復(fù)合分離膜的制備設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)合分離膜的制備設(shè)備，包括兩個物料收放架、反應(yīng)機(jī)架、兩個溶液槽、液量控制輥組、兩個薄膜干燥箱和后處理水箱；其中兩個收放卷架分別置于所述設(shè)備的前后兩端，溶液槽及液量控制輥組安裝在反應(yīng)機(jī)架內(nèi)，并且兩個溶液槽分別設(shè)在液量控制輥組的兩側(cè)，兩個薄膜干燥箱分別設(shè)在后處理水箱的兩側(cè)；所述復(fù)合分離膜通過過渡導(dǎo)輥依次將第一物料收放架、反應(yīng)機(jī)架、第一溶液槽、液量控制輥組、第二溶液槽、第一薄膜干燥箱、后處理水箱、第二薄膜干燥箱和第二物料收放架連接。本發(fā)明設(shè)備具有結(jié)構(gòu)緊湊、能精確控制支撐體內(nèi)吸附溶液含量并且干燥效率較高的特點(diǎn)，使得到的復(fù)合分離膜物理性能良好。
【專利說明】復(fù)合分離膜的制備設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合分離膜的制備設(shè)備，特別是涉及一種利用界面聚合法制備復(fù)合分離膜的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]膜技術(shù)是一種新型的分離技術(shù)，近幾十年發(fā)展迅速，已經(jīng)在水處理、化工、生物、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。界面聚合法制備復(fù)合膜是利用兩種反應(yīng)活性很高的單體在兩個互不相容的溶劑界面處發(fā)生聚合反應(yīng)，從而在多孔支撐體上形成一很薄的致密層。
[0003]利用界面聚合是主要的膜制備方法，具體過程是將支撐體(通常是微濾或超濾膜)浸入含有活潑單體a的溶液A中，充分浸潤后排出過量溶液A，隨后浸入含有另一種反應(yīng)活性很高單體b的溶液B中進(jìn)行聚合反應(yīng)，由于溶液A和溶液B中的兩種溶劑互不相溶，反應(yīng)僅在兩種溶劑的界面處發(fā)生，從而在支撐體上形成致密層。再經(jīng)過干燥、高、低溫水箱交替浸泡等后處理工藝等形成最終產(chǎn)品。由于反應(yīng)僅發(fā)生在界面處，因此生成聚合物很薄，滲透性和選擇性均良好。而該方法的關(guān)鍵是控制支撐體內(nèi)溶液A的殘余量，進(jìn)而控制合適的擴(kuò)散速度和復(fù)合層厚度，以獲得理想的復(fù)合膜性能?，F(xiàn)有設(shè)備在支撐體通過A溶液槽后沒有液量控制機(jī)構(gòu)，直接進(jìn)入B溶液槽；復(fù)合膜在薄膜干燥箱內(nèi)行走要有過渡輥支撐；后處理水箱每一處理步驟都是一個獨(dú)立水箱。這種結(jié)構(gòu)存有以下問題:1.由于沒有液量控制結(jié)構(gòu)，A溶液自然流延分布，由于液體的表面張力，A溶液在基材表面溶液含量無法保證均一，不同量的溶液化學(xué)反應(yīng)使脫鹽層不穩(wěn)定；2.脫鹽層反應(yīng)初期比較脆弱，薄膜干燥箱內(nèi)的過渡輥易損傷其表面，而過慢的風(fēng)干速度又影響生產(chǎn)效率；3.獨(dú)立的后處理水槽使退火回火等工藝結(jié)構(gòu)分散，不緊湊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、能精確控制支撐體內(nèi)吸附溶液含量并且干燥效率較高的制備復(fù)合分離膜的設(shè)備。
