膜分离装置的制作方法

本实用新型涉及物理分离领域，特别是指一种膜分离装置。

背景技术：

膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术。现有的膜分离装置通常是将分离膜制作成圆柱状或管状。这样带来的问题是在单位体积内安装的膜的面积有限。如果遇到占地空间有限的情况，就会影响处理能力。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种膜分离装置，以解决现有技术中存在的上述问题。

本实用新型提供的一种膜分离装置，包括：

前压紧板，后压紧板；

在所述前压紧板和后压紧板之间依次设置有多个进料侧支撑板、分离膜片和多个出料侧支撑板；其中，所述进料侧支撑板与所述出料侧支撑板以所述分离膜片作为间隔物间隔设置；所述前压紧板、后压紧板将所述进料侧支撑板、分离膜片和出料侧支撑板压紧并形成密封腔；

所述进料侧支撑板和所述出料侧支撑板是由丝网与树脂材料局部熔合而成的片状结构。

可选地，所述进料侧支撑板上设置有进料孔和出料孔；所述进料孔和出料孔分别连接于所述前压紧板上的进料口和出料孔；所述进料孔与所述出料孔的周围以及所述进料侧支撑板的板框周边设置有与所述丝网熔合在一起树脂覆盖层；

所述树脂覆盖层的一部分向所述进料侧支撑板的远离所述前压紧板的一侧延伸，由此在所述进料侧支撑板上形成曲折的流道，并在所述进料侧支撑板被其两侧的所述分离膜片夹紧后，形成一条从进料孔一直延伸到出料孔的连续的封闭流道空间；

所述出料侧支撑板上设置有对应于所述进料侧支撑板的流道的出料侧流道；所述出料侧支撑板设置有与所述进料侧支撑板的出料孔不同位置的出料侧出料孔；所述出料侧出料孔的周围设置有熔合树脂材料的覆盖层。

可选地，在所述进料孔和所述出料孔处的丝网不与树脂材料熔合，仅形成由丝网支撑的进料孔道和出料孔道；

在所述出料侧出料孔处的丝网不与树脂材料熔合，仅形成由丝网支撑的出料侧出料孔道。

可选地，所述丝网为金属丝网；所述树脂材料为聚四氟乙烯。

可选地，所述膜分离装置还包括至少一个定位梁；所述膜片定位梁与所述分离膜片、所述进料侧支撑板和所述出料侧支撑板的竖直方向上的至少一个端部上的定位槽嵌合。

可选地，所述后压紧板上设置有至少一个分离器支腿，。

可选地，所述定位梁的一端与所述分离器支腿连接。

可选地，所述定位梁为“T”形。

可选地，在所述进料侧支撑板上还设置有一个通孔，其中，所述进料侧支撑板上的进料孔和出料孔分别连接于所述前压紧板上的油水混合物进料口和水出料口；所述进料侧支撑板上的出料孔为水出料孔，其中，进料孔和水出料孔处分别设置有一对进料侧液体汇集口支撑板，所述进料侧支撑板的流道通过液体汇集口支撑板与进料孔和水出料孔连通；所述出料侧支撑板上还设置有两个位置分别对应于所述进料侧支撑板上的进料空和出料孔的通孔；所述出料侧出料孔与所述前压紧板上的油出料口连接；所述出料侧出料孔处设置有一出料侧对液体汇集口支撑板；所述出料侧出料孔为油出料孔；所述出料侧支撑板的流道通过出料侧液体汇集口支撑板与油出料孔连通；所述进料侧支撑板上的通孔的位置对应于所述出料侧出料孔的位置。

可选地，所述进料侧液体汇集口支撑板、出料侧液体汇集口支撑板为环形，具有孔状部，所述孔状部的直径与其对应的进料孔、水出料孔、或油出料孔的孔径相一致；在所述进料侧液体汇集口支撑板、出料侧液体汇集口支撑板的安装状态下，所述孔状部与对应的进料孔、水出料孔、或油出料孔相对齐；所述进料侧液体汇集口支撑板、出料侧液体汇集口支撑板的表面上设置有4个以环形圆心对称且等距间隔的凸台；所述进料侧液体汇集口支撑板、出料侧液体汇集口支撑板在凸台处与丝网焊接。

本实用新型的有益效果在于：采用丝网与聚四氟乙烯或其他树脂材料熔合而成的支撑板，大大降低了支撑板的厚度和制造成本，并且以丝网的突出点作为支撑点支撑分离膜片的低压侧，支撑点数量多，可使薄弱的膜片承受更高的压差。由于本实用新型结构可采用很薄的支撑板(厚度小于1毫米)，这样就可以在相同的体积下安装更多的分离膜片，与使用柱状分离膜片的膜分离装置相比，本实用新型有效降低了设备体积。此外，本实用新型的分离膜片可单独更换，由此还可降低用户的运营成本。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种膜分离装置的分解示意图；

