专利名称：一种中空纤维膜过滤性能测试装置的制作方法
技术领域：
本发明属于膜分离过程应用领域，涉及应用于液体分离的一种中空纤维膜过滤性能测试的装置。
背景技术：
膜分离(过滤)技术作为新的分离净化和浓缩方法，与传统分离操作(如蒸发、萃取、沉淀、混凝和离子交换树脂等)相比较，过滤过程中大多无相变化，可在常温下操作，因此具有能耗低、效率高、工艺简单、投资小等特点。中空纤维膜是应用最为广泛的一种膜分离技术。其优点主要包括操作压力低，可自支撑，耐压性能好，组件内装填密度大，单位体积的通量高，组件尺寸灵活等。中空纤维膜通常以压力作为推动力的而实现过滤过程，一般在较低的操作压力范围下使用，一般不大于0. 3MPa。应用较多的低压液体分离中空纤维膜主要包括超滤和微滤膜。中空纤维膜组件及装置在应用上主要包括三个方面浓缩、小分子溶质的分离、大分子溶质的分级。在水质净化处理方面，中空纤维膜组件有广泛的应用，可去除水中的菌类、病毒、悬浮物、微生物、 大分子有机物、胶体、热源等。在海水淡化方面，中空纤维膜可用作海水的高精度预处理。除此以外，在化工分离、医药保健、食品加工等领域中空纤维膜也有应用。超滤和微滤级的中空膜纤维性能可通过膜通量、截留率、截留分子量来表征，而膜通量的表征是反映膜过滤性能最基本的参数，如何快速、准确的测定膜通量对于实际应用非常重要。目前评价中空纤维膜通量的尚无标准的方法，而膜通量会受到材料、纤维尺寸、 运行压力、环境温度等诸多因素影响，因此相同的膜纤维在不同的装置和条件下测定得到结果的往往差异很大，起不到准确表征和评价中空纤维膜性能的目的，因此开发一种能够适合不同规格中空纤维膜通量测试，并能保证稳定的过滤环境条件的标准化装置至关重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可标准化的中空纤维膜过滤性能测试装置，主要适用于超滤及微滤及中空纤维膜通量的测试与评价。装置能在一定的压力范围内，对不同规格 (内/外径)，不同操作模式(内/外压)的中空纤维膜进行过滤性能测试，同时对膜丝抗污染性能进行分析、评价。本发明的技术方案概述如下—种中空纤维膜过滤性能测试装置，其特征包括单根膜纤维过滤元件(6)、柱形膜过滤容器(7)、膜过滤泵(2、14)、压力调节阀(3、9、15)、正负压力表(4、12)、待过滤液配水槽(1)、温度控制仪0 、滤后液收集量筒(16)。所述种中空纤维膜过滤性能测试装置的核心部分为膜纤维过滤组件，其由柱形过滤容器(7)、膜纤维过滤元件(6)、外螺纹接头(17)、 内螺纹接头(洸)、空心管(18)、测试膜纤维(19)、毛细接头(20)、毛细接头(20)、膜纤维支撑架组成。所述膜纤维过滤元件(6)通过外螺纹接头(17)与内螺纹接头06)和柱形过滤容器(7)连接，所述空心管(18)通过毛细接头00)与待测试膜纤维(19)连接，所述膜纤维支撑架与毛细接头OO)连接用于支撑待测试膜纤维(19)。所述膜纤维(19)可根据实际情况采用不同规格的外压式中空膜纤维。所述膜纤维(19)可根据实际情况采用不同规格的内压式中空膜纤维。