[0005]為達(dá)上述目的，本發(fā)明一種復(fù)合分離膜的制備設(shè)備，包括兩個物料收放架、反應(yīng)機(jī)架、兩個溶液槽、液量控制輥組、兩個薄膜干燥箱和后處理水箱；其中兩個物料收放架分別置于所述設(shè)備的前后兩端，溶液槽及液量控制輥組安裝在反應(yīng)機(jī)架內(nèi)，并且兩個溶液槽分別設(shè)在液量控制輥組的兩側(cè)，兩個薄膜干燥箱分別設(shè)在后處理水箱的兩側(cè)；所述復(fù)合分離膜通過過渡導(dǎo)輥依次將第一物料收放架、反應(yīng)機(jī)架、第一溶液槽、液量控制輥組、第二溶液槽、第一薄膜干燥箱、后處理水箱、第二薄膜干燥箱和第二物料收放架連接。
[0006]本發(fā)明復(fù)合分離膜的制備設(shè)備，其中所述液量控制輥組固定在反應(yīng)機(jī)架上，含有擠壓輥、固定輥、兩個吸附棍、低摩擦氣缸和比例調(diào)壓閥，其中低摩擦氣缸通過氣管與比例調(diào)壓閥連通，比例調(diào)壓閥和氣源連通，擠壓輥和低摩擦氣缸連接，固定輥上方與擠壓輥壓緊且固定輥下方與兩個吸附棍預(yù)緊接觸。固定輥輥面車有雙向展開螺紋(向兩側(cè)展開的螺旋線)，用于液體均勻擴(kuò)散。[0007]本發(fā)明復(fù)合分離膜的制備設(shè)備，還包括通過管道與薄膜干燥箱連接的變頻加熱風(fēng)機(jī)。
[0008]本發(fā)明復(fù)合分離膜的制備設(shè)備，其中所述薄膜干燥箱內(nèi)設(shè)有上下交錯排列的風(fēng)嘴，風(fēng)嘴兩側(cè)開口，開口距離疒3mm，使形成一定的風(fēng)壓，風(fēng)嘴同時向薄膜吹風(fēng)，箱內(nèi)無托輥或?qū)蜉伒葯C(jī)構(gòu)(現(xiàn)有的薄膜干燥箱往往設(shè)有支撐薄膜傳輸?shù)耐休?，僅靠風(fēng)力懸浮于空中，加熱風(fēng)機(jī)采用變頻器控制，實現(xiàn)速度連續(xù)控制，控制吹風(fēng)量及風(fēng)速使物料表面均勻干燥。
[0009]本發(fā)明復(fù)合分離膜的制備設(shè)備，其中所述后處理水箱為熱處理一體式水箱，由不銹鋼板材焊接而成，水箱內(nèi)過渡輥上下安裝，使物料與液體充分接觸；熱處理水箱內(nèi)焊接保溫隔層將其分成數(shù)個區(qū)域，保溫隔層內(nèi)填充保溫材料，使各不同區(qū)域內(nèi)的水溫互不影響，實現(xiàn)退火、回火等熱處理工藝在同一水箱內(nèi)完成。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于，本發(fā)明在兩個溶液槽之間加設(shè)了液量控制輥組，通過比例調(diào)壓閥精確控制氣源壓力，使與低摩擦氣缸連接的擠壓輥對固定輥的壓力恒定，使基材(即支撐體)的壓縮量相同，擠壓出的溶液量也保持恒定；擠壓出的溶液順著固定輥上的雙向螺紋展平線均勻擴(kuò)散在固定輥輥面上，固定輥為金屬輥不吸附溶液，溶液隨著固定輥的旋轉(zhuǎn)與下方的吸附輥接觸，從而將多余的溶液吸附到吸附輥上排走，達(dá)到液量恒定的目的。本發(fā)明設(shè)備能夠控制支撐體內(nèi)的第一個溶液槽中溶液的殘余量，進(jìn)而能控制油相溶液中溶質(zhì)向水相溶液中的擴(kuò)散速度，并能控制殘余的胺類物質(zhì)的量，使界面反應(yīng)在定量前提下完成，由此使得復(fù)合層厚度可控，以獲得理想的復(fù)合分離膜性能，經(jīng)過測試，反滲透膜的脫鹽能力從98%提高至99.5%，水通量從25gfd提高至35gfd。
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明復(fù)合分離膜的制備設(shè)備作進(jìn)一步說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明復(fù)合分離膜的制備設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明設(shè)備中液量控制輥組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本發(fā)明設(shè)備得到的復(fù)合分離膜的膜孔隙壓縮前后示意圖；