图2为图1所示膜分离装置中的进料侧支撑板5的示意图；

图3为本实用新型提供的另一种膜分离装置的示意图。

图4为本实用新型一些实施例提供的进料口和水出料口处设置有液体汇集口支撑板的进料侧支撑板的爆炸示意图；

图5为本实用新型提供的油出料口处设置有液体汇集口支撑板的出料侧支撑板的爆炸示意图；

图6为本实用新型提供的液体汇集口支撑板的主视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，本实用新型提供的一种膜分离装置为方形柱状装置。所述板框式膜分离装置的两端设置有前、后压紧板4，9。在所述前、后压紧板4，9之间依次设置有多个进料侧支撑板5、分离膜片6和多个出料侧支撑板7。其中，进料侧支撑板5与出料侧支撑板7间隔设置。所述前、后压紧板4，9将所述进料侧支撑板5、分离膜片6和出料侧支撑板7压紧并形成密封腔。

在本实用新型的一些实施例中，所述前、后压紧板4，9可通过螺栓实现对于所述进料侧支撑板5、分离膜片6和出料侧支撑板7的压紧。可选地，还可以采用其他常见连接结构连接所述前、后压紧板4，9，以实现对于所述进料侧支撑板5、分离膜片6和出料侧支撑板7的压紧，本实用新型对此并不进行限制。

在本实用新型的一些实施例中，上述膜分离装置还可以为其他形状的柱状装置，例如，可以为多边形柱状装置，本实用新型对此并不进行限制。

所述进料侧支撑板5上设置有分别连接于前压紧板4的进料口1和出料口2的进料孔1’和出料孔2’(如图2所示)。所述进料侧支撑板5上还设置有进料侧通孔3’。

在本实用新型的一些实施例中，所述进料口1为油水混合物进料口。所述出料口2，3分别为水出料口和油出料口。

所述进料侧支撑板5和所述出料侧支撑板7是由丝网(金属丝网或非金属丝网)与聚四氟乙烯或其他树脂材料局部熔合而成的片状结构。具体结构如下：在所述进料侧支撑板5的进料孔1’与出料孔2’，3’周围以及板框周边有与丝网熔合在一起的聚四氟乙烯或其他树脂材质覆盖层。这种覆盖层有部分向所述进料侧支撑板5的内侧(进料侧支撑板远离进料口、出料口的一侧)延伸，由此在所述进料侧支撑板5上形成曲折的流道，使所述进料侧支撑板5被其两侧的膜’片夹紧后，形成一条从进料孔1’一直延伸到出料孔2’，3’的连续的封闭流道空间。由于在流道中间形成有一层丝网，丝网可以促进物料形成湍流，有利于需要穿过分离膜片的物质扩散到膜片表面。此外，在进料孔1’和出料孔2’，3’处的丝网不与聚四氟乙烯或其他树脂材料熔合，仅形成由丝网支撑的进料孔道和出料孔道。

与进料侧支撑板5相邻的出料侧支撑板7具有相同的流道设计，不同的是出料侧支撑板7没有进料孔，而设置有与进料侧支撑板5的出料孔位于不同位置的出料侧出料孔3”。出料侧出料孔3’与油出料口3连接。所述出料侧支撑板7还设置有两个出料侧通孔1”，2”。出料侧通孔1”,2”的位置分别对应于进料侧进料孔1’和进料侧出料孔2’的位置。而进料侧通孔3’的位置对应于出料侧出料口3”的位置。该出料侧出料孔3”的周围设置有熔合聚四氟乙烯或其他树脂材料的覆盖层。出料侧支撑板7的丝网用于在工作工程中起到支撑其左、右侧的分离膜片，避免因工作压差的作用使相邻的分离膜片贴在一起，保证相邻的分离膜片之间在压差的作用下还能形成间隙，以使分离膜片分离出来的物料沿着设计好的流道从出料侧支撑板7的出料口流出。

