组件8的料液侧进出口通过管路与所述料液循环系统组成回路，所述膜组件的渗透液侧进出口通过管路与所述渗透液循环系统组成回路。膜组件的料液侧(热侧)与渗透液(冷侧)侧通过疏水多孔膜分隔开来。
[0019]以平板式膜组件8为例，结合图1及图2所示，所述料液循环系统包括恒温水浴设备2，料液罐3，料液流量计4，料液流量调节阀41，膜组件料液温度测量装置5，膜组件料液进口温度测量装置(Tl) 51，膜组件料液出口温度测量装置(T2) 52，膜组件料液侧进口端压力表6，膜组件料液侧出口端压力表7，料液泵19。渗透液循环系统由电脑(含数据采集系统)9，膜组件渗透液侧进口端压力表10，膜组件渗透液侧出口端压力表11，膜组件渗透液温度测量装置12，膜组件渗透液进口温度测量装置(T3) 121，膜组件渗透液出口温度测量装置(T4) 122，渗透液流量计13，渗透液流量调节阀131，渗透液收集装置14，电子天平15，电导率仪16，低温制冷循环器17，渗透液泵18。
[0020]在使用本实施例的实验室用膜蒸馏装置进行膜蒸馏操作时，料液在恒温水浴设备2中的料液罐3内被加热，通过管路流出到料液泵19，再经过料液流量调节阀41的控制，将料液输送至膜组件8的料液侧进口，料液流经膜组件料液侧(热侧)后循环回流到料液罐
3。料液流经过程中，在膜组件料液侧进口端安装有膜组件料液进口温度测量装置(Tl) 51以及膜组件料液侧进口端压力表6，在膜组件料液侧出口端同样安装有膜组件料液出口温度测量装置(T2) 52和膜组件料液侧出口端压力表7，实现准确实时地测量料液在流经膜组件时进出口两端的温度和压力。
[0021]和料液循环系统同时进行的还有渗透液循环系统，渗透液收集装置14首先装入一定量的纯水，渗透液经低温制冷循环器17冷凝后经过渗透液泵18，再通过管路到达渗透液流量调节阀131，通过渗透液流量调节阀131的调节后将渗透液输送至膜组件8渗透液侧的进口端，此时，膜组件热侧和冷侧之间的温度差产生传递组分气相压差，气相压差使高温侧料液中的挥发性组分在膜面处汽化通过膜孔扩散到膜的孔隙中，到达冷侧冷凝下来，冷凝液流入渗透液收集装置14中被收集，本实施例为测定膜通量，设置电子天平和电导率仪连接电脑，通过数据采集系统在线监测渗透液质量变化和渗透液电导率变化。在膜组件渗透液侧的进口端安装有膜组件渗透液进口温度测量装置(T3)121以及膜组件渗透液侧进口端压力表10，在膜组件渗透液侧的出口端安装有膜组件渗透液出口温度测量装置(T4) 122和膜组件渗透液侧出口端压力表11，以准确实时地测量渗透液流经膜组件时进出口两端的温度和压力。此外，料液和渗透液还可以采用并流或逆流方式通过膜组件。所述的膜组件可以是平板膜膜组件也可以是中空纤维膜膜组件。
[0022]以上实施例中，料液罐内装入3.5%的NaCl水溶液，恒温水浴温度设置为80°C，渗透液20°C，流量计调节为90L/h，膜组件内采用自制的聚偏氟乙烯(PVDF)疏水多孔膜进行膜蒸馏分离，运行一段时间后，渗透液电导率值稳定为4 μ s/cm,根据电脑渗透液重量的变化记录，计算出渗透液膜通量为58kg/(m2.h)。
[0023]通过本实用新型实验室用膜蒸馏装置可以避免温度，压力等工艺参数的不精确和流量波动造成的膜通量测量偏差，进一步保证膜性能测试的准确和可靠。
【主权项】
1.一种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。2.根据权利要求1所述的一种实验室用膜蒸馏装置，其特征在于:所述的膜组件是平板膜膜组件或中空纤维膜膜组件。3.根据权利要求1所述的一种实验室用膜蒸馏装置，其特征在于: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。
【专利摘要】本实用新型公开了一种实验室用膜蒸馏装置，包括膜蒸馏装置主体，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。料液循环系统和渗透液循环系统上的料液泵及渗透液泵均采用离心泵，可以精确控制流量，且有效避免流量波动对膜通量测试造成的误差；本实用新型实验室用膜蒸馏装置主体上的膜组件进出口分别设有温度测量装置和压力表，优点是：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；本实用新型实验室用膜蒸馏装置主体上的料液循环系统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。
【IPC分类】B01D61/36, B01D65/10
【公开号】CN204710122
【申请号】CN201520026181
【发明人】董正芳, 肖通虎, 杨华
【申请人】宁波大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年1月8日