流板45，若干流擋板41層疊呈桶裝結(jié)構(gòu)，其固定環(huán)44組成分離桶4的桶壁，中心圈43和引流板45將若干過濾盤3間隔設(shè)置，過濾盤3旋轉(zhuǎn)與物料形成流速差，流擋板41通過引流板45引導(dǎo)物料形成旋轉(zhuǎn)流，從而使過濾盤3上的過濾膜表面的濾餅得到及時(shí)的更新和限制，減緩膜污染和減輕濃差極化的產(chǎn)生。
[0026]所述引流板45呈弧形設(shè)置，且若干引流板45均勾分布在中心圈43和固定環(huán)44的周向上，以中心圈43為起點(diǎn)的引流板45彎曲方向與過濾盤3的旋轉(zhuǎn)方向相反。
[0027]所述分離桶4包括若干立柱42，若干立柱42均勾分布在以中空軸13為中心在同一圓周上，且若干立柱42的下端與安裝板11固定連接，若干立柱42分別穿設(shè)于依次疊加的若干流擋板41上的對應(yīng)固定孔內(nèi)46，所述任一兩個(gè)相鄰的固定環(huán)44之間均設(shè)有密封件。
[0028]上述結(jié)構(gòu)為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件優(yōu)選實(shí)施方案，根據(jù)上述模型進(jìn)行過濾分離操作得到試驗(yàn)結(jié)果如下:
旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件已經(jīng)制造出二套樣機(jī)。以下實(shí)施例中的二套實(shí)驗(yàn)機(jī)均安裝了同樣的濾膜。二套樣機(jī)同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以考察樣機(jī)運(yùn)行時(shí)密封的可靠性和旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性及過濾性能的一致性。
[0029]實(shí)施例一:
如附圖一所示，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件包括機(jī)架、過濾盤、旋轉(zhuǎn)中空軸、電動(dòng)機(jī)、軸承座、電動(dòng)機(jī)底板、旋轉(zhuǎn)流擋板、動(dòng)密封裝置、外筒、蓋板、旋轉(zhuǎn)接頭等組成。過濾盤安裝在一個(gè)封閉的筒體內(nèi)，封閉的筒體上有一個(gè)進(jìn)料口(物料)和一個(gè)出料口(濃縮液)，過濾盤上安裝0.0 8 μπι濾膜，在旋轉(zhuǎn)中空軸上安裝5盤過濾盤并且以一定的速度旋轉(zhuǎn)，滲透液由旋轉(zhuǎn)中空軸中經(jīng)過旋轉(zhuǎn)接頭排出。物料為市售大豆。大豆浸泡17小時(shí)后用飲食店專用豆?jié){機(jī)粉碎，并且經(jīng)過100目過濾網(wǎng)(豆?jié){機(jī)自帶)過濾后得到過濾原料。過濾后得到的原料中含有大豆淀粉、纖維、油脂、不溶性蛋白等。無預(yù)過濾。經(jīng)過5分鐘之后穩(wěn)定運(yùn)行在Q= X L/m2*h。在近7個(gè)小時(shí)膜分離過程中滲透液流量始終保持在Q= X L/m2 *h附近。滲透液帶有淺黃色但清晰透明。實(shí)驗(yàn)中的壓力由離心泵提供，物料循環(huán)回流。物料最高溫度上升3.5°C。實(shí)驗(yàn)終了是因?yàn)殡x心泵很難推動(dòng)物料進(jìn)行循環(huán)回流。實(shí)驗(yàn)終了濃度為15%。二套樣機(jī)測量的數(shù)據(jù)無差別。
[0030]實(shí)施例二:
旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，過濾盤上安裝0.1 μπι微濾膜。物料為某封缸酒腳底泥，含固量和粘度都比較大。滲透液清晰，符合業(yè)主對成品酒的要求。無預(yù)過濾。在近7個(gè)小時(shí)膜分離過程中滲透液流量始終保持在Q=X L/m2 *h附近。實(shí)驗(yàn)中的壓力由離心泵提供物料循環(huán)回流。實(shí)驗(yàn)終了是因?yàn)殡x心泵很難推動(dòng)物料進(jìn)行循環(huán)回流。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)條件有限實(shí)驗(yàn)終了濃度沒有測量。物料最高溫度上升:TC。二套樣機(jī)測量的數(shù)據(jù)無差別。
[0031]實(shí)施例三:
旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，過濾盤上安裝0.1 μπι微濾膜。物料是河水(河水直接提取自某河流)。0.1ym微濾膜直接過濾。滲透液很清晰，離心泵進(jìn)水口設(shè)置一個(gè)竹筐阻擋大的顆粒，無絮凝劑。在近6個(gè)小時(shí)膜分離過程中滲透液流量始終保持在Q=X L/m2 *h附近。實(shí)驗(yàn)中的壓力由離心泵提供。物料無循環(huán)回流，物料溫度無變化。微濾膜截留濃水直接排放。本實(shí)驗(yàn)只使用一套樣機(jī)。
[0032]通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們可以得到以下結(jié)論:
1.以上實(shí)施例實(shí)驗(yàn)說明旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件能夠明顯減小膜污染和濃差極化的發(fā)生程度。旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件能夠明顯延遲二次化學(xué)清洗之間的時(shí)間；
