一种有机管式膜的干燥方法与流程

文档序号:20508483发布日期:2020-04-24 18:14阅读:584来源:国知局
本发明属于有机分离膜
技术领域
,具体涉及一种有机管式膜的干燥方法。
背景技术
:膜技术因为能源消耗小,是一种低能耗、低成本的分离技术,且膜分离装置简单、操作容易、制造方便,易于与其它分离技术相结合,因此在很多领域有着广泛的应用。膜装置是由很多个不同膜组件构成,膜组件是膜装置的核心,膜组件的形式有卷式膜组件、平板膜组件、中空纤维膜组件、管式膜组件等。管式膜组件结构简单、不易堵塞、易清洗,能够处理高粘度和高固含料液。有机管式膜湿膜储存和运输困难,且很难做成膜组件,一般要制成干膜。目前有机管式膜大多通过非溶剂致相分离法来制备,在水中或水和其它溶剂或非溶剂组成的凝固浴固化成型,成型过后有机管式膜需要进一步通过多种后处理液处理后,再进行相应干燥,保证膜孔不塌缩,降低渗透性能的下降。在美国专利公告号为us5385670a中公开了一种多孔超滤膜的干燥方法,采用水溶性有机固体溶解在有机溶剂中来处理膜,然后干燥,有机溶剂挥发,有机固体留在膜孔内,保证膜孔不塌缩。在欧洲专利公告号为ep1466659a1中公开了一种干燥湿多孔膜的方法和由所述方法获得的多孔膜结构,将有机管式膜浸泡于氯化钙水溶液中,然后干燥。在中国专利公告号为cn201210474461中公开了一种耐强酸强碱聚醚砜管式超滤干膜的制备方法,将管式超滤膜湿膜浸泡于膜干态处理液中,然后通过自然晾干或烘干,得到管式干膜。上述工艺存在工艺复杂,生产周期长,膜内依然有有机或无机物残留,使用前需要增加额外的处理工艺进行除去,并不能直接应用,同时还额外增加了企业的生产成本。技术实现要素:针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种有机管式膜的干燥方法,解决了现有技术中存在的上述技术问题。本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种有机管式膜的干燥方法,包括以下步骤:s1、沥干:将凝固浴中固化成型的有机管式膜转移到纯水中浸泡1-3天,然后取出沥干有机管式膜表面的水分,获得沥干的有机管式膜;s2、干燥:并将沥干的有机管式膜置于恒温恒湿箱中,在温度大于等于60℃、湿度大于60%的环境下,干燥10-60min;;s3、一次降湿:保持温度不变,降低5-10%湿度,干燥10-60min;s4、一次降温:保持湿度不变,降低一次降湿中有机管式膜的干燥温度5-20℃,并停留10-60min;s5、循环s3、s4操作至少两次,直至有机管式膜的环境温度小于等于30℃、湿度为40-60%;s6、烘干:将s5获得的有机管式膜进行降湿操作,直至达到湿度小于40%,获得干燥的有机管式膜;其中:有机管式膜的膜通量变化率小于5%。进一步的,所述s1中纯水的温度为35℃。进一步的,所述s1中有机管式膜采用材质为:聚芳醚酮、聚偏氟乙烯、聚醚砜、聚砜、聚氯乙烯中的一种。进一步的,所述s1中有机管式膜固化成型的直径为5-25mm。进一步的,所述s2有机管式膜放置时,每组有机管式膜为单层摆放,以保证每根膜管充分干燥且干燥均匀。进一步的,所述s6中有机管式膜进行降湿时,保持环境温度小于等于30℃。进一步的,所述s6中降湿时,每隔5-20min降低有机管式膜的1-5%湿度。进一步的,所述s6处理后干燥的有机管式膜的膜通量变化率控制在5%以内。本发明的有益效果:1、本发明通过使用恒温恒湿箱分段干燥有机管式膜,简化了工艺,无需后处理液对膜进行预处理再进行干燥,避免了处理液处理时其成分在有机管式膜中的残留,可降低了生产成本,提高了生产效率。2、本发明通过通过分段控温控湿干燥,干燥后的膜通量变化很小,与自然晾干工艺相比具有工艺简单,条件可控的优点,而不控湿干燥的管膜膜孔塌缩严重,通量衰减大。具体实施方式下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1:本实施例提供一种有机管式膜的干燥方法,包括以下步骤:s1、沥干:将凝固浴中固化成型的pek(聚芳醚酮)有机管式膜转移到温度为35℃的纯水(除去残留的溶剂)中浸泡3天,然后取出沥干有机管式膜表面的水分,获得沥干的有机管式膜;其中根据需要还可以将有机管式膜采用材质选择为:聚偏氟乙烯(pvdf)、聚醚砜(pes)、聚砜(psf)、聚氯乙烯(pvc)中的一种。有机管式膜固化成型的膜管直径为6mm。s2、分段烘干:将沥干的有机管式膜置于恒温恒湿箱中,放置时,每组有机管式膜为单层摆放,进行分段烘干,具体干燥状态如表1所示。s3、烘干:将获得的有机管式膜在环境温度等于30℃时,进行降湿操作,直至达到湿度小于40%,获得干燥的有机管式膜。表1实施例2:本实施例提供一种有机管式膜的干燥方法,包括以下步骤:s1、沥干:将凝固浴中固化成型的pvdf(聚偏氟乙烯)有机管式膜转移到温度为35℃的纯水(除去残留的溶剂)中浸泡1天,然后取出沥干有机管式膜表面的水分,获得沥干的有机管式膜;有机管式膜固化成型的膜管直径为8mm。