本發(fā)明涉及膜分離技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種內(nèi)循環(huán)膜系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

膜分離技術(shù)由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級(jí)過濾及過濾過程簡(jiǎn)單、易于控制等特征，因此，目前已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、生物、環(huán)保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，已成為當(dāng)今分離科學(xué)中最重要的手段之一。

如圖1所示，傳統(tǒng)的膜分離采用的為外循環(huán)膜系統(tǒng)，該外循環(huán)膜系統(tǒng)采用原料罐1與原料泵2連通，原料泵2與過濾器3連通，過濾器3與增壓泵4連通，增壓泵4與膜分離組件6連通，膜分離組件6的濃相出口與原料罐1連通，原料液從原料罐1經(jīng)過膜分離組件6的濃縮、分離，濃縮液重新返回原料罐1，往復(fù)進(jìn)行，形成外循環(huán)，該膜系統(tǒng)存在的缺陷是濃縮比不可以調(diào)節(jié)，需要將濃相返回到原料罐1，原料罐1濃度逐漸提高，膜的運(yùn)行壓力、壓差也逐漸提高，需要不斷調(diào)整閥門，而且到后期由于原料罐1濃度很容易過高，導(dǎo)致膜的壽命較短，為保證膜內(nèi)的流速選用的增壓泵4其流量、揚(yáng)程及功率均需較大，耗電量大，成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了解決現(xiàn)有技術(shù)中外循環(huán)膜系統(tǒng)的濃縮比不可調(diào)及泵的選用規(guī)格高，耗電量大的問題，現(xiàn)提供一種內(nèi)循環(huán)膜系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過在原有外循環(huán)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)單優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)濃縮比可調(diào)，穩(wěn)定的操作運(yùn)行，提高了膜分離組件的使用壽命，節(jié)約電能。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種內(nèi)循環(huán)膜系統(tǒng)，包括原料罐、過濾器、原料泵、增壓泵、循環(huán)泵及膜分離組件，所述原料罐的出口通過出料管與原料泵的進(jìn)口連通，所述原料泵的出口通過外接管路與過濾器的進(jìn)口連通，所述過濾器的出口通過外接管路與增壓泵的進(jìn)口連通，所述增壓泵的出口通過連接管路與循環(huán)泵的進(jìn)口連通，所述循環(huán)泵的出口通過外接管路與膜分離組件的進(jìn)口連通；

所述膜分離組件上具有濃相出口和淡相出口，所述膜分離組件的濃相出口與連接管路之間通過循環(huán)管道連通，所述循環(huán)管道上連通有濃相收集管，所述濃相收集管上串聯(lián)有流量控制閥。

為了便于檢測(cè)膜分離組件經(jīng)過濃相收集管的流量，進(jìn)一步地，所述濃相收集管上串聯(lián)有第一流量計(jì)。

進(jìn)一步地，所述濃相收集管的遠(yuǎn)離循環(huán)管道的一端連通有濃相收集支管和濃相返回支管，所述濃相返回支管遠(yuǎn)離濃相收集管的一端連通有清洗釜，所述清洗釜的底部與出料管之間通過外接管路連通。

進(jìn)一步地，所述膜分離組件的淡相出口連通有淡相收集管，所述淡相收集管遠(yuǎn)離所述淡相出口的一端連通有淡相收集支管和淡相返回支管，所述淡相返回支管與所述清洗釜連通。

為了便于檢測(cè)膜分離組件的淡相流量，進(jìn)一步地，所述淡相收集管上串聯(lián)有第二流量計(jì)。

進(jìn)一步地，所述膜分離組件包括膜管及設(shè)置在膜管內(nèi)的膜芯。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的內(nèi)循環(huán)膜系統(tǒng)與傳統(tǒng)的外循環(huán)膜系統(tǒng)相比增加了一臺(tái)循環(huán)泵及一條循環(huán)管道，保證內(nèi)部循環(huán)速度的同時(shí)，提高了原料液濃縮、分離的效率；另外調(diào)節(jié)流量控制閥可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)濃縮比，由于該系統(tǒng)的運(yùn)行壓力由增壓泵提供，保證膜分離組件內(nèi)有較高的滲透壓，膜分離組件內(nèi)的流速由循環(huán)泵提供，循環(huán)泵只需較小的壓力，在相同的濃縮比小可節(jié)約電能，濃縮比越大，節(jié)約的電能越大，本發(fā)明具有占地少，成本低及連續(xù)操作性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是外循環(huán)膜系統(tǒng)的示意圖；

