[实用新型]一种新型低气阻箱式气液接触膜吸收单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气液接触膜吸收单元，尤其涉及一种适用于脱除废气中有毒/有害组分或回收有价值组分，及液体脱气/充气等方面应用的新型低气阻箱式气液接触膜吸收单元。

背景技术

膜接触器应用领域十分广泛，包括但不限于液体脱气/充气、气体吸收与解析过程。例如，利用中空纤维膜接触器脱除液体中溶解或夹带的气体(氮气、氧气和二氧化碳)。迄今广泛应用的中空纤维膜接触器多为管状设计，即将一束中空纤维膜封装在圆管(膜壳)内，中空纤维膜中孔称为管程，中空纤维膜外表面和膜壳之间的空间称为壳程。现有膜接触器的设计是有效的，但也存在诸多问题。

公开号为CN1642628A，其公开日为2005年7月20日的中国专利申请提供了一种中空纤维膜壳程气液接触器，设计大量的导流管和挡板以增加介质流动均匀性，提高传质效率，并采用TIPS法制备了耐腐蚀、化学稳定性良好的全氟热塑性中空纤维膜，具有耐低表面张力液体润湿等优点。该接触器应用于生产臭氧化水时，典型进气压力高达0.15MPa。

公开号为CN1680006A其公开日为2005年10月12日的中国专利申请提供了一种将编织中空纤维束永久固定密封在壳体的内侧的方法，以制造大直径的薄膜接触器。该接触器的外形、结构设计仍属于传统管式膜接触器范畴，典型应用是液体脱气。

公开号为CN1689690A，其公开日为2005年11月2日的中国专利申请提供了一种用于液体脱气/充气的气液接触中空纤维膜接触器。一方面，气相始终是在一端封闭的中空纤维内流动，气相憋压容易造成中空纤维膜污堵和损坏；另一方面，膜接触器内部配置中心管，尽管提高了液相分布的均匀性，但是两相介质的相对流速不能任意调整，大流量气液两相介质的膜吸收过程难以实现。

帘式中空纤维膜组件由于具有很强的污水处理能力，因而广泛应用于水处理装置，尤其是膜生物反应器。有关帘式中空纤维膜组件可以参见公开号如下且为日前公开的几件中国专利申请CN1264613A、CN1481271A、CN1627981A、CN1785487A、CN2711152Y、CN1843973A、CN1951546A、CN1951547A、CN2835231Y、CN1923725A、CN101254978A、CN201470317U。现有形式帘式中空纤维膜组件大多为亲水性，目前尚未见帘式疏水性中空纤维膜组件及单元应用于气液膜吸收过程的专利报道。

综上，现有技术中膜接触器应用于气液膜吸收过程中，气相阻力过大的技术瓶颈凸显，难以实现工程化应用。

实用新型内容

针对现有形式膜接触器应用于膜吸收领域凸显气相阻力过大的技术瓶颈，本实用新型提供一种新型低气阻箱式气液接触膜吸收单元。本实用新型具有气阻低、处理气体流量大的特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型一种新型低气阻箱式气液接触膜吸收单元予以实现的技术方案是：包括中空纤维膜元一箱体、设置在箱体中的挡板和设置在箱体上部的膜清洗部件；所述中空纤维膜元件为片状帘式疏水性中空纤维膜元件；所述箱体中沿着气相流经方向呈格栅网络状布置有多片所述的片状帘式疏水性中空纤维膜元件；所述片状帘式疏水性中空纤维膜元件由经过编织的中空纤维膜片和密封在多片所述的片状帘式疏水性中空纤维膜片上、下两端的膜元件封头构成，所述膜元件封头设有汲液腔；每片所述的片状帘式疏水性中空纤维膜元件之间相对独立；与多个所述的膜元件封头两端分别对正的设置有给水管，所述膜元件封头两端分别连接至与之对正的给水管上，所述箱体的壁上在与每个给水管的两端对正的位置处设有一孔口，所述给水管的两端从与之对正的孔口中伸出箱体；所述挡板为一中空的板，所述挡板与气相流经方向基本垂直，所述挡板紧密地设置在多片所述的片状帘式疏水性中空纤维膜元件与所述箱体之间；所述膜清洗部件包括水平地设置在箱体中的一清洗给水管和多个清洗管，所述清洗管的管壁上均匀地设有多个喷嘴，多个所述的清洗管连接至所述的清洗给水管上。

本实用新型一种多级集成化的箱式气液接触膜吸收单元予以实现的技术方案是：由多级上述的箱式气液接触膜吸收单元并联和/或串联集成。

本实用新型与现有形式的膜接触器相比，所具有的有益效果是：

(1)气阻低、处理气体流量大、效率高；

(2)气液两相均匀分布、接触面积大、传质速率快；

(3)气液两相流速独立控制，可在较宽范围内操作；

(4)可实现对纤维膜内/外表面的在线清洗，减缓膜污染；

膜吸收单元可形成模块化，易于多级集成放大，便于工程化应用。

附图说明