一種平板膜組件及其膜處理系統的製作方法
2023-10-04 05:15:44 3
一種平板膜組件及其膜處理系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種平板膜組件,包括膜殼,設置有進料口、淨料出口和濃料出口;平板膜單元,由大孔填充體和包覆在所述大孔填充體外的過濾膜組成,設置於所述膜殼內;所述平板膜單元的內部與所述淨料出口相連通;所述平板膜單元由中心至邊緣逐漸變薄;相鄰的所述平板膜單元之間設置有隔板,所述隔板上設置有供料液流動通過的開口,所述開口靠近所述平板膜單元的中心。在此基礎上,還提出了使用上述平板膜組件的膜處理系統,其包括水平振動的振動器。上述膜組件及膜處理系統適於處理含有高粘度雜質的料液,特別是廢油。
【專利說明】一種平板膜組件及其膜處理系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種平板膜組件,以及使用該平板膜組件的膜處理系統,屬於膜處理【技術領域】。
【背景技術】
[0002]膜分離是分離料液內不同大小組分的單元操作技術,廣泛用於汙水處理、給排水、飲品生產、藥物生產和油品處理等領域。根據形狀可將膜分為平板膜、管式膜和中空纖維膜,其中,平板膜因其拆卸方便、運行穩定和易於清洗的特點而越來越受到業內人士的青睞。
[0003]為了提高處理效率,實際使用時都會在膜殼內設置多層平板膜,而且,為了使膜具有支撐強度,還會為平板膜配製支架,如中國專利文獻CN102010057A公開了一種浸沒式膜生物反應器多層平板膜,包括至少兩層平板膜組件,每層平板膜組件包括帶橫板的「H」形支撐板,橫板兩側分別設有平板膜,橫板上設有若干路水流通道和兩路出水口,一路出水口由封堵件密封,另一路出水口與出水龍頭連接;兩個或多個平板膜組件通過緊固件結合。
[0004]上述技術的支撐板為平板膜提供了支撐強度,但是由於支撐板也會佔據膜殼內較大的空間,使得所容納的平板膜數量較少,降低了膜組件的處理效率。
實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是現有技術中支撐板佔據了膜殼內較大的空間,使得所容納的平板膜數量減少,降低了膜組件的處理效率;進而提出一種無需支撐板的平板膜組件。
[0006]為解決上述技術問題,本實用新型提供了一種平板膜組件,包括
[0007]膜殼,設置有進料口、淨料出口和濃料出口 ;
[0008]平板膜單元,由大孔填充體和包覆在所述大孔填充體外的過濾膜組成,設置於所述膜殼內;
[0009]所述平板膜單元的內部與所述淨料出口相連通;
[0010]所述平板膜單元的外部與所述進料口和濃料出口相連通。
[0011]所述平板膜單元由中心至邊緣逐漸變薄。
[0012]所述平板膜單元的邊緣厚度為20_25mm,所述平板膜單元的中心厚度為25-100mm。
[0013]多個所述平板膜單元由上至下平行排列於所述膜殼內。
[0014]相鄰的所述平板膜單元之間、最上層所述平板膜單元與膜殼頂壁之間以及最下層所述平板膜單元與膜殼底壁之間均設置有隔板,所述隔板的邊緣與所述膜殼的內壁相連接,所述隔板上設置有供料液流動通過的開口,所述開口靠近所述平板膜單元的中心。
[0015]所述進料口設置在所述膜殼的頂部並靠近所述平板膜單元的一端,所述濃料出口設置在所述膜殼的底部並相對地靠近所述平板膜單元的另一端。[0016]還包括伸入所述膜殼內的淨料管,所述淨料管的上端開口為所述淨料出口,所述淨料管貫穿多個所述平板膜單元並與多個所述平板膜單元的內部相連通。