圖2是本發(fā)明內(nèi)循環(huán)膜系統(tǒng)的示意圖。

圖中：1、原料罐，2、原料泵,3、過濾器,4、增壓泵,5、循環(huán)泵，6、膜分離組件，61、膜管，62、膜芯，7、出料管，8、連接管路，9、循環(huán)管道，10、濃相收集管，10-1、濃相收集支管，10-2、濃相返回支管，11、流量控制閥，12、第一流量計(jì)，13、清洗釜，14、淡相收集管，14-1、淡相收集支管，14-2、淡相返回支管，15、第二流量計(jì)。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成，方向和參照(例如，上、下、左、右、等等)可以僅用于幫助對(duì)附圖中的特征的描述。因此，并非在限制性意義上采用以下具體實(shí)施方式，并且僅僅由所附權(quán)利要求及其等同形式來限定所請(qǐng)求保護(hù)的主題的范圍。

實(shí)施例1

如圖2所示，一種內(nèi)循環(huán)膜系統(tǒng)，包括原料罐1、過濾器3、原料泵2、增壓泵4、循環(huán)泵5及膜分離組件6，原料罐1的出口通過出料管7與原料泵2的進(jìn)口連通，原料泵2的出口通過外接管路與過濾器3的進(jìn)口連通，過濾器3的出口通過外接管路與增壓泵4的進(jìn)口連通，增壓泵4的出口通過連接管路8與循環(huán)泵5的進(jìn)口連通，循環(huán)泵5的出口通過外接管路與膜分離組件6的進(jìn)口連通；

膜分離組件6上具有濃相出口和淡相出口，膜分離組件6的濃相出口與連接管路8之間通過循環(huán)管道9連通，循環(huán)管道9上連通有濃相收集管10，濃相收集管10上串聯(lián)有流量控制閥11。

濃相收集管10上串聯(lián)有第一流量計(jì)12，濃相收集管10的遠(yuǎn)離循環(huán)管道9的一端連通有濃相收集支管10-1和濃相返回支管10-2，濃相返回支管10-2遠(yuǎn)離濃相收集管10的一端連通有清洗釜13)，清洗釜13的底部與出料管7之間通過外接管路連通，膜分離組件6的淡相出口連通有淡相收集管14，淡相收集管14遠(yuǎn)離淡相出口的一端連通有淡相收集支管14-1和淡相返回支管14-2，淡相返回支管14-2與清洗釜13連通，淡相收集管14上串聯(lián)有第二流量計(jì)15，膜分離組件6包括膜管6及設(shè)置在膜管61內(nèi)的膜芯62，對(duì)不同大小分子量的物料膜芯62可選用微濾膜、超濾膜、反滲透膜、納濾膜或者組合實(shí)用，實(shí)際生產(chǎn)中，需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，選用最佳的膜種類，保證最佳的分離效率、流通量。

清洗釜13設(shè)置的目的是為了清洗整個(gè)內(nèi)循環(huán)膜系統(tǒng)，具體過程如下：當(dāng)原料過膜結(jié)束時(shí)，向清洗釜13內(nèi)加清洗劑，濃相收集濃相收集支管10-1關(guān)閉，淡相淡相收集支管14-1關(guān)閉，濃相和淡相分別通過濃相返回支管10-2及淡相返回支管14-2返回清洗釜13，循環(huán)使用，讓其在膜系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，清洗液里面含有藥劑等可以循環(huán)使用，洗凈膜系統(tǒng)。

