专利名称：膜过滤板的制作方法
技术领域：
本发明为一种膜过滤板，是有关将液体混合物加压，通过半渗透膜，分离成若干部分的框式超滤或微滤装置中之关键部件，属于化工分离设备领域。
评价超滤或微滤装置可用两个标准一是浓缩比，即原液加工所能达到的最大浓缩度；二是通量，即单位时间单位膜面积的滤过量。这些不仅决定于装置的装有膜面积，还决定于原液在膜面上的流动状况和有效过滤膜面积，尤其要有必要的膜面速度。而膜过滤板的结构对其有着重要的意义。
先有技术领域中提出的典型结构是一种椭圆形或方形板。如DDS(De Danske Sukkerfabriker)公司制造的，或中国专利CN87104231A所提出的。这类结构的共同特点是过滤板的两面均可装膜，使装置的单位体积的装膜面积较大。但均显示了许多问题。首先，原液的通道都是靠膜的变形而成型，这不仅各个通道难于均同，通道高度很小，使实际有效过滤膜面积降低，清洗效果不好，且要求相当高强度的膜。其次，原液进、出口之间的一系列通道为并流排列，因此达到一定的膜面速度所需原液的循环量大，这不仅使原液的进、出口面积增大，降低了有效过滤膜面积，也增加了操作费用。这些缺点对于处理粘度大和杂质浓度高的液体体系更为不利。此外，还有滤结构较复杂，加工制造工艺要求高等问题。
本发明的目的，是设计一种既有过滤面又具有固有原液通道面的膜过滤板，以改善原液在过滤过程中的流动状态，提高膜的有效过滤膜面积和膜面的清洗效果，降低膜的强度要求，提高膜的使用寿命。
本发明的另一目的，是该膜过滤板的原液进、出口之间仅有一条单一的固有通道，以减小原液的循环量，降低操作费用。
本发明还有一目的，是该膜过滤板的正、反两面均为可一次模压而成的敞开式结构，以利于加工制造、板的清洗消毒。
本发明的膜过滤板为大致扁平矩形，正面为过滤面，反面为原液通道面，是过滤装置的关键部件。用若干块该膜过滤板可并接成一过滤单元，一过滤装置可根据需要用若干单元串联而成。
每一膜过滤板的一表面有隆突的边缘围绕，另一表面周围有一与之对应的密封槽，隆突的边缘正好卡入相邻板的密封槽内，使原液在一过滤单元中的相邻两膜过滤板之间流过。在每个膜过滤板上有两个和板面垂直的孔，可根据是否便于膜的更换操作而置于不同的位置，当膜过滤板叠放组成过滤单元时，将这些孔眼对正，形成板间原液并接的进口和出口导流管。每一孔的两个端口装置两种不同类型的卡环，在过滤面上的端口装密封卡环，在原液通道面上的端口装配流卡环。配流卡环边缘上有配流缺口，原液从配流卡环的配流缺口流入或离开膜过滤板，而密封卡环压住板上的膜，和配流卡环相互卡在一起。膜过滤板叠放时，一块板的配流卡环靠紧相邻板的密封卡环，使板间的导流管通道密封。过滤面表面上所装的膜略大于板的四周边缘密封槽(或者说四周边缘隆突部分)，因而对相邻板施于夹持力，便形成板间的周边密封。
过滤单元之间为串接，即将上一过滤单元最后一块板的入口导流管用大小和入口孔相同的圆形隔片隔开，而将该板的出口和下一过滤单元的入口相接。由若干过滤单元组成的过滤装置，通过端板加压缩力，实现整体密封。
本膜过滤板的特征在于外形为矩形、正面和反面均为敞开式结构，正面为用于支托过滤膜的过滤面，反面为原液流经过滤板的原液通道面。
在过滤面上有一系列斜滤液流槽，并有适当的比斜滤液流槽稍宽的分流槽，将斜滤液流槽包围或分隔成几部分，把滤液集中于板下部的集液槽内。集液槽靠相邻板的原液通道面上的平面部分盖住。集液槽内的过滤液通过开在板的侧面与集液槽连通的孔引出。在原液通道面上，原液进口和出口之间只有一条原液通道，其大小和安排可根据需要确定。为了获得较好的过滤效果，分流槽比斜滤液流槽深，横向浅槽最浅，集液槽最深。过滤面上还有与板反面的原液通道相对应的横向浅槽，该槽的棱比原液通道的棱稍宽，并与之对应。
原液通道内还可设有利于改善流动状态的导流筋。
现在结合附图对本发明进行详细描述。
图1为本膜过滤板的正面(过滤面)图。
图2为本膜过滤板的反面(原液通道面)图。
图3为本膜过滤板H－H位置的局部断面图。
图4为配流卡环图。
图5为密封卡环图。
该膜过滤板由聚丙烯或聚砜模压而成的敞开式结构，分正、反两面。正面如