[0017]所述淨料管與多個所述平板膜單元的連通處設置有耐油密封材料。
[0018]所述平板膜單元為陶瓷板,所述陶瓷板內的所述大孔填充體的平均孔徑為50-100 μ m,所述陶瓷板外表面的所述過濾膜的孔徑為0.01-3 μ m。
[0019]使用所述平板膜組件的膜處理系統,還包括用於使平板膜組件沿水平方向振動的振動器。
[0020]所述振動器包括與所述平板膜組件相連接的水平支架、電機、豎直轉軸、偏心軸和支撐部件,所述偏心軸套在所述豎直轉軸的一端,並可活動地嵌入所述水平支架內,所述第一電機與所述豎直轉軸相連接;所述偏心軸適於以所述豎直轉軸為中心水平轉動,並帶動所述水平支架水平振動;所述支撐部件的下端固定、上端適於隨所述水平支架沿水平方向振動。
[0021]所述支撐部件包括滑套、上滑軸、下滑軸和固定設置的底座,所述上滑軸設置於所述下滑軸的上方,所述上滑軸和下滑軸分別水平貫穿所述滑套並相互垂直設置,所述上滑軸和下滑軸適於相對於所述滑套滑動;
[0022]所述上滑軸或下滑軸與所述底座相連接,相對應地,所述下滑軸或上滑軸與所述水平支架相連接。
[0023]所述支撐部件包括由上至下依次設置的上滑塊、上導軌、與所述上導軌固定連接的下滑塊、與所述上導軌相垂直設置的下導軌以及底座滑塊;所述上滑塊的頂端與所述水平支架相連接,所述上滑塊和下滑塊分別適於沿所述上導軌和下導軌水平滑動且運動方向相互垂直,所述下導軌的底端適於沿所述底座滑塊水平滑動。
[0024]包括至少一級平板膜組件,每級平板膜組件均配有儲油罐,所述平板膜組件的進料口處設置有進料閥和進料泵、濃料出口處設置有調壓閥,所述平板膜組件的淨料出口通過帶有流量檢測器的出料閥或配有反衝泵的逆向閥與所配備的儲油罐相連通,所述儲油罐上設置有產品出口。
[0025]除第一級平板膜組件外,每級所述平板膜組件的進料閥通過進料泵與前一級所述平板膜組件的儲油罐內部相連通,每級所述平板膜組件的調壓閥與前一級所述平板膜組件的儲油罐內部相連通。
[0026]本實用新型與現有技術方案相比具有以下有益效果:
[0027](I)本實用新型所述的平板膜組件,平板膜單元由大孔填充體和包覆在所述大孔填充體外的過濾膜組成,大孔填充體為平板膜單元提供了支撐力,提高了平板膜單元的強度,同時平板膜單元本身不需要額外的支撐板支撐,將膜殼內的有限空間均用於設置平板膜單元。避免了現有技術中支撐板佔據膜殼內較大的空間,使得所容納的平板膜數量減少,降低了膜組件的處理效率的問題。
[0028](2)本實用新型所述的平板膜組件,所述平板膜單元由中心至邊緣逐漸變薄,有利於過濾的同時油料沿著平板膜上過濾膜的表面流動衝刷,從而能夠減少油品內的高粘度雜質在膜表面的積聚,減少了雜質對膜的堵塞,提高了膜的通量和處理效率。
[0029](3)本實用新型所述的平板膜組件,多個所述平板膜單元由上至下平行排列於所述膜殼內時,優選在相鄰所述平板膜單元之間設置隔板,所述隔板的邊緣與所述膜殼的內壁相連接,所述隔板上設置有供料液流動通過的開口,所述開口靠近所述平板膜單元的中心,上述結構將每一層平板膜單元的油料流動方向均限定為由平板膜單元的中心向邊緣流動,再結合平板膜單元由中心至邊緣逐漸變薄的結構,因而上述結構的膜組件能夠進一步提高油料對膜單元外表面的衝刷,從而進一步減少了高粘度雜質在膜表面的積聚,減少了膜的堵塞,提高了膜的通量和處理效率。