本实用新型提供的膜分离装置的工作原理如下：N个进料侧支撑板和N个出料侧支撑板彼此间隔设置，相邻的进料侧支撑板与出料侧支撑板之间设置有分离膜片。在所述膜分离装置的两侧被压紧板压紧后，形成N个并联且封闭的进料侧腔体和N个并联且封闭的出料侧腔体。在进料压力的作用下，物料(A、B相混合物料，假设其中A相物料可穿过分离膜片，B相物料不能穿过分离膜片)从进料口进入进料侧腔体，并按照流道的方向向进料侧支撑板上的出料孔流动，从该出料孔流出所述膜分离装置。出料侧支撑板的出料孔所连接的管道上设置有出料压力调节阀。这个调节阀可以设定并控制出料侧支撑板上的出料孔(A相物料出料口)的压力小于进料侧支撑板的出料孔(B相物料出料口)的压力。这样，在压差的作用下，A相物料就可以穿过分离膜片，从出料侧支撑板得出料孔流出分离装置。同时，在进料侧支撑板中流动的物料中A相物质的浓度就会在流动方向上越来越低，而B相物质的浓度会越来越高。根据实际需要选择分离装置的膜面积，使物料在流道中的流速低于最高允许值，就可以使从进料侧支撑板上的出料孔流出的物料仅有B相。设定出料侧支撑板的出料孔下游的压力调节阀的设定压力小于最大允许压力就会使出料侧支撑板上的出料孔流出的物料为洁净的A相物料。

本实用新型采用丝网与聚四氟乙烯或其他树脂熔合而成的支撑板，其优点在于大大降低了支撑板的厚度和制造成本，并且使分离膜片的低压侧有丝网作为支撑，支撑点数量多，可以使薄弱的膜片承受更高的压差。由于支撑板很薄(厚度可以小于1毫米)。这样，就可以在相同的体积下安装更多的分离膜片，有效地降低了设备体积。与使用柱状的分离膜相比，支撑板可以长周期使用，膜片可以单独更换，大大降低了用户的运行成本。

在本实用新型的一些实施例中，所述膜分离装置还包括膜片定位梁8.该膜片定位梁8与分离膜片6、进料侧支撑板5和出料侧支撑板7的竖直方向上的至少一个端部上的定位槽嵌合，以使分离膜片6、进料侧支撑板5和出料侧支撑板7之间的位置相对固定，换句话说，分离膜片6、进料侧支撑板5和出料侧支撑板7彼此之间不会产生相对偏移。

可选地，所述膜分离装置可包括多个定位梁8。分离膜片6、进料侧支撑板5和出料侧支撑板7上设置有与定位梁8数量相同的定位槽。所述定位梁8可设置在分离膜片6、进料侧支撑板5和出料侧支撑板7的竖直方向上的两个端部上，而且每个端部上设置的定位槽8的数量不限。

定位梁8可具有多种形状，例如，在图1所示实施例中，定位梁8为“T”形，定位梁8还以为正方形、圆形等形状，本实用新型并不对此进行限制。

在本实用新型的一些实施例中，所述后压紧板9上设置有一个或多个分离器支腿10，以在竖直方向上支撑所述膜分离装置。

可选地，所述定位梁8的一端可与所述分离器支腿10连接，由此可进一步固定分离膜片6、进料侧支撑板5和出料侧支撑板7之间的相对位置。

由于在进、出料孔附近的丝网未与树脂材料熔合，因此无法形成流到。为克服这一问题，在进料孔1’和出料孔2’、3’处设置液体汇集口支撑板，以便在进料孔1’和出料孔2’、3’处形成流道。具体如下：

在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，进料孔1’和水出料孔2’处分别设置有一对液体汇集口支撑板11。

在本实用新型的一些实施例中，如图5所示，进料孔1’和油出料口孔3’处分别设置有一对液体汇集口支撑板11。

如图6所示，液体汇集口支撑板11为环形，具有孔状部12，其内径(孔状部12的直径)与进料孔1’、出料孔2’，3’的孔径相一致。在液体汇集口支撑板11的安装状态下，孔状部12与进料孔1’、出料孔2’，3’相对齐。

如图6所示，所述液体汇集口支撑板11的表面上设置有4个以环形圆心对称且等距间隔的凸台13。所述液体汇集口支撑板11在凸台13处与丝网焊接。

采用丝网与聚四氟乙烯或其他树脂材料熔合而成的支撑板，大大降低了支撑板的厚度和制造成本，并且以丝网的突出点作为支撑点支撑分离膜片的低压侧，支撑点数量多，可使薄弱的膜片承受更高的压差。由于本实用新型结构可采用很薄的支撑板(厚度小于1毫米)，这样就可以在相同的体积下安装更多的分离膜片，与使用柱状分离膜片的膜分离装置相比，本实用新型有效降低了设备体积。此外，本实用新型的分离膜片可单独更换，由此还可降低用户的运营成本。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。