卷式膜靜態(tài)混流隔網(wǎng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于膜分離技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種卷式膜隔網(wǎng)，特別涉及一種卷式膜靜態(tài)混 流隔網(wǎng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 膜分離技術(shù)具有設(shè)備簡單、操作方便、無相變、處理效率高和節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，作為一 種單元操作日益受到人們的重視，已在海水淡化、苦咸水淡化、電子工業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)藥工 業(yè)、環(huán)境保護(hù)和生物工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但在使用過程中，一個主要問題是透過流量 隨運(yùn)行時間延長而降低，其影響因素有：①濃差極化使得膜表面溶質(zhì)要向本體溶液擴(kuò)散，從 而形成阻力，使透過流量降低；②被分離溶質(zhì)與膜的相互作用或在膜表面的濃度高于溶解 度，使溶質(zhì)在膜表面或膜孔內(nèi)產(chǎn)生吸附或沉積，即膜污染，使膜透過流量降低。濃差極化和 膜污染一直制約著膜技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，不僅使膜分離效率的降低，而且還極大地縮短了 膜的使用壽命。
[0003] 為了減少濃差極化和膜污染的影響，可以采取多種措施和控制方法，如原料液預(yù) 處理、膜表面改性、改變膜表面流體力學(xué)條件、附加場強(qiáng)化、膜清洗和改變膜結(jié)構(gòu)等，其中加 入隔網(wǎng)改變膜表面流體力學(xué)條件是一種常見且有效的方法。進(jìn)料液隔網(wǎng)能夠幫助進(jìn)料液創(chuàng) 造均勻的流體通道，通過增加進(jìn)料液流道的剪切速率以及混合垂直于膜表面方向的流體， 減少靠近膜表面的截留物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)速率的增加，降低膜污染速率。
[0004] 現(xiàn)有國內(nèi)外螺旋卷式膜元件所使用的導(dǎo)流隔網(wǎng)大多采用纏繞式或者層疊式網(wǎng)筋 結(jié)構(gòu)，網(wǎng)筋間呈矩形或菱形排列。在結(jié)構(gòu)上都是由沿流道方向的較粗的縱向筋，與橫向夾置 在流道內(nèi)較細(xì)的橫向筋構(gòu)成，所有流道平鋪一層，構(gòu)成導(dǎo)流隔網(wǎng)，但在網(wǎng)眼四角和膜面接觸 的位置形成死角，容易造成原料液溶質(zhì)的沉積污堵，并且由于橫向筋和膜面的緊密接觸降 低了膜元件實(shí)際使用面積。為此，中國專利CN201906567U提供一種技術(shù)方案，將夾置于縱 向筋之間的橫向筋從偏向流道一邊改移到縱向筋中間部位，使橫向筋不與膜表面接觸；中 國專利CN202151550U和中國專利CN202155150U提供一種技術(shù)方案，通過減少膜面接觸， 增加徑向流量，以及增寬加厚流道來減輕網(wǎng)眼四角易污染沉積；中國專利CN102600728B提 供一種由多層縱向筋構(gòu)成的流道組成且沒有橫向筋的X旋流卷式膜導(dǎo)流隔網(wǎng)，通過X旋流 的促二次流作用，促進(jìn)層流擾動轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧?，加?qiáng)了溶質(zhì)擴(kuò)散的推動力和傳質(zhì)效應(yīng)。
[0005] 但是，現(xiàn)有的導(dǎo)流隔網(wǎng)都在有效降低濃差極化和膜污染、提高傳質(zhì)的同時，增加了 膜運(yùn)行時的壓降和泵耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種卷式膜靜態(tài)混流隔網(wǎng)，使膜表 面附近和流道中心的流體相互遷移，改變膜表面流體力學(xué)條件，強(qiáng)化流體混合，提高能量利 用率。