[0030](4)本實用新型所述的平板膜組件,所述進料口設置在所述膜殼的頂部並靠近所述平板膜單元的一端,所述濃料出口設置在所述膜殼的底部並相對地靠近所述平板膜單元的另一端。將進料口和出料口設置在所述平板膜單元的相對兩端,可以在整個膜表面上再一次形成對平板膜單元的衝刷,從而進一步減少高粘度雜質在膜表面的積聚。
[0031](5)本實用新型所述的平板膜組件,所述平板膜單元的邊緣厚度為20-25_,所述平板膜單元的中心厚度為25-100mm。上述厚度的平板膜單元表面的斜度可以進一步提高油料對膜面的衝刷,進一步減少雜質對膜的堵塞。
[0032](6)本實用新型使用所述平板膜組件的膜處理系統,還包括用於使平板膜組件沿水平面方向振動的振動器。水平振動配合油料對膜面的衝刷,可以進一步減少甚至阻止高粘度雜質顆粒沉積在膜面上,從而減少甚至避免膜的堵塞。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]為了使本實用新型的內容更容易被理解,本實用新型結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型的內容進行進一步的說明;
[0034]圖1為本實用新型實施例2所述平板膜組件的結構示意圖;
[0035]圖2為本實用新型實施例3所述使用平板膜組件的膜處理系統的結構示意圖;
[0036]圖3為本實用新型實施例4所述使用平板膜組件的膜處理系統的結構示意圖;
[0037]圖4為本實用新型實施例5所述使用平板膜組件的膜處理系統的結構示意圖;
[0038]其中附圖標記為:1_膜殼,2-進料口,3-淨料出口,4-濃料出口,5-平板膜單元,6-大孔填充體,7-過濾膜,8-隔板,9-開口,10-淨料管,11-振動器,12-水平支架,13-電機,14-豎直轉軸,15-偏心軸,16-支撐部件,17-滑套,18-上滑軸,19-下滑軸,20-底座,21-上滑塊,22-上導軌,23-下滑塊,24-下導軌,25-底座滑塊,26-儲油罐,27-進料閥,28-進料泵,29-調壓閥,30-流量檢測器,31-出料閥,32-反衝泵,33-逆向閥,34-產品出口,35-耐油密封材料。
【具體實施方式】
[0039]實施例1
[0040]本實用新型所述的平板膜組件如圖1所示,包括膜殼1,設置有進料口 2、淨料出口 3和濃料出口 4。平板膜單元5,由大孔填充體6和包覆在所述大孔填充體6外的過濾膜7組成,設置於所述膜殼I內,在本實施例中,所述平板膜單元5為陶瓷板,所述陶瓷板內的所述大孔填充體6的平均孔徑為50-100 μ m,所述陶瓷板外表面的所述過濾膜7的孔徑為
0.01-3 μ m。所述平板膜單元5的內部與所述淨料出口 3相連通;所述平板膜單元5的外部與所述進料口 2和濃料出口 4相連通;所述平板膜單元5的邊緣厚度為20-25_,所述平板膜單元5的中心厚度為25-100_。在本實施例中,所述平板膜單元5由中心至邊緣逐漸變薄,所述平板膜單元5的邊緣厚度為20mm,所述平板膜單元5的中心厚度為100mm。所述平板膜單元5的數量可根據實際需要進行選擇,在本實施例中,多個所述平板膜單元5由上至下平行排列於所述膜殼I內,所述進料口 2設置在所述膜殼I的頂部並靠近所述平板膜單元5的一端,所述濃料出口 4設置在所述膜殼I的底部並相對地靠近所述平板膜單元5的
另一端。
