一種實(shí)驗(yàn)室用膜蒸餾裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于高分子膜性能檢測(cè)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種實(shí)驗(yàn)室用膜蒸餾裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]膜蒸餾技術(shù)源于20世紀(jì)60年代，直到80年代才得到了較快的發(fā)展。近年來(lái)又吸引了世界范圍內(nèi)的關(guān)注和研宄。與普通蒸發(fā)器相比較，膜蒸餾的一個(gè)最顯著特征就是單位體積的蒸發(fā)面積大，裝置在常壓、較低溫度的蒸發(fā)過(guò)程中可以高效地運(yùn)行。
[0003]膜蒸餾是以疏水多孔膜兩側(cè)蒸汽壓差為傳質(zhì)推動(dòng)力的膜分離過(guò)程。作為一種新型的膜分離技術(shù)，膜蒸餾具有截留率高、操作溫度和壓力較低、操作簡(jiǎn)單、占地面積少等優(yōu)點(diǎn)，在海水淡化、超純水制備、非揮發(fā)性物質(zhì)水溶液的濃縮和結(jié)晶、揮發(fā)性物質(zhì)水溶液的濃縮和分離、熱敏性物質(zhì)的濃縮等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0004]在大量的理論與實(shí)驗(yàn)研宄基礎(chǔ)上，目前已經(jīng)發(fā)展出四種不同的膜蒸餾操作方式，包括直接接觸式膜蒸餾，氣隙式膜蒸餾，氣掃式膜蒸餾和真空式膜蒸餾。其中直接接觸式膜蒸餾進(jìn)行蒸餾操作時(shí)，膜的一側(cè)(熱側(cè))與待處理的熱溶液(或稱料液，熱側(cè)溶液)直接接觸，膜的另一側(cè)為冷側(cè)。膜兩側(cè)的流體具有不同的溫差，這樣便會(huì)產(chǎn)生蒸汽壓差，使熱側(cè)溶液中的水在膜表面蒸發(fā)形成蒸汽，水蒸汽在壓差的作用下通過(guò)膜孔擴(kuò)散到冷側(cè)冷凝下來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)液相水溶液與氣相水分離的目的。由于直接接觸式膜蒸餾是將透過(guò)疏水多孔膜的水蒸汽在冷側(cè)直接進(jìn)入純水進(jìn)行冷凝，因此冷凝過(guò)程集成于膜組件以內(nèi)，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，是被研宄最多的一種膜蒸餾方式，也是應(yīng)用最廣泛的一種膜蒸餾方式。
[0005]通常實(shí)驗(yàn)室采用的直接接觸式膜蒸餾裝置由于是使用蠕動(dòng)泵來(lái)提供流體動(dòng)力，容易導(dǎo)致流量的波動(dòng)，而且對(duì)流量的控制也不夠準(zhǔn)確，其次就是在膜組件流體進(jìn)出口處很少有溫度測(cè)量裝置、壓力表、流量調(diào)節(jié)閥等來(lái)準(zhǔn)確記錄及調(diào)節(jié)溫度和壓力以及流量等這些工藝參數(shù)，而這些工藝參數(shù)在很大程度上都會(huì)顯著影響膜性能的測(cè)試結(jié)果。此外，很少有電腦在線監(jiān)測(cè)滲透液重量變化和滲透液的電導(dǎo)率，所以提供一種準(zhǔn)確、可靠的膜蒸餾檢測(cè)裝置就顯得尤為重要了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種準(zhǔn)確、可靠的實(shí)驗(yàn)室用膜蒸餾裝置，該實(shí)驗(yàn)室用膜蒸餾裝置能準(zhǔn)確、可靠地測(cè)量膜蒸餾過(guò)程中膜兩側(cè)流體進(jìn)出口溫度、壓力以及控制冷熱流體流量，可以在線監(jiān)測(cè)滲透液重量變化以及滲透液電導(dǎo)率變化，進(jìn)而保證膜性能測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，滿足科研及實(shí)際應(yīng)用需要。
[0007]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:本實(shí)驗(yàn)室用膜蒸餾裝置包括實(shí)驗(yàn)室用膜蒸餾裝置主體，其特征在于:所述的實(shí)驗(yàn)室用膜蒸餾裝置主體上設(shè)有料液循環(huán)系統(tǒng)、膜組件、滲透液循環(huán)系統(tǒng)；所述的膜組件包括膜組件料液側(cè)、膜組件滲透液側(cè)及疏水多孔膜，并通過(guò)疏水多孔膜將膜組件料液側(cè)與膜組件滲透液側(cè)分開(kāi)；所述的料液循環(huán)系統(tǒng)包括恒溫水浴設(shè)備，料液泵，料液流量計(jì)及料液流量調(diào)節(jié)閥，膜組件料液溫度測(cè)量裝置一(Tl)，膜組件料液溫度測(cè)量裝置二(T2)，膜組件料液側(cè)進(jìn)口端壓力表(P1)，膜組件料液側(cè)出口端壓力表(P2)，并與膜組件料液側(cè)組成回路；所述的滲透液循環(huán)系統(tǒng)中包括低溫制冷循環(huán)器，滲透液泵，滲透液流量計(jì)及滲透液流量調(diào)節(jié)閥，膜組件滲透液溫度測(cè)量裝置一(T3)，膜組件滲透液溫度測(cè)量裝置二(T4)，膜組件滲透液側(cè)進(jìn)口端壓力表(P3)，膜組件滲透液側(cè)出口端壓力表(P4)，滲透液收集裝置，電子天平，電導(dǎo)率儀，電腦，并與膜組件滲透液側(cè)組成回路；所述的膜組件料液溫度測(cè)量裝置一(Tl)連接在膜組件料液側(cè)進(jìn)口端，所述的膜組件料液溫度測(cè)量裝置二(T2)連接在膜組件料液側(cè)出口端；所述的膜組件滲透液溫度測(cè)量裝置一(T3)連接在膜組件滲透液側(cè)進(jìn)口端，所述的膜組件滲透液溫度測(cè)量裝置二(T4)連接在膜組件滲透液側(cè)出口端，所述的膜組件料液側(cè)進(jìn)口端壓力表(Pl)設(shè)置在所述的膜組件料液側(cè)進(jìn)口前，連接在膜組件料液溫度測(cè)量裝置一(Tl)前端，所述的膜組件料液側(cè)出口端壓力表(P2)設(shè)置在所述的膜組件料液側(cè)出口，連接在膜組件料液溫度測(cè)量裝置二(T2)后端，所述的膜組件滲透液側(cè)進(jìn)口端壓力表(P3)設(shè)置在所述的膜組件滲透液側(cè)進(jìn)口前，連接在膜組件滲透液溫度測(cè)量裝置一(T3)前端，所述的膜組件滲透液側(cè)出口端壓力表(P4)設(shè)置在所述的膜組件滲透液側(cè)出口，連接在膜組件滲透液溫度測(cè)量裝置二(T4)后端，所述的滲透液收集裝置連接所述的電子天平和電導(dǎo)率儀，電子天平和電導(dǎo)率儀通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接電腦，通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行滲透液重量和滲透液電導(dǎo)率的在線監(jiān)測(cè)。
[0008]所述的膜組件是平板膜膜組件或中空纖維膜膜組件。
[0009]所述的料液流量調(diào)節(jié)閥一端連接料液泵出口端，另一端連接膜組件料液側(cè)進(jìn)口 ；所述的滲透液流量調(diào)節(jié)閥一端連接滲透液泵出口端，另一端連接膜組件滲透液側(cè)進(jìn)口 ；通過(guò)流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)料液及滲透液的流量。
[0010]所述的料液泵的進(jìn)口端連接料液罐出口，料液泵的出口端連接在料液流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)口。料液泵采用離心泵，可以有效避免流量波動(dòng)對(duì)膜通量測(cè)試造成的誤差以及管路料液壓力的不穩(wěn)定變化。
[0011]所述的滲透液泵的進(jìn)口端連接在低溫制冷循環(huán)器上，滲透液泵的出口端連接在滲透液流量調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口。滲透液泵采用離心泵，可以有效避免流量波動(dòng)對(duì)膜通量測(cè)試造成的誤差以及管路滲透液壓力的不穩(wěn)定變化。
[0012]所述的電子天平連接在電腦上，通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以在線監(jiān)測(cè)并且實(shí)時(shí)記錄滲透液收集裝置中滲透液的重量變化。
[0013]所述的電導(dǎo)率儀一端連接在電腦上，另一端連接滲透液，通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以在線監(jiān)測(cè)記錄滲透液電導(dǎo)率的變化。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室用膜蒸餾裝置采用離心泵，可以有效避免常規(guī)的蠕動(dòng)泵固有的流量波動(dòng)對(duì)膜通量測(cè)試造成的誤差以及管路料液和滲透液壓力的不穩(wěn)定變化。在膜組件料液側(cè)和滲透液側(cè)進(jìn)出口分別設(shè)有溫度測(cè)量裝置和壓力表，通過(guò)溫度測(cè)量裝置，可以對(duì)膜組件進(jìn)出口的料液和滲透液的溫度分別進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，從而可以根據(jù)需要對(duì)料液和滲透液進(jìn)行精確恒溫調(diào)節(jié)和控制；通過(guò)壓力表可以對(duì)膜組件進(jìn)出口的料液和滲透液的壓力進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量；在料液及滲透液循環(huán)系統(tǒng)均設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，通過(guò)流量調(diào)節(jié)閥可以對(duì)膜組件進(jìn)出口的料液和滲透液的流量進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。電子天平和電導(dǎo)率儀通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接電腦可以在線監(jiān)測(cè)滲透液重量變化以及滲透液電導(dǎo)率的變化。溫度、壓力、流量、電導(dǎo)率等這些工藝參數(shù)的精確測(cè)量及調(diào)節(jié)控制使得實(shí)驗(yàn)室膜蒸餾性能測(cè)試變得更加準(zhǔn)確、可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為實(shí)驗(yàn)室用膜蒸餾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為實(shí)驗(yàn)室用膜蒸餾裝置的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)驗(yàn)新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0018]如圖1所示，一種實(shí)驗(yàn)室用膜蒸餾裝置，包括實(shí)驗(yàn)室用膜蒸餾裝置支架1，料液循環(huán)系統(tǒng)、膜組件8、滲透液循環(huán)系統(tǒng)，其中所述膜