[发明专利]一种对膜分离性能进行测试的装置、系统及方法

权利要求书

1.一种对膜分离性能进行测试的测膜装置，其特征在于，该装置包括一膜组件以及套设于该膜组件外侧的膜壳，该膜组件由所述待测膜、与所述待测膜两端固结的两个硬管构成。

2.根据权利要求1所述的对膜分离性能进行测试的测膜装置，其特征在于，所述膜组件两端具有气体进出该膜组件的通孔，该通孔位于与所述待测膜两端固结的两个硬管的端面处，构成所述待测膜的每根中空纤维膜丝均有一个贯通上下两端硬管端面的通孔。

3.根据权利要求1所述的对膜分离性能进行测试的测膜装置，其特征在于，所述测膜装置包括膜组件、膜壳及密封膜组件和膜壳的卡紧套(21)、卡紧柱(22)、卡紧托(23)、第一橡胶圈(24)和第二橡胶圈(25)；

其中，卡紧套(21)、卡紧柱(22)、卡紧托(23)、第一橡胶圈(24)和第二橡胶圈(25)分别有两个，安装于膜壳上下两端，且上下两端的安装方法一致；其中，第一橡胶圈(24)位于膜壳上顶端和卡紧托(23)之间，卡紧托(23)和膜壳之间通过螺纹连接并且利用第一橡胶圈(24)进行密封；第二橡胶圈(25)位于卡紧托中部的圆锥形凹槽处；将卡紧柱(22)套在卡紧套(21)中，卡紧套(22)内壁有螺纹与卡紧托(23)外壁螺纹进行连接。

4.一种对膜分离性能进行测试的系统，其特征在于，该系统包括气源装置、测膜装置和检测装置，其中：

气源装置，用于向测膜装置提供测膜分离性能所需的原料气和吹扫气，以及向检测装置提供载气；

测膜装置，用于将气源装置提供的原料气通过自身的待测膜进行渗透，并收集透过膜的渗透气，且通过气源装置提供的吹扫气将渗透气带走，提供给检测装置；

检测装置，用于测试和计算测膜装置提供的渗透气的渗透速率，并计算得到膜对原料气各组分的分离因子，完成对膜分离性能的测试。

5.根据权利要求4所述的对膜分离性能进行测试的系统，其特征在于，所述气源装置包括原料气(1)、吹扫气(2)、载气(3)、第一过滤减压阀(4)、第二过滤减压阀(7)、第三过滤减压阀(10)、第一气体流量计(5)、第二气体流量计(9)、第三气体流量计(15)、第一压力表(12)、第二压力表(14)、气体加湿罐(6)、换热器(8)、油水分离器(11)和尾气排放瓶(16)，其中：

原料气(1)通过第一过滤减压阀(4)后经第一气体流量计(5)测量气体流量，并经气体加湿罐(6)加湿后，进入换热器(8)进行换热，然后进入油水分离器(11)将多余的水分排除掉，接着通过第一压力表(12)进入测膜装置(13)；

吹扫气(2)经第二过滤减压阀(7)减压过滤及第二气体流量计(9)流量测量后进入测膜装置(13)；

载气(3)经第三过滤减压阀(10)后进入检测装置(17)；

从所述测膜装置排出的渗余气体依次通过第二压力表(14)和第三气体流量计(15)后进入尾气排放瓶(16)。

6.根据权利要求5所述的对膜分离性能进行测试的系统，其特征在于，所述第一气体流量计(5)和所述第三气体流量计(15)的测量范围为0.1～3L/min，所述第二气体流量计(9)的测量范围为0.01～2L/min，所述第一压力表(12)和所述第二压力表(14)的测量范围0～10MPa。

7.根据权利要求1所述的对膜分离性能进行测试的系统，其特征在于，所述检测装置为气相色谱仪。

8.一种对膜分离性能进行测试的方法，应用于权利要求4所述的系统，其特征在于，该方法包括：

气源装置向测膜装置提供测试待测膜分离性能所需的原料气和吹扫气，并向检测装置提供载气；

测膜装置将气源装置提供的原料气通过自身的待测膜进行渗透，并收集透过膜的渗透气，且通过气源装置提供的吹扫气将渗透气带走，提供给检测装置；

检测装置测试和计算测膜装置提供的渗透气的渗透速率，并计算得到膜对原料气各组分的分离因子，完成对膜分离性能的测试。