[0041]使用上述平板膜組件時,需要對廢油進行加熱,溫度控制在60°C — 110°C,由進料口 2向膜組件內導入油料,由於平板膜單元5由中心至邊緣逐漸變薄,有利於過濾的同時油料沿著平板膜上過濾膜7的表面流動衝刷,從而能夠減少油品內的高粘度雜質在膜表面的積聚,減少了雜質對膜的堵塞,提高了膜的通量和處理效率,過濾後的淨料由平板膜單元5內部經淨料出口 3流出。並且,將進料口 2和出料口設置在所述平板膜單元5的相對兩端,可以在整個膜表面上再一次形成對平板膜單元5的衝刷,從而進一步減少高粘度雜質在膜表面的積聚。
[0042]實施例2
[0043]在上述實施例的基礎上,作為變化的實施方式,如圖1所示,相鄰的所述平板膜單元5之間、最上層所述平板膜單元5與膜殼I頂壁之間以及最下層所述平板膜單元5與膜殼I底壁之間均設置有隔板8,所述隔板8的邊緣與所述膜殼I的內壁相連接,所述隔板8上設置有供料液流動通過的開口 9,所述開口 9靠近所述平板膜單元5的中心;本實施例中,開口 9的位置位於平板膜單元5的中心處。設置的隔板8將每一層平板膜單元5的油料流動方向均限定為由平板膜單元5的中心向邊緣流動,再結合平板膜單元5由中心至邊緣逐漸變薄的結構,因而上述膜組件能夠進一步提高油料對膜單元外表面的衝刷,從而進一步減少了高粘度雜質在膜表面的積聚,減少了膜的堵塞。還包括伸入所述膜殼I內的淨料管10,所述淨料管10的上端開口 9為所述淨料出口 3,所述淨料管10貫穿多個所述平板膜單元5並與多個所述平板膜單元5的內部相連通,所述淨料管10與多個所述平板膜單元5的連通處設置有耐油密封材料34,以密封淨料管10與平板膜單元5的連接、避免洩露,本實施例中耐油密封材料34分布設置在淨料管10與平板膜單元5所有連接口的外側,通過淨料管10可以方便地將過濾得到的由平板膜組件內部流出的淨料引流出來。
[0044]實施例3
[0045]在此基礎上,如圖2所示,本實用新型還提出了使用所述平板膜組件的膜處理系統,還包括用於使平板膜組件沿水平方向振動的振動器11。振動器11配合油料衝刷的作用可以減少甚至避免粘性雜質顆粒沉積在膜表面,從而能夠有效減少甚至阻止膜的堵塞。所述振動器11的結構不唯一,可以為任何市售的能進行平面二維振動的器件,在本實施例中,所述振動器11包括與所述平板膜組件相連接的水平支架12、電機13、豎直轉軸14、偏心軸15和支撐部件16,所述偏心軸15套在所述豎直轉軸14的一端,並可活動地嵌入所述水平支架12內,所述第一電機13與所述豎直轉軸14相連接;所述偏心軸15適於以所述豎直轉軸14為中心水平轉動,並帶動所述水平支架12水平振動;所述支撐部件16的下端固定、上端適於隨所述水平支架12沿水平方向振動,本實施例中所述支撐部件16包括滑套17、上滑軸18、下滑軸19和固定設置的底座20,所述上滑軸18設置於所述下滑軸19的上方,所述上滑軸18和下滑軸19分別水平貫穿所述滑套17並相互垂直設置,所述上滑軸18和下滑軸19適於相對於所述滑套17滑動,所述上滑軸18或下滑軸19與所述底座20相連接,相對應地,所述下滑軸19或上滑軸18與所述水平支架12相連接,其中,本實施例優選所述下滑軸19與所述底座20相連接,同時所述上滑軸18與所述水平支架12相連接。上述支撐部件16可以將平板膜組件穩定地進行固定,以避免組件的損壞,同時又不妨礙膜組件隨振動器11進行水平方向振動,需要說明的是,除了本實施例優選的支撐部件16結構外,現有的任何下端固定、上端適於隨水平支架12沿水平方向振動的裝置均可作為本實用新型所述的支撐部件16使用。
