專利名稱：框式隔板夾芯型支撐液膜裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液膜技術，具體為支撐液膜技術。
支撐液膜(SLM)是指液膜材料通過毛細管虹吸和吸附作用使液膜材料兩邊的液體吸附在其孔隙內所形成的人工液體薄膜。液膜材料是液膜的支撐體，通常為平板型多孔惰性聚合膜。在現(xiàn)有的支撐液膜裝置中，一般采用浸泡有機相后的單層平板膜，讓料液和反萃液從其兩側逆向流過，通過膜作用，達到萃取分離作用。但是這種技術存在著嚴重不足，即由于料液和反萃液的流動，會帶走一定量的有機相，造成液膜流失、變化或不勻，SLM體系穩(wěn)定性較差。
進而，有人提出采用雙層夾芯膜來封閉有機相(液膜)，減少其流失，以提高SLM體系的穩(wěn)定性。該裝置稱為平板夾芯型支撐液膜。但這種夾芯型結構也存在著不足一是兩層膜之間的氣泡難以全部去除，兩層膜也就難以完全成為一均勻體；二是即使作到第一點，也會因雙層膜片疊加后，使液膜加厚，傳質路徑變長，萃取速率下降。
無論是單層平板膜，還是雙層平板夾芯膜還有一個共同的缺點液膜處于靜止狀態(tài)，影響萃取效果。
本實用新型的目的就是為克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種液膜可流動，萃取速率快，而又體系穩(wěn)定的支撐液膜技術方案，稱之為框式隔板夾芯型支撐液膜裝置。
本實用新型的目的是如下實現(xiàn)的在雙層多孔隋性聚合膜(4)之間及兩邊分別由框式隔板(3)和(2)相互間隔開；框式隔板(2)和(3)的四邊都均布對應有液流孔(5)，其中，框式隔板(2)的對稱兩邊上的液流孔(5)處間隔交錯開有流道(6)，而框框式隔板(3)對稱兩邊上的液流孔(5)處則全部開有流道(6)。相互間隔開的框式隔板(2)、(3)和多孔惰性聚合膜(4)由上、下壓板(1)、(1′)利用其四角上的通孔(11)和框式隔板(2)、(3)上對應開設的通孔(7)組裝成一個整體。上下壓板(1)、(1′)上各設有三個互不相通但與框式隔板(2)、(3)三條邊上的液流孔(5)位置相互對應的液體出入通道(8)和半透孔(9)。按萃取原理液體流動需透層處的多孔惰性聚合膜(4)在對應液流孔(5)位置上打有透層孔(10)，以使液體通過該層。
本實用新型裝置可使料液、有機相、反萃取液分別從上壓板(1)或下壓板(1′)的三個液體出入通道(8)和半透孔(9)注入，經(jīng)過框式隔板(2)、(3)的液流孔(5)和流道(6)以及按萃取原理需要在多孔惰性聚合膜(4)對應液流孔(5)位置上所打的透層孔(10)，進入兩層多孔惰性聚合膜(4)之間和兩側，工作后，從下壓板(1′)或上壓板(1)的三個液體出入通道(8)和半透孔(9)分別流出并進入各自的外循環(huán)系統(tǒng)。兩層聚合膜(4)之間應通過有機相，兩側則分別通過料液和反萃液。因為三種液體都處于流動循環(huán)狀態(tài)，并且相鄰兩種液體之間僅是一張聚合膜，所以本實用新型裝置既可以使萃取速度加快，又可保持SLM體系穩(wěn)定，使萃取效果提高。
下面結合實施例和附圖詳細敘述本實用新型


圖1是本實用新型的整體裝置示意圖；圖2是本實用新型的框式隔板(3)的平面示意圖；圖3是本實用新型的框式隔板(2)的平面示意圖；圖4是本實用新型的上壓板(1)的平面示意圖；圖5是本實用新型上壓板(1)的K-K剖視示意圖。