[0007] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種卷式膜靜態(tài)混流隔網(wǎng)，其特征是：由若干個相互平行的隔網(wǎng)條組成，隔網(wǎng)條垂直于 進(jìn)料流體方向，每個隔網(wǎng)條兩端固定在帶有卡槽的隔網(wǎng)條框架上；隔網(wǎng)條框架平行于進(jìn)料 流體方向；每個隔網(wǎng)條由若干個隔網(wǎng)單元組成，隔網(wǎng)單元與隔網(wǎng)單元兩兩相互緊貼，隔網(wǎng)單 元由上半部分和下半部分組成，隔網(wǎng)單元上半部分由一塊后置面板、三塊擋板、兩塊側(cè)板組 成，擋板垂直于進(jìn)料流體方向，側(cè)板平行于進(jìn)料流體方向，其中擋板與側(cè)板按照"左擋板、左 側(cè)板、前置擋板、右側(cè)板、右擋板"順序兩兩垂直，呈"幾字型"組合，左擋板左上角和右擋板 右上角開有四分之一圓孔，前置擋板上端中心位置開有二分之一圓孔，后置面板垂直于擋 板和側(cè)板，并緊連左右擋板與兩塊側(cè)板底部，擋板與側(cè)板之間連接處及擋板與后置面板連 接處均存在45°圓弧；隔網(wǎng)單元下半部分由一塊前置面板、三塊擋板、兩塊側(cè)板組成，擋板 垂直于進(jìn)料流體方向，側(cè)板平行于進(jìn)料流體方向，其中擋板與側(cè)板按照"左擋板、左側(cè)板、后 置擋板、右側(cè)板、右擋板"順序兩兩垂直，呈"幾字型"組合，左擋板左下角和右擋板右下角開 有四分之一圓孔，前置擋板下端中心位置開有二分之一圓孔，前置面板垂直于擋板和側(cè)板， 并緊連左右擋板與兩塊側(cè)板底部，擋板與側(cè)板之間連接處及擋板與前置面板連接處均存在 45°圓??；隔網(wǎng)單元上半部分左側(cè)板與下半部分左側(cè)板緊密相連，隔網(wǎng)單元上半部分右側(cè) 板與下半部分右側(cè)板緊密相連，并與隔網(wǎng)單元上半部分的前置擋板、隔網(wǎng)單元下半部分的 后置擋板共同形成中心流體通道。
[0008] 所述隔網(wǎng)條框架的卡槽以相等的間隔固定隔網(wǎng)條，隔網(wǎng)條沿進(jìn)料方向均勻分布。 [0009] 所述擋板與側(cè)板的高度和寬度均與前置面板、后置面板高度相等，前置擋板和后 置擋板的長度均是左右擋板長度的兩倍，側(cè)板的長度A、側(cè)板之間的間距B，前置面板和后 置面板的寬度C、高度D、隔網(wǎng)單元的長度E、寬度F，圓孔直徑G滿足：A在0. 5?1. 5mm，B/ A=3?6, C/A=l?4, D/A=l?2, E=2B+2D，F(xiàn)=A+2C，G/A=0. 5?0?7。
[0010] 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)： 本發(fā)明卷式膜靜態(tài)混流隔網(wǎng)，能將膜表面附近和流道中心的流體相互遷移，改變膜表 面流體力學(xué)條件，流體流經(jīng)隔網(wǎng)時不存在流體死角，隔網(wǎng)單元開設(shè)的小圓孔降低了隔網(wǎng)與 膜的接觸面積，這使得隔網(wǎng)的加入，不僅降低了膜截留物質(zhì)的表面濃度，增加傳質(zhì)速率，強(qiáng) 化了流體混合，而且在有效降低濃差極化和膜污染的同時，減小了因隔網(wǎng)的加入導(dǎo)致膜運(yùn) 行時增加的壓降和泵耗，提高了能量利用率。通過在擋板和前置擋板上開圓孔，最大程度地 減少了流體的漩渦和湍流。
【附圖說明】
[0011] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明： 圖1是卷式膜靜態(tài)混流隔網(wǎng)； 圖2是隔網(wǎng)單元及流體流經(jīng)隔網(wǎng)單元示意圖； 圖3是隔網(wǎng)單元4由方向俯視圖； 圖4是隔網(wǎng)單元4由方向側(cè)視圖； 圖5是實(shí)例1采用卷式膜靜態(tài)混流隔網(wǎng)與常規(guī)隔網(wǎng)時，膜過程中的傳質(zhì)系數(shù)（幻與泵 功耗（QAP)之間關(guān)系圖； 圖6是實(shí)例2采用卷式膜靜態(tài)混流隔網(wǎng)與常規(guī)隔網(wǎng)時，膜過程中的傳質(zhì)系數(shù)（幻與泵 功耗（QAP)之間關(guān)系圖； 圖7是實(shí)例3采用卷式膜靜態(tài)混流隔網(wǎng)與常規(guī)隔網(wǎng)時，膜過程中的傳質(zhì)系數(shù)U)與泵 功耗（QAP)之間關(guān)系圖； 圖8是實(shí)例4采用卷式膜靜態(tài)混流隔網(wǎng)與常規(guī)隔網(wǎng)時，膜過程中的傳質(zhì)系數(shù)（幻與泵 功耗（QAP)之間關(guān)系圖； 圖9是實(shí)例5采用卷式膜靜態(tài)混流隔網(wǎng)與常規(guī)隔網(wǎng)時，膜過程中的傳質(zhì)系數(shù)（幻與泵 功耗（QAP)之間關(guān)系圖； 圖10是實(shí)例6采用卷式膜靜態(tài)混流隔網(wǎng)與常規(guī)隔網(wǎng)時，膜過程中的傳質(zhì)系數(shù)（幻與泵 功耗（QAP)之間關(guān)系圖； 圖11是實(shí)例7采用卷式