[0046]實施例4
[0047]在上述基礎上,作為可替換的實施方式,如圖3所示,所述支撐部件16包括由上至下依次設置的上滑塊21、上導軌22、與所述上導軌22固定連接的下滑塊23、與所述上導軌22相垂直設置的下導軌24以及底座滑塊25 ;所述上滑塊21的頂端與所述水平支架12相連接,所述上滑塊21和下滑塊23分別適於沿所述上導軌22和下導軌24水平滑動且運動方向相互垂直,所述下導軌24的底端適於沿所述底座滑塊25水平滑動。
[0048]實施例5
[0049]在此基礎上,使用所述平板膜組件的膜處理系統,如圖4所示,包括至少一級平板膜組件,每級平板膜組件均配有儲油罐26,所述平板膜組件的進料口 2處設置有進料閥27和進料泵28、濃料出口 4處設置有調壓閥29,所述平板膜組件的淨料出口 3通過帶有流量檢測器30的出料閥31或配有反衝泵32的逆向閥33與所配備的儲油罐26相連通,通過開啟反衝泵32和逆向閥33進行反衝,可進一步衝洗掉粘附在膜面上的雜質,所述儲油罐26上設置有產品出口 34。除第一級平板膜組件外,每級所述平板膜組件的進料閥27通過進料泵28與前一級所述平板膜組件的儲油罐26內部相連通,前一級的儲油罐26可作為後一級的原料罐使用,每級所述平板膜組件的調壓閥29與前一級所述平板膜組件的儲油罐26內部相連通。前一級的儲油罐26也可作為後一級的濃料回收罐使用,同時通過調壓閥29也可以控制膜裝置內的壓力,從而保持膜兩側的壓差適於進行過濾操作。本實施例中,膜處理系統包括兩級平板膜組件(其中有一組平板膜組件的內部結構未詳細畫出)。
[0050]雖然本實用新型已經通過上述具體實施例對其進行了詳細的闡述,但是,本專業普通技術人員應該明白,在此基礎上所做出的未超出權利要求保護範圍的任何形式和細節的變化,均屬於本實用新型所要保護的範圍。
【權利要求】
1.一種平板膜組件,包括 膜殼(I),設置有進料口( 2 )、淨料出口( 3 )和濃料出口( 4 ); 其特徵在於, 平板膜單元(5 ),由大孔填充體(6 )和包覆在所述大孔填充體(6 )外的過濾膜(7 )組成,設置於所述膜殼(I)內; 所述平板膜單元(5)的內部與所述淨料出口(3)相連通; 所述平板膜單元(5)的外部與所述進料口(2)和濃料出口(4)相連通。
2.根據權利要求1所述的平板膜組件,其特徵在於,所述平板膜單元(5)由中心至邊緣逐漸變薄。
3.根據權利要求1或2所述的平板膜組件,其特徵在於,所述平板膜單元(5)的邊緣厚度為20-25mm,所述平板膜單元(5)的中心厚度為25_100mm。
4.根據權利要求1或2所述的平板膜組件,其特徵在於,多個所述平板膜單元(5)由上至下平行排列於所述膜殼(I)內。
5.根據權利要求4所述的平板膜組件,其特徵在於,相鄰的所述平板膜單元(5)之間、最上層所述平板膜單元(5 )與膜殼(I)頂壁之間以及最下層所述平板膜單元(5 )與膜殼(I)底壁之間均設置有隔板(8),所述隔板(8)的邊緣與所述膜殼(I)的內壁相連接,所述隔板(8)上設置有供料液流動通過的開口(9),所述開口(9)靠近所述平板膜單元(5)的中心。
6.根據權利要求1或2或5所述的平板膜組件,其特徵在於,所述進料口(2)設置在所述膜殼(I)的頂部並靠近所述平板膜單元(5)的一端,所述濃料出口(4)設置在所述膜殼(O的底部並相對地靠近所述平板膜單元(5)的另一端。