本實用新型實施例的框式隔板(2)、(3)與上下壓板(1)(1′)的尺寸大小一致，形狀為正方形，也可以作成長方形。在框式隔板(2)和(3)的四邊上都均布打有液流孔(5)，框式隔板(2)和(3)之間的區(qū)別是框式隔板(2)的某一對稱兩邊上的液流孔(5)處間隔交錯開有流道(6)，而框式隔板(3)某一對稱兩邊上的液流孔(5)處則全部開有流道(6) (參見圖2.3)。為組裝需要，在框式隔板(2)和(3)的四角還打有通孔(7)，其位置應與上、下壓板(1)、(1)上的通孔(11)相對應，或說一并設計(參見圖2、3、4)。所述的上、下壓板(1)、(1′)上還開有三個互不相通但與框式隔板(2)和(3)三條邊上的液流孔(5)位置相互對應的液體出入通道(8)和半透孔(9)(參見圖4、5)。實際上，上、下壓板(1)、(1′)的液體出入通道(8)和半透孔(9)與框式隔板(2)和(3)的液流孔(5)均統(tǒng)一設計，組裝后，它們一起構成三種反應液體的各自流動通道(參見
圖1)。
本實用新型的另一項準備工作是把多孔隋性聚合膜(4)按框式隔板(2)和(3)同樣尺寸裁好兩片備用。然后把各組件按下述次序排列上壓板(1)、框式隔板(2)、多孔隋性聚合膜(4)、框式隔板(3)、多孔隋性聚合膜(4)、框式隔板(2)和下壓板(1)。按萃取原理和設計的液流方向，在需要穿過多孔隋性聚合膜(4)處與框式隔板(2)或(3)的某些液流孔(5)對應處打透層孔(10)，以使液體通過該層，為組裝，多孔隋性聚合膜(4)的四角也對應打有通孔(12)。其后，利用所述的通孔(11)、(7)和(12)將各組件組裝成一個支撐液膜裝置整體。
本實施例中按萃取原理的液流方向設計是，A液(料液)由上壓板(1)上的a孔注入，經(jīng)通道(8)和半透孔(9)流入第一層框式隔板(2)一邊上的液流孔(5)，此處聚合膜(4)沒打孔，A液可經(jīng)流道(6)流入第一層多孔惰性聚合膜(4)上并逐漸布滿框式隔板(2)的框心，爾后，從框式隔板(2)另一邊的流道(6)和液流孔(5)流出透層，并經(jīng)第一層聚合膜(4)已對應打好的透層孔(10)、框式隔板(3)對應的液流孔(5)、第二層聚合膜(4)上對應打好的透層孔(10)、第二層框式隔板(2)對應的液流孔(5)，進入下壓板(1′)上對應的半透孔(9)和通道(8)而從a′口流出。同理，B液(有機相，萃取液)由上壓板(1)上的b口注入，經(jīng)通道(8)、半透孔(9)，第一層框式隔板(2)上沒有流道(6)一邊上的液流孔(5)，第一層聚合膜(4)已對應打好的透層孔(10)，進入框式隔板(3)的液流孔(5)，此處的第二層聚合膜(4)上無孔，B液自然經(jīng)流道(6)進入框式隔板(3)的框心，并布滿第二層聚合膜(4)之上，也可說是第一層聚合膜(4)之下，或說兩層聚合膜(4)之間。爾后，經(jīng)對側邊上的流道(6)和液流孔(5)流出透層，再經(jīng)第二層膜(4)對應打好的透層孔(10)、第二層框式隔板(2)對應的液流孔(5)、下壓板(1′)上的半透孔(9)、通道(8)，從6′口流出。c液(反萃取液)從下壓板(1′)上的c′口注入，經(jīng)其上的通道(8)和半透孔(9)進入第二層框式隔板(2)的液流孔(5)，此處第二層聚合膜(4)上無孔，c液必然經(jīng)流道(6)進入框心，并布滿第二層聚合膜(4)之下，爾后經(jīng)對側邊上的流道(6)、液流孔(5)上行透層，經(jīng)第二層聚合膜(4)已對應打好的透層孔(10)、框式隔板(3)上的液流孔(5)、第一層聚合膜(4)已打好的透層孔(10)、上壓板(1)的半透孔(9)和通道(8)，從上壓板(1)的c口流出。
