一种实验室用水处理膜界面聚合反应装置的制造方法

专利名称:一种实验室用水处理膜界面聚合反应装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种实验室用水处理膜界面聚合反应装置，该装置由杯底、上圆形垫片、水处理膜、下圆形垫片、圆形铁卡箍、杯体构成，特点是：杯体顶部有进液口和气体加压口，气体加压口连通高压供气装置，优点是：装置体积小巧，拆卸简单，密封性好；气体加压口可连接高压供气装置向反应装置中的水溶液施以物理高压，排除基膜表面孔隙中残留的气体，水溶液中的活泼单体更容易进入基膜表面细小的孔隙当中，使界面聚合得到的复合层与基膜贴合的更牢固、更完整；气体加压口可连接不同气体(如二氧化碳、氮气等)、不同压力的高压供气装置，可探究不同种类、不同压力的加压气体对浸润在水溶液中的基膜加压后再界面聚合所形成的复合膜的影响。
【专利说明】
一种实验室用水处理膜界面聚合反应装置
技术领域
[0001]本实用新型属于水处理用膜分离领域。具体来说，涉及一种实验室用水处理膜界面聚合反应装置。
【背景技术】
[0002]目前应用最广、也是最有效的制备水处理膜的方法是界面聚合法制备复合膜。该方法是在基膜上复合一层具有纳米级孔径的超薄层，超薄层作为分离层，起到截留分离的作用。首先将基膜浸入含有活泼单体或预聚物的水溶液中，充分润湿表面，然后将此膜取出排除过量溶液，随后浸入含有另一种活泼单体的有机相溶液中。由于这两种溶剂互不相溶，故其反应只能在两种溶液相的界面上进行，单体活性高反应的速率很快，在很短的时间内就可在多孔支撑体上形成致密的复合层。从而致使复合膜的截留性和选择性都大为提高。
[0003]然而目前市面上并无成型的界面聚合反应装置，大部分都是实验室通过简陋的装置(如塑料瓶、橡胶圈等)自制而成，装置简单，反应液体容易渗漏，存在很大的安全隐患。而且界面聚合法制备复合膜一般需要亲水性好的膜材料，若采用亲水性较差的膜材料进行界面聚合，所形成的复合层将会与基膜贴合不牢固，稳定性较差；即使使用亲水性的膜材料进行界面聚合，大部分会存在复合层脱落现象，这是因为在浸润过程中水溶液中的活泼单体难以进入基膜表面空隙内部，且基膜表面孔隙中存在残留的气体，导致界面聚合反应后得到的复合层与基膜结合不牢固。

【发明内容】

[0004]本实用新型所要解决的技术问题是:针对现有技术的不足，提供一种密封性好，可实现气体加压且可以为疏水性膜进行界面聚合的一种实验室用水处理膜界面聚合反应装置。
[0005]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:所述的一种实验室用水处理膜界面聚合反应装置由杯底、上圆形垫片、水处理膜、下圆形垫片、圆形铁卡箍、杯体构成，所述的杯体顶部有进液口和气体加压口，所述的气体加压口连通高压供气装置，所述的杯底顶部外围和所述的杯体底部外围有圆弧形突起，所述的杯底与所述的杯体通过所述的圆形铁卡箍箍住，所述的圆形铁卡箍上有旋紧螺丝，所述的杯体与所述的杯底之间放置所述的上圆形垫片和下圆形垫片，所述的水处理膜放置在上圆形垫片和下圆形垫片之间。
[0006]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:一种实验室用水处理膜界面聚合反应装置体积小巧，拆卸简单，密封性好;气体加压口可连接高压供气装置向反应装置中的水溶液施以物理高压，排除基膜表面孔隙中残留的气体，水溶液中的活泼单体更容易进入基膜表面细小的孔隙当中，使界面聚合得到的复合层与基膜贴合的更牢固、更完整;通过外部物理高压可实现为疏水性膜进行界面聚合;气体加压口可连接不同气体(如二氧化碳、氮气等)的高压供气装置，可探究不同种类的加压气体对浸润在水溶液中的基膜加压后再界面聚合所形成的复合膜的影响；可实现不同压力下向反应装置中的溶液加压处理，可探究不同压力的加压气体对浸润在水溶液中的基膜加压后再界面聚合所形成的复合膜的影响。
【附图说明】

