一種用于測試納濾膜性能的實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種測試裝置，尤其涉及一種用于測試納濾膜性能的實驗裝置。
【背景技術】
[0002] 傳統(tǒng)的脫鹽、純化等工業(yè)排放的有機溶劑或者廢水是導致環(huán)境污染的主要因素之 一。治理有機溶劑污染是一個亟待解決的問題，開發(fā)綠色節(jié)能技術是目前最具前景的解決 辦法之一。納濾是一種新興的以選擇性膜為媒介、在壓力驅(qū)動下對溶劑混合物進行分離和 純化的膜分離技術，因在分離過程中無需引入新物質(zhì)、無熱損失、不涉及相變且操作溫度 低，不改變熱敏性物質(zhì)生物活性，與其它單元操作（如蒸餾、結(jié)晶）相比能耗低，高效無污染 而備受關注。目前已成功應用于飲用水純化產(chǎn)業(yè)及其它領域，如水軟化處理、廢水中重金屬 及染料中顏色的去除、抗生素的制備及乳制品濃縮等。納濾系統(tǒng)的核心部件是納濾膜，其結(jié) 構包括兩部分：起支撐作用多孔支撐層和起分離作用的超薄分離層。理想的納濾膜最為關 鍵的是具備良好的分離性能，即對純?nèi)軇┑耐高^能力（膜通量）和對混合溶劑的選擇透過能 力(截留率)。
[0003] 膜通量，按下式計算，即單位時間內(nèi)單位膜面積的純?nèi)軇┩高^量：J = S
[0004] 式中J--為溶劑通量（L πΓ2 tf1);
[0005] V--為透過溶劑的體積（L);
[0006] A--為膜的有效面積（m2);
[0007] T--為溶劑的通過時間（h);
[0008] 膜的截留率，即在一定的壓力下，對某一濃度的標準物質(zhì)溶液進行過濾，透過液濃 度與原溶液溶度之差與原溶液濃度的比值，按下式計算：
[0009] 式中：R--膜的截留率（％);
[0010] C-透過液濃度（mg Ι71);
[0011] C0--原溶液濃度（mg Γ1)。
[0012] 實驗室中納濾性能測試即包括膜通量測試和截留率測試，但存在固有的濃差極 化、膜面吸附和粒子沉積等影響，使實驗室數(shù)據(jù)誤差增加。因而對于納濾分離的實驗室研究 或者工業(yè)應用，設計出體積小、結(jié)構緊湊、操作簡單、安裝使用方便、設備運行穩(wěn)定的納濾測 試裝置是實驗研究或者工業(yè)應用的基礎。 【實用新型內(nèi)容】
[0013] 本實用新型要解決的技術問題是提供一種用于測試納濾膜性能的實驗裝置，能夠 在不同的壓力條件下快速、精確地測試納濾膜的膜通量和截留率，為科研和工業(yè)應用提供 數(shù)據(jù)基礎。
[0014] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采取的技術方案是：一種用于測試納濾膜性能 的實驗裝置，包括納濾器、調(diào)壓裝置和測量裝置，調(diào)壓裝置與納濾器的頂部相連通，測量裝 置與納濾器的底部相連通；所述納濾器內(nèi)設置有納濾膜，納濾膜將納濾器分為上部的原料 液腔和透過液腔，所述調(diào)壓裝置連通至所述原料液腔，所述測量裝置連通至透過液腔；所述 原料液腔頂部設置有進液口，進液口配設密封蓋；其結(jié)構中還包括攪拌裝置。
[0015] 進一步，所述納濾膜通過密封墊圈固定設置在所述納濾器內(nèi)。
[0016] 進一步，所述調(diào)壓裝置包括增壓裝置和泄壓裝置，所述增壓裝置包括增壓瓶、連通 在增壓瓶和原料液腔之間的增壓管、設置在增壓管上的調(diào)壓閥和壓力表，所述泄壓裝置包 括連通至所述原料液腔的泄壓管和設置在泄壓管上的泄壓閥。
[0017] 進一步，所述測量裝置包括連通至所述透過液腔的排液管和設置在排液管末端的 量筒。
[0018] 進一步，所述攪拌裝置包括設置在所述納濾器下方的磁力攪拌裝置和設置在所述 原料液腔內(nèi)的磁子。
[0019] 采用上述技術方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本實用新型能夠在不同的壓力條件下 快速、精確地測試納濾膜的膜通量和截留率，為科研和工業(yè)應用提供數(shù)據(jù)基礎。
【附圖說明】
[0020] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0021] 圖1是本實用新型的剖視圖。
[0022] 圖中：1、納濾器 2、納濾膜 3、原料液腔 4、透過液腔 5、進液口 6、密封蓋 7、密封墊圈 8、增壓瓶 9、增壓管 10、調(diào)壓閥 11、壓力表 12、泄壓管 13、泄壓閥 14、排液管15、量筒16、磁力攪拌裝置17、磁子。