7.根據權利要求6所述的平板膜組件,其特徵在於,還包括伸入所述膜殼(I)內的淨料管(10),所述淨料管(10)的上端開口(9)為所述淨料出口(3),所述淨料管(10)貫穿多個所述平板膜單元(5)並與多個所述平板膜單元(5)的內部相連通。
8.根據權利要求1或2或5或7所述的平板膜組件,其特徵在於,所述平板膜單元(5)為陶瓷板,所述陶瓷板內的所述大孔填充體(6)的平均孔徑為50-100 μ m,所述陶瓷板外表面的所述過濾膜(7)的孔徑為0.01-3μπι。
9.使用權利要求1-8任一所述平板膜組件的膜處理系統,還包括用於使平板膜組件沿水平方向振動的振動器(11)。
10.根據權利要求9所述的膜處理系統,其特徵在於,所述振動器(11)包括與所述平板膜組件相連接的水平支架(12)、電機(13)、豎直轉軸(14)、偏心軸(15)和支撐部件(16),所述偏心軸(15)套在所述豎直轉軸(14)的一端,並可活動地嵌入所述水平支架(12)內,所述電機(13)與所述豎直轉軸(14)相連接;所述偏心軸(15)適於以所述豎直轉軸(14)為中心水平轉動,並帶動所述水平支架(12)水平振動;所述支撐部件(16)的下端固定、上端適於隨所述水平支架(12 )沿水平方向振動。
11.根據權利要求10所述的膜處理系統,其特徵在於,所述支撐部件(16)包括滑套(17)、上滑軸(18)、下滑軸(19)和固定設置的底座(20),所述上滑軸(18)設置於所述下滑軸(19)的上方,所述上滑軸(18)和下滑軸(19)分別水平貫穿所述滑套(17)並相互垂直設置,所述上滑軸(18)和下滑軸(19)適於相對於所述滑套(17)滑動; 所述上滑軸(18)或下滑軸(19)與所述底座(20)相連接,相對應地,所述下滑軸(19)或上滑軸(18 )與所述水平支架(12 )相連接。
12.根據權利要求10所述的膜處理系統,其特徵在於,所述支撐部件(16)包括由上至下依次設置的上滑塊(21)、上導軌(22)、與所述上導軌(22)固定連接的下滑塊(23)、與所述上導軌(22)相垂直設置的下導軌(24)以及底座滑塊(25);所述上滑塊(21)的頂端與所述水平支架(12)相連接,所述上滑塊(21)和下滑塊(23)分別適於沿所述上導軌(22)和下導軌(24)水平滑動且運動方向相互垂直,所述下導軌(24)的底端適於沿所述底座滑塊(25)水平滑動。
13.根據權利要求9-12任一所述的膜處理系統,其特徵在於,包括至少一級平板膜組件,每級平板膜組件均配有儲油罐(26),所述平板膜組件的進料口(2)處設置有進料閥(27)和進料泵(28)、濃料出口(4)處設置有調壓閥(29),所述平板膜組件的淨料出口(3)通過帶有流量檢測器(30)的出料閥(31)或配有反衝泵(32)的逆向閥(33)與所配備的儲油罐(26 )相連通,所述儲油罐(26 )上設置有產品出口( 34 )。
14.根據權利要求13所述的膜處理系統,其特徵在於,除第一級平板膜組件外,每級所述平板膜組件的進料閥(27)通過進料泵(28)與前一級所述平板膜組件的儲油罐(26)內部相連通,每級所述 平板膜組件的調壓閥(29)與前一級所述平板膜組件的儲油罐(26)內部相連通。
【文檔編號】B01D65/08GK203803386SQ201420054398
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年1月28日 優先權日:2014年1月28日
【發明者】連力生, 魏厚瑗 申請人:連力生