[0007]图1为一种实验室用水处理膜界面聚合反应装置各部件安装顺序图；
[0008]图2为一种实验室用水处理膜界面聚合反应装置安装完整图。
【具体实施方式】
[0009]以下结合附图实施例对本实验新型作进一步详细描述。
[0010]如图1所示，一种实验室用水处理膜界面聚合反应装置由杯底8、上圆形垫片5、水处理膜6、下圆形垫片7、圆形铁卡箍4、杯体3构成，杯体3顶部有进液口 I和气体加压口 2，气体加压口 2连通高压供气装置(图中未示出)，杯底8顶部外围和杯体3底部外围有圆弧形突起，杯底8与杯体3通过圆形铁卡箍4箍注，圆形铁卡箍4上有旋紧螺丝9，杯体3与杯底8之间放置上圆形垫片5和下圆形垫片7，水处理膜6放置在上圆形垫片5和下圆形垫片7之间。
[0011]实施例一:
[0012]实验时，杯体3与杯底8之间放置上圆形垫片5和下圆形垫片7，水处理膜6放置在上圆形垫片5和下圆形垫片7之间，杯底8与杯体3通过圆形铁卡箍4箍注，安装顺序如图1所示，安装好的装置如图2所示，先在装置中通过进液口 I倒入由间苯二胺、三乙醇胺，十二烷基硫酸钠和蒸馏水混合制得含有水相单体的水溶液，气体加压口2连接气体为氮气的高压供气装置(图中未示出)，压力为lbar，加压15分钟后，缓慢放气，倒出多余的含有水相单体的水溶液，静置5分钟，再倒入由均苯三甲酰氯和正己烷混合制得含有油相单体的有机溶液，反应10分钟，最后得到界面聚合复合膜。
[0013]以上实例中，采用的是以醋酸丁纤维素为膜材料所制得的正渗透水处理膜，所得的界面聚合复合膜用lmol/L的氯化钠作为汲取液，去离子水作为原料液，流速均为60L/h，所测正渗透膜水通量为15.2L/(m2.h)0
[0014]实施例二:
[0015]实验时，杯体3与杯底8之间放置上圆形垫片5和下圆形垫片7，水处理膜6放置在上圆形垫片5和下圆形垫片7之间，杯底8与杯体3通过圆形铁卡箍4箍注，安装顺序如图1所示，安装好的装置如图2所示，先在装置中通过进液口 I倒入由间苯二胺、三乙醇胺，十二烷基硫酸钠和蒸馏水混合制得含有水相单体的水溶液，气体加压口 2连接气体为氮气的高压供气装置(图中未示出)，压力为5bar，加压15分钟后，缓慢放气，倒出多余的含有水相单体的水溶液，静置5分钟，再倒入由均苯三甲酰氯和正己烷混合制得含有油相单体的有机溶液，反应10分钟，最后得到界面聚合复合膜。
[0016]以上实例中，采用的是以醋酸丁纤维素为膜材料所制得的正渗透水处理膜，所得的界面聚合复合膜用lmol/L的氯化钠作为汲取液，去离子水作为原料液，流速均为60L/h，所测正渗透膜水通量为20.5L/(m2.h)0
[0017]实施例三:
[0018]实验时，杯体3与杯底8之间放置上圆形垫片5和下圆形垫片7，水处理膜6放置在上圆形垫片5和下圆形垫片7之间，杯底8与杯体3通过圆形铁卡箍4箍注，安装顺序如图1所示，安装好的装置如图2所示，先在装置中通过进液口 I倒入由间苯二胺、三乙醇胺，十二烷基硫酸钠和蒸馏水混合制得含有水相单体的水溶液，气体加压口 2连接气体为氮气的高压供气装置(图中未示出)，压力为lbar，加压15分钟后，缓慢放气，倒出多余的含有水相单体的水溶液，静置5分钟，再倒入由均苯三甲酰氯和正己烷混合制得含有油相单体的有机溶液，反应10分钟，最后得到界面聚合复合膜。
[0019]以上实例中，采用的是以醋酸丁纤维素为膜材料所制得的正渗透水处理膜，所得的界面聚合复合膜用lmol/L的氯化钠作为汲取液，去离子水作为原料液，流速均为60L/h，所测正渗透膜水通量为17.8L/(m2.h)0
[0020]实施例四:
[0021]实验时，杯体3与杯底8之间放置上圆形垫片5和下圆形垫片7，水处理膜6放置在上圆形垫片5和下圆形垫片7之间，杯底8与杯体3通过圆形铁卡箍4箍注，安装顺序如图1所示，安装好的装置如图2所示，先在装置中通过进液口 I倒入由间苯二胺、三乙醇胺，十二烷基硫酸钠和蒸馏水混合制得含有水相单体的水溶液，气体加压口 2连接气体为氮气的高压供气装置(图中未示出)，压力为5bar，加压15分钟后，缓慢放气，倒出多余的含有水相单体的水溶液，静置5分钟，再倒入由均苯三甲酰氯和正己烷混合制得含有油相单体的有机溶液，反应10分钟，最后得到界面聚合复合膜。
[0022]以上实例中，采用的是以聚偏氟乙烯为膜材料所制得的疏水性膜，所得的界面聚合复合膜用lmol/L的氯化钠作为汲取液，去离子水作为原料液，流速均为60L/h，所测正渗透膜水通量为11.8L/(m2.h)。
【主权项】
1.一种实验室用水处理膜界面聚合反应装置，其特征在于，所述的一种实验室用水处理膜界面聚合反应装置由杯底、上圆形垫片、水处理膜、下圆形垫片、圆形铁卡箍、杯体构成，所述的杯体顶部有进液口和气体加压口，所述的气体加压口连通高压供气装置，所述的杯底顶部外围和所述的杯体底部外围有圆弧形突起，所述的杯底与所述的杯体通过所述的圆形铁卡箍箍住，所述的圆形铁卡箍上有旋紧螺丝，所述的杯体与所述的杯底之间放置所述的上圆形垫片和下圆形垫片，所述的水处理膜放置在上圆形垫片和下圆形垫片之间。
【文档编号】B01J3/03GK205700460SQ201620320616
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月9日
【发明人】胡宁恩, 肖通虎
【申请人】宁波大学