2.在以上三個(gè)實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)終了之前曾經(jīng)將壓力上升至3kg/cm2時(shí)間為5分鐘，外筒沒有泄漏，物料的滲透液流量有變化但清晰度沒有變化。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件中的旋轉(zhuǎn)過濾盤的密封和旋轉(zhuǎn)中空軸動(dòng)密封裝置的設(shè)計(jì)和制造是適當(dāng)和可靠的；
3.實(shí)施例一的實(shí)驗(yàn)終了時(shí)物料濃縮液的濃度為I5 %。大豆經(jīng)粉碎后淀粉、大豆纖維、油脂都在液體里，由于沒有預(yù)過濾所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)物料的起始濃度比較高，因此起始流量下降比較多，有溫度上升的情況。但是這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件對物料的濃縮可以達(dá)到一定程度。物料濃縮倍數(shù)視物料特性而定，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中觀察到物料的含固量比較高時(shí)對膜分離是有益的；
4.實(shí)施例一的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖强疾煸撃し蛛x系統(tǒng)在植物水提取中的應(yīng)用。安裝不同規(guī)格的有機(jī)膜可以應(yīng)用在中藥有效成分提取和植物蛋白的提取及濃縮；
5.實(shí)施例二的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖强疾煸撃し蛛x系統(tǒng)在植物醇提中的應(yīng)用。安裝不同規(guī)格的有機(jī)膜可以有效截留植物中的有效成分并且進(jìn)行濃縮；
6.實(shí)施例三的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖强疾煸撃し蛛x系統(tǒng)在飲用水微污染、應(yīng)急供水和海水淡化的預(yù)過濾中的應(yīng)用；
7.旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件對物料進(jìn)料濃度的要求比較低。其一在該膜組件上安裝微濾膜時(shí)可以作為超濾、納濾和反滲透的預(yù)過濾器，濃縮液中的固體則可以考慮用離心機(jī)或者其他方法去除之。其二在該膜組件上安裝各種規(guī)格的超濾膜時(shí)可以作為納濾和反滲透精度更高的預(yù)過濾器，同時(shí)截留和濃縮物料中的大分子溶質(zhì)。由于該膜組件對物料的濃縮程度比較高，在膜分離系統(tǒng)工作時(shí)可以用中空纖維或卷式超濾膜進(jìn)行預(yù)濃縮，最后由旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件進(jìn)行進(jìn)一步的濃縮。物料是否能夠達(dá)到噴霧干燥的濃度視物料特性而定;
8.由旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件組成的系統(tǒng)是全封閉和全自動(dòng)化運(yùn)行。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制參數(shù)調(diào)整；
9.旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件組成的系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)過程中的轉(zhuǎn)速的變化、循環(huán)壓力的變化、進(jìn)料和出料流量等參數(shù)運(yùn)用PLC自動(dòng)控制技術(shù)控制。但是根據(jù)該系統(tǒng)在各實(shí)施例中因物料不同而表現(xiàn)出各項(xiàng)參數(shù)變化的離散性，今后研宄的重點(diǎn)將是旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件中PLC對各參數(shù)運(yùn)行狀態(tài)的控制程序?？刂瞥绦蛞蛭锪喜煌悺?br>[0033]綜上所述，旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件可以和現(xiàn)有膜分離技術(shù)組成的膜分離系統(tǒng)，可以簡化和縮短物料的分離工藝并且減少運(yùn)行能耗，提高膜分離系統(tǒng)的效率。在旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件和各種離心機(jī)組成物料分離系統(tǒng)，將提高分離系統(tǒng)的整體效率。但萬變不離其宗的是要根據(jù)被分離物料的特性設(shè)計(jì)分離工藝是做好分離工程的必要條件。