綜上所述，利用本實用新型裝置可控制A、B、C三種液體在第一層聚合膜之上，第一、二層聚合膜之間和第二層聚合膜之下分別流動，接上外循環(huán)系統(tǒng)，可解決反應液體補充、更新和液膜的均勻穩(wěn)定性問題，也因為三種工作液體同時處于流動狀態(tài)，并且相鄰兩種液體(AB、BC)之間僅有一張聚合膜，因此萃取速度加快，萃取效果大為提高。
為使液體進入框式隔板(2)、(3)框心處的聚合膜(4)之上或之下時更易布滿全部框心，所述的流道(6)均設計成框心方向是長底邊的梯形或說八字形。
應當指出的是，框式隔板(2)、(3)上的所有液流孔(5)，不論其是否開設流道(6)，都應僅流過A、B、C三種液體中的一種，不能混合。上下壓板(1)(1′)各自上的三個通道(8)和半透孔(9)也只能是僅流過A、B、C三種液體中的一種，不能混合，這稱為一孔一液原則。當部分半透孔(9)(如液體流出端與框式隔板(2)上帶有流道(6)的液流孔(5)相對應的半透孔(9))影響一孔一液原則時，應當封死或特定設計。本實用新型的液流設計也不是唯一的，只要滿足萃取原理和一孔一液原則，都可以實現(xiàn)本實用新型目的。
不難看出，本實用新型所述的上下是為敘述方便而區(qū)分的上下(包括聚合膜(4)之上之下和上下壓板(1)(1′)的上下)，當裝置倒置或水平放置時，并不影響其特點功能的實現(xiàn)。
權利要求1.一種支撐液膜裝置，它包括打有液體出入通道(8)、半透孔(9)和通孔(11)的上、下壓板(1)、(1′)，上、下壓板(1)、(1′)之間的雙層多孔隋性聚合膜(4)以及連接件構成，其特征在于所述的雙層多孔隋性聚合膜(4)之間及兩邊分別由框式隔板(2)和(3)相互間隔開；框式隔板(2)和(3)的四邊都均布對應有液流孔(5)，框式隔板(2)在對稱兩邊的液流孔(5)處間隔交錯開有流道(6)，而框式隔板(3)則是對稱兩邊全部開有流道(6)；相互間隔開的框式隔板(2)、(3)和多孔隋性聚合膜(4)由上、下壓板(1)、(1′)利用其四角上的通孔(11)和框式隔板(2)和(3)上對應開設的通孔(7)組裝成一個整體；上、下壓板(1)、(1′)上各設有三個互不相通但與框式隔板(2)、(3)三條邊上的液流孔(5)位置相互對應的液體出入通道(8)和半透孔(9)；按萃取原理液體流動需透層處的多孔隋性聚合膜(4)在對應液流孔(5)位置上打有透層孔(10)，以使液體通過該層。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征是上、下壓板(1)、(1′)與框式隔板(2)、(3)的尺寸大小一致，形狀可以是矩形或正方形。
3.根據(jù)權利要求1、2所述的裝置，其特征是所述的流道(6)是框心方向為長底邊的梯形。
專利摘要本實用新型涉及一種支撐液膜技術。其特征是該裝置由下述組件構成帶有三個互不相通液體通道的上下壓板；其間包括兩種框式隔板相互間隔開的聚合膜兩層；框式隔板四邊有均布的液流孔，其中對稱兩邊的全部或部分液流孔處向框心開有流道。全部組件按萃取原理排列可組成一個整體。本實用新型裝置可使料液、萃取液，反萃取液分別在兩層聚合膜之間和兩側流動，因此，萃取速度加快，工作體系穩(wěn)定，分離效果好。
文檔編號B01D11/04GK2265226SQ95201510
公開日1997年10月22日 申請日期1995年1月27日 優(yōu)先權日1995年1月27日
發(fā)明者杜啟云 申請人:天津紡織工學院