截留率高、操作温度和压力较低、操作简单、占地面积少等优点，在海水淡化、超纯水制备、非挥发性物质水溶液的浓缩和结晶、挥发性物质水溶液的浓缩和分离、热敏性物质的浓缩等方面具有广阔的应用前景。
[0004]在大量的理论与实验研宄基础上，目前已经发展出四种不同的膜蒸馏操作方式，包括直接接触式膜蒸馏，气隙式膜蒸馏，气扫式膜蒸馏和真空式膜蒸馏。其中直接接触式膜蒸馏进行蒸馏操作时，膜的一侧(热侧)与待处理的热溶液(或称料液，热侧溶液)直接接触，膜的另一侧为冷侧。膜两侧的流体具有不同的温差，这样便会产生蒸汽压差，使热侧溶液中的水在膜表面蒸发形成蒸汽，水蒸汽在压差的作用下通过膜孔扩散到冷侧冷凝下来，从而实现液相水溶液与气相水分离的目的。由于直接接触式膜蒸馏是将透过疏水多孔膜的水蒸汽在冷侧直接进入纯水进行冷凝，因此冷凝过程集成于膜组件以内，操作相对简单，是被研宄最多的一种膜蒸馏方式，也是应用最广泛的一种膜蒸馏方式。
[0005]通常实验室采用的直接接触式膜蒸馏装置由于是使用蠕动泵来提供流体动力，容易导致流量的波动，而且对流量的控制也不够准确，其次就是在膜组件流体进出口处很少有温度测量装置、压力表、流量调节阀等来准确记录及调节温度和压力以及流量等这些工艺参数，而这些工艺参数在很大程度上都会显著影响膜性能的测试结果。此外，很少有电脑在线监测渗透液重量变化和渗透液的电导率，所以提供一种准确、可靠的膜蒸馏检测装置就显得尤为重要了。
【发明内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是:针对现有技术的不足，提供一种准确、可靠的实验室用膜蒸馏装置，该实验室用膜蒸馏装置能准确、可靠地测量膜蒸馏过程中膜两侧流体进出口温度、压力以及控制冷热流体流量，可以在线监测渗透液重量变化以及渗透液电导率变化，进而保证膜性能测试结果的准确可靠，满足科研及实际应用需要。
[0007]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:本实验室用膜蒸馏装置包括实验室用膜蒸馏装置主体，其特征在于:所述的实验室用膜蒸馏装置主体上设有料液循环系统、膜组件、渗透液循环系统；所述的膜组件包括膜组件料液侧、膜组件渗透液侧及疏水多孔膜，并通过疏水多孔膜将膜组件料液侧与膜组件渗透液侧分开；所述的料液循环系统包括恒温水浴设备，料液泵，料液流量计及料液流量调节阀，膜组件料液温度测量装置一(Tl)，膜组件料液温度测量装置二(T2)，膜组件料液侧进口端压力表(P1)，膜组件料液侧出口端压力表(P2)，并与膜组件料液侧组成回路；所述的渗透液循环系统中包括低温制冷循环器，渗透液泵，渗透液流量计及渗透液流量调节阀，膜组件渗透液温度测量装置一(T3)，膜组件渗透液温度测量装置二(T4)，膜组件渗透液侧进口端压力表(P3)，膜组件渗透液侧出口端压力表(P4)，渗透液收集装置，电子天平，电导率仪，电脑，并与膜组件渗透液侧组成回路；所述的膜组件料液温度测量装置一(Tl)连接在膜组件料液侧进口端，所述的膜组件料液温度测量装置二(T2)连接在膜组件料液侧出口端；所述的膜组件渗透液温度测量装置一(T3)连接在膜组件渗透液侧进口端，所述的膜组件渗透液温度测量装置二(T4)连接在膜组件渗透液侧出口端，所述的膜组件料液侧进口端压力表(Pl)设置在所述的膜组件料液侧进口前，连接在膜组件料液温度测量装置一(Tl)前端，所述的膜组件料液侧出口端压力表(P2)设置在所述的膜组件料液侧出口，连接在膜组件料液温度测量装置二(T2)后端，所述的膜组件渗透液侧进口端压力表(P3)设置在所述的膜组件渗透液侧进口前，连接在膜组件渗透液温度测量装置一(T3)前端，所述的膜组件渗透液侧出口端压力表(P4)设置在所述的膜组件渗透液侧出口，连接在膜组件渗透液温度测量装置二(T4)后端，所述的渗透液收集装置连接所述的电子天平和电导率仪，电子天平和电导率仪通过数据采集系统连接电脑，通过数据采集系统进行渗透液重量和渗透液电导率的在线监测。
[0008]所述的膜组件是平板膜膜组件或中空纤维膜膜组件。
[0009]所述的料液流量调节阀一端连接料液泵出口端，另一端连接膜组件料液侧进口 ；所述的渗透液流量调节阀一端连接渗透液泵出口端，另一端连接膜组件渗透液侧进口 ；通过流量调节阀调节料液及渗透液的流量。
[0010]所述的料液泵的进口端连接料液罐出口，料液泵的出口端连接在料液流量调节阀进口。料液泵采用离心泵，可以有效避免流量波动对膜通量测试造成的误差以及管路料液压力的不稳定变化。
[0011]所述的渗透液泵的进口端连接在低温制冷循环器上，渗透液泵的出口端连接在渗透液流量调节阀的进口。渗透液泵采用离心泵，可以有效避免流量波动对膜通量测试造成的误差以及管路渗透液压力的不稳定变化。
[0012]所述的电子天平连接在电脑上，通过数据采集系统可以在线监测并且实时记录渗透液收集装置中渗透液的重量变化。
[0013]所述的电导率仪一端连接在电脑上，另一端连接渗透液，通过数据采集系统可以在线监测记录渗透液电导率的变化。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:本实用新型实验室用膜蒸馏装置采用离心泵，可以有效避免常规的蠕动泵固有的流量波动对膜通量测试造成的误差以及管路料液和渗透液压力的不稳定变化。在膜组件料液侧和渗透液侧进出口分别设有温度测量装置和压力表，通过温度测量装置，可以对膜组件进出口的料液和渗透液的温度分别进行准确测量，从而可以根据需要对料液和渗透液进行精确恒温调节和控制；通过压力表可以对膜组件进出口的料液和渗透液的压力进行准确测量；在料液及渗透液循环系统均设有流量调节阀，通过流量调节阀可以对膜组件进出口的料液和渗透液的流量进行准确调节。电子天平和电导率仪通过数据采集系统连接电脑可以在线监测渗透液重量变化以及渗透液电导率的变化。温度、压力、流量、电导率等这些工艺参数的精确测量及调节控制使得实验室膜蒸馏性能测试变得更加准确、可靠。
【附图说明】
[0015]图1为实验室用膜蒸馏装置的结构示意图。
[0016]图2为实验室用膜蒸馏装置的流程示意图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图实施例对本实验新型作进一步详细描述。
[0018]如图1所示，一种实验室用膜蒸馏装置，包括实验室用膜蒸馏装置支架1，料液循环系统、膜组件8、渗透液循环系统，其中所述膜