一種實驗室用長流道膜組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種實驗室用長流道膜組件，該實驗室用長流道膜組件主體上由原料液側(cè)、滲透液側(cè)和測試膜構(gòu)成，特點是：原料液側(cè)由原料液長流道層、原料液密封圈組成，滲透液側(cè)由滲透液長流道層、滲透液密封圈組成，原料液長流道層和滲透液長流道層可根據(jù)流道彎曲數(shù)目分為多種規(guī)格，在膜組件側(cè)面接有傳感器接口。優(yōu)點是：流道為彎型，體積小，具有較低的雷諾數(shù)，可使膜組件內(nèi)部液體更易形成湍流，液體流動更均勻；在膜組件側(cè)面接有傳感器接口，通過接入不同的傳感器(如溫度傳感器、壓力傳感器、流速傳感器等)，可在線測試膜組件中液體的流速、壓力和溫度；體型小巧，所需要的測試膜有效面積??；多個長流道組件可通過并聯(lián)進(jìn)行膜測試。
【專利說明】
一種實驗室用長流道膜組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于水處理用膜分離領(lǐng)域。具體來說，涉及一種實驗室用長流道膜組件。
【背景技術(shù)】
[0002]從1960年至今，膜技術(shù)已發(fā)展到第3階段(1990年至今)，即發(fā)展到以追求低能耗、高分離效率、環(huán)境友好、綠色能源(太陽能、風(fēng)能、潮汐能)利用等為目標(biāo)的膜技術(shù)革新階段，涉及到制膜技術(shù)的進(jìn)步、創(chuàng)新集成膜工藝的開發(fā)與利用等。中國也從最初的研發(fā)參與國發(fā)展到膜技術(shù)的研究與應(yīng)用大國。第3階段中有代表性的創(chuàng)新膜技術(shù)主要是具有低能耗、低環(huán)境影響負(fù)荷特點的正滲透(F0)、膜蒸餾(MD)等膜分離技術(shù)。因此，對膜的測試裝置方面的要求和改進(jìn)突顯重要。
[0003]現(xiàn)有實驗室膜組件流道長且直，導(dǎo)致空間占用大，而且流道長造成膜組件內(nèi)部液體流動阻力增大，壓降大，需要提供的動力高所以使裝置中液體流動的栗的功率要求也較高;此外，在膜性能測試實驗中，流體的流速，溫度，壓力對實驗的影響尤為重要，現(xiàn)有實驗室膜組件所能容納的溶液體積小，流道內(nèi)部區(qū)域不對操作參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，流體的流速，溫度，壓力無法直接獲取。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種流道長且流道中接有傳感器的實驗室用長流道膜組件。
[0005]本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:所述的一種實驗室用長流道膜組件主體上由原料液側(cè)、滲透液側(cè)和測試膜構(gòu)成，所述的原料液側(cè)由原料液長流道層、原料液密封圈組成，所述的滲透液側(cè)由滲透液長流道層、滲透液密封圈組成，所述的原料液長流道層上和所述的滲透液長流道層上有凹槽型的流道以及流道與流道之間所形成的隔板，所述的測試膜放置在所述的原料液密封圈和所述的滲透液密封圈之間，所述的原料液長流道層、原料液密封圈、滲透液長流道層、滲透液密封圈、測試膜通過長螺釘和螺母固定。
[0006]所述的一種實驗室用長流道膜組件根據(jù)所述的原料液長流道層上和所述的滲透液長流道層上的所述的流道彎曲數(shù)目分為偶數(shù)型膜組件和奇數(shù)型膜組件。
[0007]所述的奇數(shù)型膜組件上的接口位置為異側(cè)，所述的原料液長流道層上連接有原料液長流道上接口、原料液長流道下接口和原料液長流道上傳感器接口、原料液長流道下傳感器接口，所述的滲透液長流道層上連接有滲透液長流道上接口、滲透液長流道下接口和滲透液長流道上傳感器接口、滲透液長流道下傳感器接口。
