[发明专利]复合分离膜的制备设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合分离膜的制备设备，特别是涉及一种利用界面聚合法制备复合分离膜的设备。

背景技术

膜技术是一种新型的分离技术，近几十年发展迅速，已经在水处理、化工、生物、医药、食品等领域获得广泛应用。界面聚合法制备复合膜是利用两种反应活性很高的单体在两个互不相容的溶剂界面处发生聚合反应，从而在多孔支撑体上形成一很薄的致密层。

利用界面聚合是主要的膜制备方法，具体过程是将支撑体（通常是微滤或超滤膜）浸入含有活泼单体a的溶液A中，充分浸润后排出过量溶液A，随后浸入含有另一种反应活性很高单体b的溶液B中进行聚合反应，由于溶液A和溶液B中的两种溶剂互不相溶，反应仅在两种溶剂的界面处发生，从而在支撑体上形成致密层。再经过干燥、高、低温水箱交替浸泡等后处理工艺等形成最终产品。由于反应仅发生在界面处，因此生成聚合物很薄，渗透性和选择性均良好。而该方法的关键是控制支撑体内溶液A的残余量，进而控制合适的扩散速度和复合层厚度，以获得理想的复合膜性能。现有设备在支撑体通过A溶液槽后没有液量控制机构，直接进入B溶液槽；复合膜在薄膜干燥箱内行走要有过渡辊支撑；后处理水箱每一处理步骤都是一个独立水箱。这种结构存有以下问题：1.由于没有液量控制结构，A溶液自然流延分布，由于液体的表面张力，A溶液在基材表面溶液含量无法保证均一，不同量的溶液化学反应使脱盐层不稳定；2.脱盐层反应初期比较脆弱，薄膜干燥箱内的过渡辊易损伤其表面，而过慢的风干速度又影响生产效率；3.独立的后处理水槽使退火回火等工艺结构分散，不紧凑。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、能精确控制支撑体内吸附溶液含量并且干燥效率较高的制备复合分离膜的设备。

为达上述目的，本发明一种复合分离膜的制备设备，包括两个物料收放架、反应机架、两个溶液槽、液量控制辊组、两个薄膜干燥箱和后处理水箱；其中两个物料收放架分别置于所述设备的前后两端，溶液槽及液量控制辊组安装在反应机架内，并且两个溶液槽分别设在液量控制辊组的两侧，两个薄膜干燥箱分别设在后处理水箱的两侧；所述复合分离膜通过过渡导辊依次将第一物料收放架、反应机架、第一溶液槽、液量控制辊组、第二溶液槽、第一薄膜干燥箱、后处理水箱、第二薄膜干燥箱和第二物料收放架连接。

本发明复合分离膜的制备设备，其中所述液量控制辊组固定在反应机架上，含有挤压辊、固定辊、两个吸附棍、低摩擦气缸和比例调压阀，其中低摩擦气缸通过气管与比例调压阀连通，比例调压阀和气源连通，挤压辊和低摩擦气缸连接，固定辊上方与挤压辊压紧且固定辊下方与两个吸附棍预紧接触。固定辊辊面车有双向展开螺纹（向两侧展开的螺旋线），用于液体均匀扩散。

本发明复合分离膜的制备设备，还包括通过管道与薄膜干燥箱连接的变频加热风机。

本发明复合分离膜的制备设备，其中所述薄膜干燥箱内设有上下交错排列的风嘴，风嘴两侧开口，开口距离2~3mm，使形成一定的风压，风嘴同时向薄膜吹风，箱内无托辊或导向辊等机构（现有的薄膜干燥箱往往设有支撑薄膜传输的托辊），仅靠风力悬浮于空中，加热风机采用变频器控制，实现速度连续控制，控制吹风量及风速使物料表面均匀干燥。

本发明复合分离膜的制备设备，其中所述后处理水箱为热处理一体式水箱，由不锈钢板材焊接而成，水箱内过渡辊上下安装，使物料与液体充分接触；热处理水箱内焊接保温隔层将其分成数个区域，保温隔层内填充保温材料，使各不同区域内的水温互不影响，实现退火、回火等热处理工艺在同一水箱内完成。

本发明与现有技术不同之处在于，本发明在两个溶液槽之间加设了液量控制辊组，通过比例调压阀精确控制气源压力，使与低摩擦气缸连接的挤压辊对固定辊的压力恒定，使基材（即支撑体）的压缩量相同，挤压出的溶液量也保持恒定；挤压出的溶液顺着固定辊上的双向螺纹展平线均匀扩散在固定辊辊面上，固定辊为金属辊不吸附溶液，溶液随着固定辊的旋转与下方的吸附辊接触，从而将多余的溶液吸附到吸附辊上排走，达到液量恒定的目的。本发明设备能够控制支撑体内的第一个溶液槽中溶液的残余量，进而能控制油相溶液中溶质向水相溶液中的扩散速度，并能控制残余的胺类物质的量，使界面反应在定量前提下完成，由此使得复合层厚度可控，以获得理想的复合分离膜性能，经过测试，反渗透膜的脱盐能力从98%提高至99.5%，水通量从25gfd提高至35gfd。

下面结合附图对本发明复合分离膜的制备设备作进一步说明。

附图说明

图1为本发明复合分离膜的制备设备的整体结构示意图；