图1为一种中空纤维膜过滤性能测试装置的流程图。图2为一种中空纤维膜过滤性能测试装置膜纤维过滤元件结构图。图3为膜纤维过滤组件纵切面图。图4为膜纤维过滤组件横切面图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步说明。一种中空纤维膜过滤性能测试装置包括膜纤维过滤元件(6)、柱形膜过滤容器 (7)、膜过滤泵(2、14)、压力调节阀(3、9、15)、正负压力表(4、12)、待过滤液配水槽(1)、温度控制仪(25)、滤后液收集量筒(16)。一种中空纤维膜过滤性能测试装置的核心部分为膜纤维过滤容器，其由柱形过滤容器(7)、膜纤维过滤元件(6)、外螺纹接头(17)、内螺纹接头(洸)、空心管(18)、测试膜纤维(19)、毛细接头00)、毛细接头00)、膜纤维支撑架组成。所述膜纤维过滤元件(6) 通过外螺纹接头(17)与内螺纹接头06)和柱形过滤容器(7)连接，所述空心管(18)通过毛细接头OO)与待测试膜纤维(19)连接，所述膜纤维支撑架与毛细接头OO)连接用于支撑待测试膜纤维(19)。本发明在内、外压操作模式下其操作具体流程如下在外压操作模式下，该装置可以借助隔膜泵将待过滤液由外至内通过膜纤维进行过滤，也可以通隔膜泵在膜纤维出口端进行负压抽吸操作，下面结合附图进一步说明。通过正向加压对外压膜纤维进行过滤操作时，配水槽(1)中的待过滤溶液通过隔膜泵(2)和进水管(24)压入柱形过滤容器(7)，此时打开阀门(3)、(15)，关闭阀门(13)， 调节阀门(9)，保持隔膜泵(14)关闭。通过膜纤维内腔与过滤容器(7)间的跨膜压差进行过滤，通过错流管0 并由阀门(9)来调节错流水量，实现跨膜压差的大小改变，从而在不同压力下进行过滤性能测试。通过负压抽吸对外压膜进行过滤操作时，打开阀门(3)、(13)，调节阀门(15)、 (9)。通过隔膜泵( 将过滤液吸入过滤容器(7)提供过滤溶液，通过隔膜泵(14)对待测试膜纤维(19)进行抽吸实现过滤操作。在该模式下，调节阀门(15)、(9)可以改变膜纤维过滤时的跨膜压差，实现对膜纤维过滤性能的测试。在内压模式下时，开启蠕动泵(14)，将待过滤液压入待测试膜丝(19)内腔，借助内膜纤维内、外侧的压差进行过滤操作。进行内压膜纤维测试操作时，关闭阀门(；3)、(15)， 打开阀门(13)、(9)，关闭隔膜泵(2)。
权利要求
1.一种中空纤维膜过滤性能测试装置包括膜纤维过滤元件(6)、柱形膜过滤容器(7)、 隔膜泵(2、14)、压力调节阀(3、9、15)、正负压力表(4、12)、待过滤液配水槽(1)、温度控制仪(25)、滤后液收集量筒(16)。
2.根据权利要求1中所述测试装置，其特征在于核心部分为膜纤维过滤容器，由柱形过滤容器(7)、膜纤维过滤元件(6)、外螺纹接头(17)、内螺纹接头(洸)、空心管(18)、测试膜纤维(19)、毛细接头(20)、毛细接头(20)、膜纤维支撑架组成；所述膜纤维过滤元件(6)通过外螺纹接头(17)与内螺纹接头06)和柱形过滤容器(7)连接；所述空心管 (18)通过毛细接头OO)与待测试膜纤维(19)连接；所述膜纤维支撑架与毛细接头 (20)连接用于支撑待测试膜纤维(19)。
全文摘要
本发明公开了一种应用于液体分离的中空纤维膜过滤性能测试的装置，属于膜分离过程应用领域。其特征包括膜纤维过滤元件、柱形膜过滤容器、隔膜泵、压力调节阀、正负压力表、待过滤液配水槽、温度控制仪、滤后液收集量筒。装置核心部分为膜纤维过滤容器，由柱形过滤容器、膜纤维过滤元件、外螺纹接头、内螺纹接头、空心管、测试膜纤维、毛细接头、膜纤维支撑架组成。膜纤维过滤元件通过内、外螺纹接头和柱形过滤容器连接，空心管通过毛细接头与待测试膜纤维连接，膜纤维支撑架用于支撑待测试膜纤维。本发明可用于超滤及微滤及中空纤维膜通量的测试与评价，能在一定的压力范围内，对不同内/外径，内/外压模式的中空纤维膜进行过滤性能测试。
文档编号B01D65/10GK102407078SQ20111030857
公开日2012年4月11日 申请日期2011年10月13日 优先权日2011年10月13日
发明者孙斌, 王捷, 罗南 申请人:天津工业大学