s2、分段烘干:将沥干的有机管式膜置于恒温恒湿箱中,放置时,每组有机管式膜为单层摆放,进行分段烘干,具体干燥状态如表2所示。s3、烘干:将获得的有机管式膜在环境温度为10℃时,进行降湿操作,直至达到湿度小于40%,获得干燥的有机管式膜。表2实施例3:本实施例提供一种有机管式膜的干燥方法,包括以下步骤:s1、沥干:将凝固浴中固化成型的pes(聚醚砜)有机管式膜转移到温度为35℃的纯水(除去残留的溶剂)中浸泡2天,然后取出沥干有机管式膜表面的水分,获得沥干的有机管式膜;有机管式膜固化成型的膜管直径为10mm。s2、分段烘干:将沥干的有机管式膜置于恒温恒湿箱中,放置时,每组有机管式膜为单层摆放,进行分段烘干,具体干燥状态如表3所示。s3、烘干:将获得的有机管式膜在环境温度为10℃时,进行降湿操作,直至达到湿度小于40%,获得干燥的有机管式膜。表3实施例4:本实施例提供一种有机管式膜的干燥方法,包括以下步骤:s1、沥干:将凝固浴中固化成型的pvc(聚氯乙烯)有机管式膜转移到温度为35℃的纯水(除去残留的溶剂)中浸泡2天,然后取出沥干有机管式膜表面的水分,获得沥干的有机管式膜;有机管式膜固化成型的膜管直径为25mm。s2、分段烘干:将沥干的有机管式膜置于恒温恒湿箱中,放置时,每组有机管式膜为单层摆放,进行分段烘干,具体干燥状态如表4所示。s3、烘干:将获得的有机管式膜在环境温度为10℃时,进行降湿操作,直至达到湿度小于40%,获得干燥的有机管式膜。表4实施例5:本实施例提供一种有机管式膜的干燥方法,包括以下步骤:s1、沥干:将凝固浴中固化成型的pek(聚芳醚酮)有机管式膜转移到温度为35℃的纯水(除去残留的溶剂)中浸泡2天,然后取出沥干有机管式膜表面的水分,获得沥干的有机管式膜;有机管式膜固化成型的膜管直径为8mm。s2、分段烘干:将沥干的有机管式膜置于恒温恒湿箱中,放置时,每组有机管式膜为单层摆放,进行分段烘干,具体干燥状态如表5所示。s3、烘干:将获得的有机管式膜在环境温度为20℃时,进行降湿操作,直至达到湿度小于40%,获得干燥的有机管式膜。表5实施例6:本实施例提供一种有机管式膜的干燥方法,包括以下步骤:s1、沥干:将凝固浴中固化成型的pvdf(聚偏氟乙烯)有机管式膜转移到温度为35℃的纯水(除去残留的溶剂)中浸泡3天,然后取出沥干有机管式膜表面的水分,获得沥干的有机管式膜;有机管式膜固化成型的膜管直径为12mm。s2、分段烘干:将沥干的有机管式膜置于恒温恒湿箱中,放置时,每组有机管式膜为单层摆放,进行分段烘干,具体干燥状态如表6所示。s3、烘干:将获得的有机管式膜在环境温度为20℃时,进行降湿操作,直至达到湿度小于40%,获得干燥的有机管式膜。表6实施例7:本实施例提供一种有机管式膜的干燥方法,包括以下步骤:s1、沥干:将凝固浴中固化成型的pvdf(聚偏氟乙烯)有机管式膜转移到温度为35℃的纯水(除去残留的溶剂)中浸泡3天,然后取出沥干有机管式膜表面的水分,获得沥干的有机管式膜;有机管式膜固化成型的膜管直径为8mm。s2、分段烘干:将沥干的有机管式膜置于恒温恒湿箱中,放置时,每组有机管式膜为单层摆放,进行分段烘干,具体干燥状态如表7所示。s3、烘干:将获得的有机管式膜在环境温度为30℃时,进行降湿操作,直至达到湿度小于40%,获得干燥的有机管式膜。表7对比例1:将在凝固浴中固化成型的膜管直径为6mm的pek(聚芳醚酮)有机管式膜转移到温度为35℃纯水中浸泡3天,然后放到40wt%甘油水溶液中浸泡2天,取出将膜管置于膜管存放架上,自然晾干3天。膜管存放架放在室内,室温25±5℃,湿度40-60%。对比例2:将在凝固浴中固化成型的膜管直径为6mm的pek(聚芳醚酮)有机管式膜转移到温度为35℃纯水中浸泡3天,然后取出沥干表面的水分。将沥干水分的膜管置于干燥箱中。膜管采用如下表8分段干燥工艺,每段执行不同的温度。表8根据膜的干燥过程可能会造成膜孔收缩,造成纯水通量变小。在温度25℃、压力0.1mpa下,测试实施例和对比例的管式膜的纯水通量,同时测试实施例和对比例干燥前湿膜的通量作为对比。测试结果如下表9:表9湿膜通量(l/m2·h)干膜通量(l/m2·h)通量变化率实施例112001150-4.2%实施例215001460-2.7%实施例3400380-5.0%实施例4800760-5.0%实施例5120012201.7%实施例615001490-0.7%实施例7150015503.3%对比例1120012100.8%对比例21200100-91.7%从表9中可以看出,通过分段控温控湿干燥,干燥后的膜通量变化很小控制在5%以内,与自然晾干工艺相比具有工艺简单,条件可控的优点,而不控湿干燥的管膜膜孔塌缩严重,通量衰减大。综上所述,本发明通过使用恒温恒湿箱分段干燥有机管式膜,简化了工艺,无需后处理液对膜进行预处理再进行干燥,避免了处理液处理时其成分在有机管式膜中的残留,可降低了生产成本,提高了生产效率。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。当前第1页12
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