图1所示，为装膜的过滤面，有一系列斜的滤液流槽(1)，和适当的分流槽(2)，将滤液集中至集液槽(3)内，滤液通过滤液出口管(4)引出滤板而被收集。集液槽(3)靠相邻板的反面的平面部分(16)盖住。过滤面上还有与原液通道(10)相对应的横向浅槽(5)，该槽的棱(6)比原液通道的棱(11)宽，并与之对应。分流槽(2)比斜滤液流槽(1)深，横向浅槽(5)最浅，集液槽(3)最深，部分关系如图3所示。膜过滤面四周有板间密封槽(7)，该槽和原液通道面四周的突缘(14)相对应，叠放时相邻板的突缘(14)正好卡入其中。
反面为原液通道面。如图2所示。原液进口(8)和出口(9)均在过滤板的上侧。原液进口(8)至出口(9)之间只有一条通道(10)。通道根据原液的进、出口均在过滤板的上侧，作了以横向通道为主的特殊安排。如图2所示。原液通道内可加有利于改善原液流动状态的导流筋(12)。原液通道面的四周有两条突缘(14)，该两条突缘在过滤板叠放时，正好卡入相邻板的密封槽(7)内，其高度比密封槽(7)的槽深稍高。过滤板的周边(13)和棱(11)导流筋(12)在同一平面上。板间靠压紧机构(未示意)使板间压紧，靠突缘(14)的变形和夹在其间的膜而实现周边密封。
过滤面进、出口处膜的边缘靠卡环(图4和图5)卡住，通过压紧机构，靠板间压紧。已有各种类型的卡环结构，一般由两个环状零件组成，一为配流卡环(图4)，一为密封卡环(图5)。每个卡环的内边上都有两条腿(17)和与另一卡环的腿相对应的两个插腿孔(18)。装膜时密封卡环装在过滤面这边的进、出口的端口，膜夹在密封卡环和过滤面之间。配流卡环装在原液通道这边的进、出口端口。同时，将密封卡环的腿插入配流卡环的插腿孔，使相互卡在一起将膜固定在过滤板上，并使导流管的原液与膜下的过滤液隔开而密封。配流卡环上有许多均匀分布的缺口(19)，原液从这些缺口进入和离开通道。
过滤装置根据生产要求由多块膜过滤板并接而成的多个过滤单元串接而成。用安装突耳(15)整体垂直安装在一个适当的支承件上。
实践证明，由于该过滤板正、反面功能不同，不必靠装在其上的膜的变形，而本身已有固定原液通道，这不仅降低了对膜的强度要求，延长了膜的使用寿命，膜经十几次卸装仍完好无缺。且由于改善了原液在过滤过程中的流动状态，增加了实际有效过滤面积，提高了过滤通量。使用开孔率仅50％左右的膜便可达到以致超过开孔率70％左右的同类膜的过滤通量。膜面也更易于清洗，降低了清洗要求，缩短了清洗时间，提高了清洗效果。另外，原液进、出口之间只有一条单一原液通道，在达到一定的膜面速度条件下，大大减小了原液的循环量，降低了操作费用。过滤板正、反面均为敞开式结构，可一次模压而成，易于加工制造，也有利于过滤板的清洗消毒。原液进、出口均在过滤板的上侧，便于膜的更换操作。
权利要求1.一种膜过滤板，其特征在于外形为矩形，正面和反面均为敞开式结构，正面为用于支托过滤膜的过滤面，反面为原液流经过滤板的原液通道面，在过滤面上有一系列斜滤液流槽，并有适当的比斜滤液流槽稍宽的分流槽，将斜滤液流槽包围或分隔成几部分，把滤液集中于板下部的集液槽内，集液槽靠相邻板的原液通道面上的平面部分盖住，集液槽内的过滤液通过开在板的侧面与集液槽连通的孔引出，在原液通道面上，原液进口和出口之间只有一条原液通道。
2.按照权利要求1所说的膜过滤板，其特征在于所说的过滤面上还有与板反面的原液通道相对应的横向浅槽，该槽的棱比原液通道的棱稍宽，并与之对应。
3.按照权利要求1和权利要求2所说的膜过滤板，其特征在于所说的分流槽比斜滤液流槽深，横向浅槽最浅，集液槽最深。
4.按照权利要求1和2所说的膜过滤板，其特征在于原液通道内设有利于改善流动状态的导流筋。
专利摘要本实用新型为膜过滤板，属于化工分离设备领域，其外形为矩形，正面为过滤面，反面为原液通道面，均为敞开式结构，在过滤面上有一系列斜滤液流槽，并由分流槽将其包围或分隔成几部分，把滤液集中于板下部的集液槽内，集液槽靠相邻板的原液通道面上的平面部分盖住，过滤液通过开在板的侧面与集液槽连通的孔引出，在原液通道面上原液进口和出口间只有一条原液通道。本过滤板易于制造和清洗、过滤通量大。
文档编号B01D69/00GK2091178SQ9120413
公开日1991年12月25日 申请日期1991年3月21日 优先权日1991年3月21日
发明者刘茂林, 蒋维钧 申请人:清华大学