[0008]所述的偶數(shù)型膜組件上的接口位置為同側(cè)，所述的原料液長流道層上連接有原料液長流道左接口、原料液長流道右接口和原料液長流道傳感器接口，所述的滲透液長流道層上連接有滲透液長流道左接口、滲透液長流道右接口和滲透液長流道傳感器接口。
[0009]所述的原料液長流道層與所述的測試膜之間墊有所述的原料液密封圈。
[0010]所述的滲透液長流道層與所述的測試膜之間墊有所述的滲透液密封圈。
[0011]所述的一種實驗室用長流道膜組件在測試無支撐層的膜時，所述的測試膜和所述的原料液密封圈之間以及所述的測試膜和所述的滲透液密封圈之間分別放置原料液無紡布和滲透液無紡布。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于:一種實驗室用長流道膜組件流道為彎型，具有在較低的雷諾數(shù)條件下就可使膜組件內(nèi)部液體形成湍流，液體流動更均勻;原料液長流道層和滲透液長流道層可根據(jù)流道彎曲數(shù)目分為多種規(guī)格，一般實驗室所制備的正滲透膜有效面積大小不定，因此可選取不同規(guī)格的膜組件進(jìn)行膜性能測試實驗;在膜組件側(cè)面接有傳感器接口，通過接入不同的傳感器(如溫度傳感器、壓力傳感器、流速傳感器等)，可在線測試膜組件中液體的流速、壓力和溫度，通過調(diào)節(jié)膜組件中液體的流速、溫度和壓力來探究這些因素對測試膜性能的影響;在實驗時可以通過調(diào)換原料液凹槽層或滲透液凹槽層上接口的導(dǎo)管，可實現(xiàn)逆流和并流兩種測試模式;體型小巧，結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，易拆解，易于清洗，造價低，所需要的測試膜有效面積??；多個實驗室用長流道膜組件可通過并聯(lián)進(jìn)行膜測試，這樣既可以在實驗室小范圍的進(jìn)行膜測試，也可以增大膜用量模擬大范圍的膜測試實驗，甚至可以探尋未來工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)試驗;膜組件原料液長流道層和滲透液長流道層流道與流道之間所形成的隔板可以為測試膜提供支撐結(jié)構(gòu)的作用，可防止測試膜在測試過程中受壓破裂。
【附圖說明】
[0013]圖1為一種實驗室用長流道膜組件(奇數(shù)型膜組件，流道彎曲數(shù)為5)測試有支撐層正滲透膜時各部件安裝順序圖；
[0014]圖2為一種實驗室用長流道膜組件(偶數(shù)型膜組件，流道彎曲數(shù)為4)測試有支撐層正滲透膜時各部件安裝順序圖；
[0015]圖3為一種實驗室用長流道膜組件(奇數(shù)型膜組件，流道彎曲數(shù)為5)測試無支撐層正滲透膜時各部件安裝順序圖；
[0016]圖4為一種實驗室用長流道膜組件根據(jù)流道彎曲數(shù)目分為不同的規(guī)格圖；
[0017]圖5a為一種實驗室用長流道膜組件流道彎曲數(shù)為5時安裝完整圖；b為一種實驗室用長流道膜組件流道彎曲數(shù)為4時安裝完整圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖實施例對本實驗新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0019]如圖1所示，一種實驗室用長流道膜組件主體上由原料液側(cè)、滲透液側(cè)和測試膜7構(gòu)成，原料液滲透層由原料液長流道層2、原料液密封圈6組成，滲透液滲透層由滲透液長流道層9、滲透液密封圈8組成，原料液長流道層2上和滲透液長流道層9上有凹槽型的流道5以及流道5與流道5之間所形成的隔板10，原料液長流道層2與測試膜7之間墊有原料液密封圈6，滲透液長流道層9與測試膜7之間墊有滲透液密封圈8，測試膜7放置在原料液密封圈6和滲透液密封圈8之間，原料液長流道層2、原料液密封圈6、滲透液長流道層9、滲透液密封圈