[0015]圖4為本發(fā)明設(shè)備中薄膜干燥箱內(nèi)風(fēng)嘴結(jié)構(gòu)與風(fēng)嘴排列方式結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖5為本發(fā)明設(shè)備中固定輥表面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖6為本發(fā)明設(shè)備中后處理水箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖標(biāo)記說明:1_物料收放架；2_反應(yīng)機(jī)架；3_溶液槽；4_液量控制輥組；5_薄膜干燥箱；6_變頻加熱風(fēng)機(jī)；7_后處理水箱；8_擠壓輥；9_固定輥；10_吸附棍；11_低摩擦氣缸；12_比例調(diào)壓閥；13_風(fēng)嘴；14_復(fù)合分離膜；15_過渡輥；16_雙向展開螺紋；17_保溫隔層。
【具體實施方式】
[0019]以下是實施例等，但本發(fā)明的內(nèi)容并不局限于這些實施例的范圍。
[0020]實施例
[0021]如圖1所示，本發(fā)明復(fù)合分離膜的制備設(shè)備的前后各一個物料收放架I，前端收放架I體上安裝有驅(qū)動電機(jī)，用于放卷料的主動開卷。反應(yīng)機(jī)架2由型材焊接焊接而成，機(jī)架上安裝有過渡導(dǎo)輥，用于引導(dǎo)物料進(jìn)入溶液槽3。溶液槽3用不銹鋼板材焊接而成，在槽內(nèi)安裝有過渡輥，與底部留有一定的空隙，使物料充分浸泡吸收。在兩溶液槽3間安裝一液量控制棍組4,溶液槽3及液量控制棍組4安裝在反應(yīng)機(jī)架2內(nèi)，液量控制棍組4固定在反應(yīng)機(jī)架2上。液量控制輥組4含有擠壓輥8、固定輥9、兩個吸附棍10、低摩擦氣缸11和比例調(diào)壓閥12，其中低摩擦氣缸11通過氣管與比例調(diào)壓閥12連通，比例調(diào)壓閥12和氣源連通，擠壓輥8和低摩擦氣缸11連接，固定輥9上方與擠壓輥8壓緊且固定輥9下方與兩個吸附棍10預(yù)緊接觸安裝。上方的擠壓輥8通過比例調(diào)壓閥12控制的低摩擦氣缸11提供下壓力，擠出支撐體在第一個溶液槽3吸附的多余溶液；固定輥9輥面車有雙向展開螺紋16(向兩側(cè)展開的螺旋線)如圖5所示，用于液體均勻擴(kuò)散；固定輥9下方是兩個吸附輥10，安裝時給一定的預(yù)緊力使其與固定輥9緊密貼合，輥面為多孔發(fā)泡材料，并車有螺旋槽，用于吸收和排走擠出的溶液。反應(yīng)機(jī)架2、溶液槽3和液量控制輥組4構(gòu)成反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)區(qū)后為氣浮式薄膜干燥箱5，空氣經(jīng)過變頻加熱風(fēng)機(jī)6從風(fēng)嘴13吹出，薄膜干燥箱5內(nèi)風(fēng)嘴13兩側(cè)開口，開口距離2~3_，使形成一定的風(fēng)壓，薄膜干燥箱5內(nèi)部無托輥和導(dǎo)向輥等機(jī)構(gòu)，復(fù)合分離膜14僅靠風(fēng)力懸浮于空中，加熱風(fēng)機(jī)6采用變頻器控制，實現(xiàn)速度連續(xù)控制，控制吹風(fēng)量及風(fēng)速。為使物料表面均勻干燥，上下風(fēng)嘴間隔排列，如圖4所示。兩薄膜干燥箱5之間安裝一后處理水箱7，后處理水箱7為熱處理一體式水箱由不銹鋼板材焊接而成，由圖6所示，水箱內(nèi)過渡輥15上下安裝，使物料與液體充分接觸；熱處理水箱7內(nèi)焊接保溫隔層17將其分成數(shù)個區(qū)域，保溫隔層17內(nèi)填充保溫材料18，使各不同區(qū)域內(nèi)的水溫互不影響，實現(xiàn)退火、回火等熱處理工藝在同一水箱內(nèi)完成。后端的物料收放架I上安裝有電機(jī)用于物料的牽引，底部安裝光電糾偏機(jī)使物料收卷整齊。[0022]試驗例
