1、9.1.2 膜分离组件Date 1前 言其中 膜组件 是一种将膜以某种形式组装在一个基本单元设备内,然后在外界驱动力的作用下实现对混合物中各组分分离的器件。各种膜设备或称膜分离装置主要由膜组件、泵、过滤器、仪表及管路等构成。在膜分离工业装置中,根据生产规模的需要,一般可设置数个乃至数千个膜组件。Date 2经验证明,一种性能良好的膜组件应达到以下要求: 对膜性能提供足够的 机械支撑 ,并可使高压原料液(气)和低压透过液(气)严格分开; 在能耗最小的条件下,使原料液(气)在膜面上流动状态均匀合理,以减少浓差极化; 具有尽可能高的装填密度(单位体积的膜组件中填充膜的有效面积),并使膜的安装和更换方
2、便; 装置牢固、安全可靠、价格低廉和易维护。Date 3 膜元件 (element):即膜芯 膜组件 (module):按一定技术要求将膜 (元件 )组装在一起的组合构件。原料以一定组成、一定流速进入膜组件,由于其中某一组分更容易通过膜,所以 膜组件内原料的组成和流速均随位置变化 。进入膜组件的物流通过膜组件以后分成两股,即 渗透物 (通过膜的那部分物流)和 截留物 (被膜所截留的物流)。膜上游原料液 渗透液截留液膜下游膜组件 (module)Date 4管式管式 膜膜u 管式 (tubes)膜组件u 毛细管 (capillary)膜组件u 中空纤维 (Hollow-Fibers)膜组件板式膜
3、板式膜u 板框式 (Plate and frame)膜组件u 卷绕式 (Spiral Wound) 膜组件u 垫套式膜组件膜组件可以有多种形式,它们均根据两种膜构型设计而成: 1)管式构型; 2)平板式构型。Date 5一 .管式膜组件特点:结构简单、适应性强、压力损失小、透过量大,清洗、安装方便、可耐高压,适合处理高粘度及稠厚液体。但比表面积小,适于微滤和超滤。Date 6管式膜组件构造管式膜组件构造Date 7二 .中空纤维式 特点: 1) 可耐高压; 2) 单位体积内的有效膜表面积大,最高可达30000m2/m3; 3) 寿命较长(可达 5年) 4) 可做成一种效率高、成本低、体积小和重量轻的膜分离装置; 5) 不足之处是中空纤维膜的制作技术复杂,管板制作也较困难,同时不能处理含悬浮固体的料液。 中空纤维式膜组件工作示意图Date 8膜 组件外壳 中空纤维 MF膜组件中空纤维 UF膜组件大连欧科( OKM)公司中空纤维膜组件Date 9三 . 板框式 板框式也称平板式,它是由许多板和框 (plate and frame)堆积组装在一起而得名,其外观类似普通的板框式压滤机(filter press)。它是膜分离历史上最早问世的一种膜组件形式。板框式膜组件工作示意图Date 10