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件，包括機(jī)架(I)、外筒(2)和電機(jī)(5)，其特征在于:所述機(jī)架(I)的上端面上設(shè)有安裝板(11)，外筒(2)豎直設(shè)于安裝板(11)上且外筒(2)下端口與安裝板(11)通過密封件連接，外筒(2)上端口設(shè)有密封蓋板(21);所述外筒(2)內(nèi)設(shè)有分離桶(4)，分離桶(4)的下端口與安裝板(11)通過密封件連接，所述分離桶(4)中心投影處的安裝板(11)上設(shè)有動(dòng)密封軸承(12 )，動(dòng)密封軸承(12 )上可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)有中空軸(13 )，中空軸(13 )的上部穿設(shè)于分離桶(4)內(nèi)，分離桶(4)內(nèi)設(shè)有若干過濾盤(3 )，若干過濾盤(3 )沿豎直方向等距間隔設(shè)于中空軸(13)上；所述動(dòng)密封軸承(12)下方的中空軸(13)上設(shè)有皮帶輪(14)，電機(jī)(5 )設(shè)于外筒(2 ) —側(cè)的機(jī)架(I)上且與皮帶輪(14)傳動(dòng)連接；所述安裝板(11)上設(shè)有與分離桶(4)連通的進(jìn)料管(15)，密封蓋板(21)上設(shè)有出料管(22)，中空軸(13)的下端口上設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭(16)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件，其特征在于:所述過濾盤(3)呈扁平中空的梭形結(jié)構(gòu)設(shè)置，且過濾盤(3)的中心開有安裝孔(32)，安裝孔(32)套裝在中空軸(13)上與其一體轉(zhuǎn)動(dòng)，過濾盤(3)的內(nèi)腔填充有有機(jī)濾材(33)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件，其特征在于:所述分離桶(4)內(nèi)的中空軸(13)上設(shè)有若干定位環(huán)(31)，若干定位環(huán)(31)均兩兩相對地成組設(shè)置，且每組定位環(huán)(31)分別夾設(shè)于對應(yīng)的過濾盤(3)的上下端面上，每組定位環(huán)(31)依次疊加與中空軸(13)連接使若干過濾盤(3)等距間隔設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件，其特征在于:所述分離桶(4)內(nèi)設(shè)有若干流擋板(41)，若干流擋板(41)分別對應(yīng)間隔設(shè)于任一兩個(gè)相鄰的過濾盤(3)之間。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件，其特征在于:所述流擋板(41)呈圓環(huán)狀設(shè)置，流擋板(41)的外緣與分離桶(4)的內(nèi)壁固定連接，流擋板(41)的內(nèi)孔直徑大于定位環(huán)(31)的外緣直徑。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件，其特征在于:所述流擋板(41)包括同心設(shè)置的中心圈(43)和固定環(huán)(44)，中心圈(43)和固定環(huán)(44)之間連接有若干引流板(45)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件，其特征在于:所述引流板(45)呈弧形設(shè)置，且若干引流板(45)均勾分布在中心圈(43)和固定環(huán)(44)的周向上，以中心圈(43)為起點(diǎn)的引流板(45)彎曲方向與過濾盤(3)的旋轉(zhuǎn)方向相反。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件，其特征在于:所述分離桶(4)包括若干立柱(42)，若干立柱(42)均勾分布在以中空軸(13)為中心在同一圓周上，且若干立柱(42)的下端與安裝板(11)固定連接，若干立柱(42)分別穿設(shè)于依次疊加的若干流擋板(41)上的對應(yīng)固定孔內(nèi)(46)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件，其特征在于:所述任一兩個(gè)相鄰的固定環(huán)(44)之間均設(shè)有密封件。
【專利摘要】本發(fā)明涉及膜過濾分離技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種旋轉(zhuǎn)盤式動(dòng)態(tài)膜分離組件。包括機(jī)架、外筒和電機(jī)，所述外筒豎直設(shè)于安裝板上且外筒下端口與安裝板通過密封件連接，外筒內(nèi)設(shè)有分離桶，安裝板上設(shè)有動(dòng)密封軸承，動(dòng)密封軸承上可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)有中空軸，分離桶內(nèi)設(shè)有若干過濾盤；所述動(dòng)密封軸承下方的中空軸上設(shè)有皮帶輪，電機(jī)設(shè)于外筒一側(cè)的機(jī)架上且與皮帶輪傳動(dòng)連接。本發(fā)明的過濾盤上可安裝各種通量規(guī)格的有機(jī)濾材，扁平設(shè)計(jì)的過濾盤可以提高有機(jī)濾材裝填密度，過濾盤之間設(shè)有按流體通道設(shè)計(jì)的鏤空流擋板，流擋板使物料在過濾盤的膜表面形成較強(qiáng)的水力剪切效果和旋轉(zhuǎn)流，可以減少膜污染和減輕濃度極化的產(chǎn)生，延緩膜通量的衰減速度和清洗維護(hù)周期。
【IPC分類】B01D63/16
【公開號(hào)】CN104923081
【申請?zhí)枴緾N201510380578
【發(fā)明人】徐永恒
【申請人】徐永恒
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年7月2日