[0023]膜含水率經(jīng)驗公式推倒:
[0024]氣源氣壓:P(Mpa)
[0025]氣缸內(nèi)壁直徑:R(mm)
[0026]擠壓輥?zhàn)灾?G (N)
[0027]擠壓輥產(chǎn)生壓力:F(N)
[0028]阻尼系數(shù)為k
[0029]膜壓縮量X ( μ m)
[0030]含水率m
[0031]含水率系數(shù):Y
[0032]為測定擠壓壓力與膜壓縮量和含水量的關(guān)系，設(shè)計試驗方法如下:
[0033]取直徑IOOmm圓形基材試樣，在溶液中充分浸泡后，稱重記錄下數(shù)據(jù)。然后放置在平面壓力機(jī)下，以ION為單位對試樣加壓，每增加一次測量兩平行壓板間距離，稱試樣重量，記錄數(shù)據(jù)；直到試樣無法再壓縮位置。
[0034]試驗數(shù)據(jù):
[0035]
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合分離膜的制備設(shè)備，包括兩個物料收放架、反應(yīng)機(jī)架、兩個溶液槽、液量控制輥組、兩個薄膜干燥箱和后處理水箱；其中兩個收放卷架分別置于所述設(shè)備的前后兩端，溶液槽及液量控制輥組安裝在反應(yīng)機(jī)架內(nèi)，并且兩個溶液槽分別設(shè)在液量控制輥組的兩偵牝兩個薄膜干燥箱分別設(shè)在后處理水箱的兩側(cè)；所述復(fù)合分離膜通過過渡導(dǎo)輥依次將第一物料收放架、反應(yīng)機(jī)架、第一溶液槽、液量控制輥組、第二溶液槽、第一薄膜干燥箱、后處理水箱、第二薄膜干燥箱和第二物料收放架連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于:所述液量控制輥組固定在反應(yīng)機(jī)架上，含有擠壓輥、固定輥、兩個吸附棍、低摩擦氣缸和比例調(diào)壓閥，其中低摩擦氣缸通過氣管與比例調(diào)壓閥連通，比例調(diào)壓閥和氣源連通，擠壓輥和低摩擦氣缸連接，固定輥上方與擠壓輥壓緊且固定輥下方與兩個吸附棍預(yù)緊接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于:還包括通過管道與薄膜干燥箱連接的變頻加熱風(fēng)機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于:所述薄膜干燥箱內(nèi)設(shè)有上下交錯排列的風(fēng)嘴，風(fēng)嘴兩側(cè)開口，開口距離2?3_，薄膜干燥箱內(nèi)無托輥或?qū)蜉仚C(jī)構(gòu)，復(fù)合分離膜僅靠風(fēng)力懸浮于空中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于:所述后處理水箱由不銹鋼板材焊接而成，內(nèi)部設(shè)有上下安裝的過渡輥；熱處理水箱內(nèi)還焊接保溫隔層，將其內(nèi)部空間分成多個區(qū)域，保溫隔層內(nèi)填充保溫材料，使各不同區(qū)域內(nèi)的水溫互不影響。
【文檔編號】B01D69/12GK103566775SQ201210424318
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月30日
【發(fā)明者】林景峰, 李振寧, 李維軍, 張盈盈 申請人:山東九章膜技術(shù)有限公司