【具體實施方式】
[0023] 參看附圖，本實用新型一個【具體實施方式】的結(jié)構中包括納濾器1、調(diào)壓裝置和測量 裝置，調(diào)壓裝置與納濾器1的頂部相連通，測量裝置與納濾器1的底部相連通；所述納濾器 1內(nèi)設置有納濾膜2,納濾膜2將納濾器1分為上部的原料液腔3和透過液腔4,所述調(diào)壓裝 置連通至所述原料液腔3,所述測量裝置連通至透過液腔4 ;所述原料液腔3頂部設置有進 液口 5,進液口 5配設密封蓋6 ;其結(jié)構中還包括攪拌裝置。
[0024] 所述納濾膜2通過密封墊圈7固定設置在所述納濾器1內(nèi)。
[0025] 所述調(diào)壓裝置包括增壓裝置和泄壓裝置，所述增壓裝置包括增壓瓶8、連通在增壓 瓶8和原料液腔3之間的增壓管9、設置在增壓管9上的調(diào)壓閥10和壓力表11，所述泄壓 裝置包括連通至所述原料液腔3的泄壓管12和設置在泄壓管12上的泄壓閥14。增壓瓶8 內(nèi)的高壓氣體選用氮氣等惰性氣體，從而防止對原料液的化學性質(zhì)產(chǎn)生影響。
[0026] 所述測量裝置包括連通至所述透過液腔4的排液管14和設置在排液管14末端的 量筒15。
[0027] 所述攪拌裝置包括設置在所述納濾器1下方的磁力攪拌裝置16和設置在所述原 料液腔3內(nèi)的磁子17。
[0028] 本實用新型的工作原理是：測試時，打開密封蓋6,從進液口 5將原料液(濃度為C) 加入原料液腔3內(nèi)，關閉密封蓋6 ;關閉泄壓閥13并通過調(diào)壓閥10和壓力表11將原料液 腔3內(nèi)的驅(qū)動氣壓調(diào)節(jié)至所需數(shù)值，同時開始計時；原料液通過納濾膜2的選擇性透過分 離，形成透過液(濃度為Ctl),透過液通過納濾膜2后依次進入透過液腔4、排液管14并最終 流入量筒15 ;分離完畢后，關閉調(diào)壓閥10,打開泄壓閥13,使原料液腔3內(nèi)的氣壓恢復至正 常大氣壓。
[0029] 最后測量透過液的體積V和濃度Ctl，并結(jié)合分離時間T，按照公式：
【主權項】
1. 一種用于測試納濾膜性能的實驗裝置，其特征在于：包括納濾器、調(diào)壓裝置和測量 裝置，調(diào)壓裝置與納濾器的頂部相連通，測量裝置與納濾器的底部相連通；所述納濾器內(nèi)設 置有納濾膜，納濾膜將納濾器分為上部的原料液腔和透過液腔，所述調(diào)壓裝置連通至所述 原料液腔，所述測量裝置連通至透過液腔；所述原料液腔頂部設置有進液口，進液口配設密 封蓋；其結(jié)構中還包括攪拌裝置。
2. 根據(jù)權利要求1所述的用于測試納濾膜性能的實驗裝置，其特征在于：所述納濾膜 通過密封墊圈固定設置在所述納濾器內(nèi)。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的用于測試納濾膜性能的實驗裝置，其特征在于：所述調(diào) 壓裝置包括增壓裝置和泄壓裝置，所述增壓裝置包括增壓瓶、連通在增壓瓶和原料液腔之 間的增壓管、設置在增壓管上的調(diào)壓閥和壓力表，所述泄壓裝置包括連通至所述原料液腔 的泄壓管和設置在泄壓管上的泄壓閥。
4. 根據(jù)權利要求3所述的用于測試納濾膜性能的實驗裝置，其特征在于：所述測量裝 置包括連通至所述透過液腔的排液管和設置在排液管末端的量筒。
5. 根據(jù)權利要求4所述的用于測試納濾膜性能的實驗裝置，其特征在于：所述攪拌裝 置包括設置在所述納濾器下方的磁力攪拌裝置和設置在所述原料液腔內(nèi)的磁子。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于測試納濾膜性能的實驗裝置，包括納濾器、調(diào)壓裝置和測量裝置，調(diào)壓裝置與納濾器的頂部相連通，測量裝置與納濾器的底部相連通；所述納濾器內(nèi)設置有納濾膜，納濾膜將納濾器分為上部的原料液腔和透過液腔，所述調(diào)壓裝置連通至所述原料液腔，所述測量裝置連通至透過液腔；所述原料液腔頂部設置有進液口，進液口配設密封蓋；其結(jié)構中還包括攪拌裝置。本實用新型能夠在不同的壓力條件下快速、精確地測試納濾膜的膜通量和截留率，為科研和工業(yè)應用提供數(shù)據(jù)基礎。
【IPC分類】B01D65-10
【公開號】CN204429114
【申請?zhí)枴緾N201520004765
【發(fā)明人】丁蕊, 張玉靜, 薛鈺斌, 楊鈺, 孫藝蕾, 李 杰
【申請人】鄭州大學
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年1月6日