本發(fā)明的內(nèi)循環(huán)膜系統(tǒng)的工作原理如下：

原料液泵入原料罐1，調(diào)節(jié)原料液的PH值和控制一定的溫度；

原料泵2從原料罐1中抽取原料液進(jìn)入過濾器3過濾，過濾其中的雜質(zhì)；

經(jīng)過過濾器3過濾后的原料液經(jīng)增壓泵4的增壓通過連接管路8輸送至循環(huán)泵5，循環(huán)泵5控制膜分離組件6內(nèi)的流速；

循環(huán)泵5將原料液抽取至膜分離組件6進(jìn)行濃縮、分離，原料液中被分離的淡相液體進(jìn)入淡相收集管14，淡相收集管14中的淡相液體可經(jīng)過淡相收集支管14-1直接收集，也可以經(jīng)過淡相返回支管14-2返回進(jìn)清洗釜13；原料液中被分離的濃相液體進(jìn)入循環(huán)管道9，循環(huán)管道9中的濃相液體一部分進(jìn)入濃相收集管10，另一部分進(jìn)入連接管路8由循環(huán)泵5抽取至再次經(jīng)過膜分離組件6的濃縮、分離，根據(jù)所需收集的原料液濃縮比，控制濃相收集管10上的流量控制閥11改變濃相收集管10中的流量，實(shí)現(xiàn)所需收集的原料液濃縮比的控制，濃相收集管10中的濃縮液體可以經(jīng)濃相收集支管10-1直接收集，也可以經(jīng)過濃相返回支管10-2返回進(jìn)清洗釜13，其中，循環(huán)管道9中的濃相液體進(jìn)入連接管路8中與連接管路8中的原料液一并被循環(huán)泵5泵入膜分離組件6中進(jìn)行濃縮分離，構(gòu)成內(nèi)循環(huán)，通過流量控制閥11去控制，關(guān)小閥門，濃相收集量少，其余濃相會(huì)返回循環(huán)泵5再次過膜分離組件6。

該內(nèi)循環(huán)膜系統(tǒng)目前在石油、化工、中藥、西藥行業(yè)均有成功的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，適用用對(duì)種物料的分離、濃縮和提純，配備自控系統(tǒng)，用于控制流量、壓力及溫度。保證運(yùn)行穩(wěn)定，在線檢測(cè)、清洗方便，出現(xiàn)故障及時(shí)報(bào)警，現(xiàn)場(chǎng)操作簡(jiǎn)單。另外由于系統(tǒng)可靠性好，膜分離組件6的使用壽命可以達(dá)到3年以上，膜分離組件6的維修也較為簡(jiǎn)單。

以傳統(tǒng)的外循環(huán)膜系統(tǒng)與本發(fā)明的內(nèi)循環(huán)膜系統(tǒng)為示例，如需分離或濃縮料液濃縮比為10倍，產(chǎn)能為濃相液0.1立方米/小時(shí)，淡相液為0.9立方米/小時(shí)，分離壓力需2.5MPa，則：

內(nèi)循環(huán)膜系統(tǒng)的泵配置為：原料泵2，1立方米/小時(shí)，30米揚(yáng)程，0.55KW；增壓泵4，1立方米/小時(shí)，220米揚(yáng)程，3KW；循環(huán)泵5，10-20立方米/小時(shí)，15米揚(yáng)程，2.2KW；

外循環(huán)膜系統(tǒng)的泵配置為：原料泵2，15立方米/小時(shí)，30米揚(yáng)程，4KW；增壓泵4，15立方米/小時(shí)，220米揚(yáng)程，22KW；

兩者的裝機(jī)總功率分別為5.75KW和26KW，濃縮倍數(shù)越高，兩者總功率相差越大。

經(jīng)過上述分析，通過在膜分離組件6的進(jìn)口與增壓泵4之間增加一相對(duì)較小功率的循環(huán)泵5，循環(huán)泵5與增壓泵4之間通過連接管路8連通，膜分離組件6的濃相出口與連接管路8之間增加一循環(huán)管道9，構(gòu)成原料液的內(nèi)循環(huán)，該變動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，但是卻節(jié)約了大量的電能，其而實(shí)現(xiàn)了原料液的濃縮比可調(diào)，提高了膜分離組件6的使用壽命。

上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。