8、測試膜7依次通過長螺釘13和螺母I固定。
[0020]一種實驗室用長流道膜組件根據(jù)原料液長流道層2和滲透液長流道層9上的流道彎曲數(shù)目分為偶數(shù)型膜組件和奇數(shù)型膜組件(如圖4)。
[0021 ]奇數(shù)型膜組件上的接口位置為異側(cè)(如圖1)，原料液長流道層2上連接有原料液長流道上接口 3、原料液長流道下接口 15和原料液長流道上傳感器接口 4、原料液長流道下傳感器接口 14，滲透液長流道層9上連接有滲透液長流道上接口 12、滲透液長流道下接口 16和滲透液長流道上傳感器接口 11、滲透液長流道下傳感器接口 17。
[0022]偶數(shù)型膜組件上的接口位置為同側(cè)(如圖2)，原料液長流道層2上連接有原料液長流道左接口 18、原料液長流道右接口 20和原料液長流道傳感器接口 19，滲透液長流道層9上連接有滲透液長流道左接口 21、滲透液長流道右接口 23和滲透液長流道傳感器接口 22。
[0023]測試膜7和原料液密封圈6之間以及測試膜7和滲透液密封圈8之間在測試無支撐層的正滲透膜時，分別放置原料液無紡布24和滲透液無紡布25，原料液無紡布24放置在原料液密封圈6和測試膜7之間，滲透液無紡布25放置在滲透液密封圈8和測試膜7之間(如圖3)0
[0024]實施例一:
[0025]實驗時，選擇流道數(shù)目為5的實驗室用長流道膜組件，將所測試的一張有支撐層的正滲透膜放置在原料液密封圈6和滲透液密封圈8之間，作為測試膜7，原料液長流道層2、原料液密封圈6、測試膜7、滲透液密封圈8、滲透液長流道層9依次通過長螺釘13和螺母I固定，安裝順序如圖1所示，安裝好的實驗室用長流道膜組件如圖5a所示，將安裝好的實驗室用長流道膜組件安裝在膜測試裝置中(圖中未示出)，測試模式為逆流模式，原料液長流道上傳感器接口4和原料液長流道下傳感器接口 14上接有壓力傳感器(圖中未示出)，滲透液長流道下傳感器接口 17和滲透液長流道上傳感器接口 11接有溫度傳感器(圖中未示出)，然后運行實驗室用膜測試裝置。
[0026]以上實例中，采用的是以醋酸丁纖維素為膜材料所制得的有支撐層的正滲透膜，膜厚為2ΙΟμπι，用lmol/L的氯化鈉作為汲取液，去離子水為原料液，原料液長流道上傳感器接口 4所接壓力傳感器數(shù)值為0.05MPa，原料液長流道下傳感器接口 14所接壓力傳感器數(shù)值為0.045Mpa，滲透液長流道下傳感器接口 17和滲透液長流道上傳感器接口 11所接溫度傳感器數(shù)值均為23°C，所測正滲透膜水通量為15.7L/(m2.h)。
[0027]實施例二:
[0028]實驗時，選擇流道數(shù)目為4的實驗室用長流道膜組件，將所測試的一張有支撐層的正滲透膜放置在原料液密封圈6和滲透液密封圈8之間，作為測試膜7，原料液長流道層2、原料液密封圈6、測試膜7、滲透液密封圈8、滲透液長流道層9依次通過長螺釘13和螺母I固定，安裝順序如圖2所示，安裝好的實驗室用長流道膜組件如圖5b所示，將安裝好的實驗室用長流道膜組件安裝在膜測試裝置中(圖中未示出)，原料液長流道上傳感器接口 4和原料液長流道下傳感器接口 14上接有溫度傳感器(圖中未示出)，滲透液長流道下傳感器接口 17和滲透液長流道上傳感器接口 11接有溫度傳感器(圖中未示出)，測試模式為逆流模式然后運行實驗室用膜測試裝置。
[0029]以上實例中，采用的是以醋酸丁纖維素為膜材料所制得的有支撐層的正滲透膜，膜厚為200μηι，用2mol/L的氯化鈉作為汲取液，去離子水為原料液，流速均為80L/h，溫度傳感器(圖中未示出)所測溫度均為25°C，所測正滲透膜水通量為16.7L/(m2.h)。
[0030]實施例三:
[0031]實驗時，選擇流道數(shù)目為5的實驗室用長流道膜組件，將所測試的一張無支撐層的正滲透膜放置在原料液無紡布24和滲透液無紡布25之間，作為測試膜7，原料液長流道層2、原料液密封圈6、原料液無紡布24、測試膜7、滲透液無紡布25、滲透液密封圈8、滲透液長流道層9，依次通過長螺釘13和螺母I固定，安裝順序如圖3所示，安裝好的實驗室用長流道膜組件如圖5a所示，將安裝好的實驗室用長流道膜組件安裝在膜測試裝置中(圖中未示出)，原料液長流道上傳感器接口 4、原料液長流道下傳感器接口 14、滲透液長流道下傳感器接口17和滲透液長流道上傳感器接口 11用封口塞(圖中未示出)封住，測試模式為逆流模式，然后運行實驗室用膜測試裝置，逆流模式測試結(jié)束后，調(diào)換原料液凹槽層上的兩根導(dǎo)管(圖中未示出)，將原本逆流模式改為并流模式。
[0032]以上實例中，采用的是以醋酸丁纖維素為膜材料所制得的無支撐層的正滲透膜，膜厚為I ΙΟμπι，用lmol/L的氯化鈉作為汲取液，去離子水為原料液，所測正滲透膜水通量為19.5L/(m2.h);調(diào)換原料液凹槽層上的兩根導(dǎo)管(圖中未示出)，將原本逆流模式改為并流模式后，所測正滲透膜水通量為17.3L/(m2.h)0
【主權(quán)項】
1.一種實驗室用長流道膜組件，其特征在于，所述的一種實驗室用長流道膜組件主體上由原料液側(cè)、滲透液側(cè)和測試膜構(gòu)成，所述的原料液側(cè)由原料液長流道層、原料液密封圈組成，所述的滲透液側(cè)由滲透液長流道層、滲透液密封圈組成，所述的原料液長流道層上和所述的滲透液長流道層上有凹槽型的流道以及流道與流道之間所形成的隔板，所述的測試膜放置在所述的原料液密封圈和所述的滲透液密封圈之間，所述的原料液長流道層、原料液密封圈、滲透液長流道層、滲透液密封圈、測試膜通過長螺釘和螺母固定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實驗室用長流道膜組件，其特征在于:所述的一種實驗室用長流道膜組件根據(jù)所述的原料液長流道層上和所述的滲透液長流道層上的所述的流道彎曲數(shù)目分為偶數(shù)型膜組件和奇數(shù)型膜組件。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種實驗室用長流道膜組件，其特征在于:所述的奇數(shù)型膜組件上的接口位置為異側(cè)，所述的原料液長流道層上連接有原料液長流道上接口、原料液長流道下接口和原料液長流道上傳感器接口、原料液長流道下傳感器接口，所述的滲透液長流道層上連接有滲透液長流道上接口、滲透液長流道下接口和滲透液長流道上傳感器接口、滲透液長流道下傳感器接口。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種實驗室用長流道膜組件，其特征在于:所述的偶數(shù)型膜組件上的接口位置為同側(cè)，所述的原料液長流道層上連接有原料液長流道左接口、原料液長流道右接口和原料液長流道傳感器接口，所述的滲透液長流道層上連接有滲透液長流道左接口、滲透液長流道右接口和滲透液長流道傳感器接口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實驗室用長流道膜組件，其特征在于:所述的原料液長流道層與所述的測試膜之間墊有所述的原料液密封圈。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實驗室用長流道膜組件，其特征在于:所述的滲透液長流道層與所述的測試膜之間墊有所述的滲透液密封圈。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實驗室用長流道膜組件，其特征在于:所述的一種實驗室用長流道膜組件在測試無支撐層的膜時，所述的測試膜和所述的原料液密封圈之間以及所述的測試膜和所述的滲透液密封圈之間分別放置原料液無紡布和滲透液無紡布。
【文檔編號】C02F1/44GK205527875SQ201620111269
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月27日
【發(fā)明人】胡寧恩, 肖通虎
【申請人】寧波大學(xué)