[发明专利]纯化气体膜分离装置

说明书

技术领域

本发明涉及膜分离技术领域，特别涉及一种纯化气体膜分离装置。

背景技术

膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术，是指在分子 水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术。半透膜又称分离膜 或滤膜，膜壁布满小孔，根据孔径大小可以分为：微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、 反渗透膜(RO)等，膜分离都采用错流过滤方式。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和 精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此， 已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等 领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。

现有的纯化气体膜分离装置结构非常的复杂，比如中国发明专利《膜分离装置》(申请 号：201310571976.X；申请日：2013年11月15日)中公开了一种一种膜分离装置，其特征 在于，包括：外壳，所述外壳的内表面为弧面，所述外壳上设置有至少一个进介质口、至少 一个用于排出被分离介质的出介质口；转子，所述转子设置在所述外壳内，所述转子外表面 设置有至少两个与所述外壳内表面始终保持滑动接触的接触端，所述转子外表面与所述外壳 内表面在相邻接触端之间形成密封的单独腔体，各单独腔体由所述接触端进行分隔，所述转 子内空，内空的部分作为储介质室；分离室，所述分离室设置在所述转子内部，为转子的一 部分，相邻接触端之间为一个分离室，所述分离室内部装填膜，膜将分离室隔成内外两部分， 所述分离室外壁对应各单独腔体设置单向阀同单独腔体连通，所述各分离室内壁对应储介质 室设置出介质口，所述储介质室与外壳的出介质口连通；转子转动过程中，通过外壳的进介 质口进入单独腔体的介质在压力的作用下，通过单向阀进入分离室，通过膜后被分离的介质 由分离室内壁的出介质口进入储介质室，再经过外壳的出介质口出来。

为了降低气体膜分离设备结构的复杂性，很多公司推出了一种膜组件，膜组件整体呈圆 柱状，其侧面设置有进气口，其顶部设置有出气口用于排出纯化后的气体，其底部设置有排 放口用于排放废气。膜组件的结构非常的简单，能够实现气体的纯化，但是由于其在纯化时， 在进气口通入的是有一定压力的气体，这样就导致如下不足：其一，膜组件内部和外部存在 气压差，导致膜组件承受较大的压力，极易发生损坏，其二，膜组件所能承受的压力比较小， 适用场合局限，应用在压力较大的情况下，会缩短膜的寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、易于实现且使用可靠的纯化气体膜分离装置。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种纯化气体膜分离装置，包括膜组件， 膜组件上设置有用于导入气体的第一进气口、用于排出纯化后气体的第一出气口以及用于排 放废气的第一排气口，所述膜组件的外侧设置有外壳，外壳上设置有第二进气口、第二出气 口和第二排气口，第二进气口与第一进气口相连通，第二排气口与第一排气口相连通。

进一步地，所述的膜组件呈圆柱状，外壳包括筒体以及设置在筒体两端的第一、二法兰， 筒体的两端设置有法兰，第一法兰和第二法兰通过螺栓固定在筒体两端的法兰上并构成密封 配合。

进一步地，所述的第一出气口设置在膜组件的侧面，第一进气口设置在膜组件的顶部， 第一排气口设置在膜组件的底部；第一法兰上开设有通孔供第一气管通过，第一气管位于外 壳内部的一端与第一进气口相连，第一气管位于外壳外部的一端构成所述的第二进气口，第 一气管和第一法兰之间构成密封配合；第二法兰上开设有通孔供第二气管通过，第二气管位 于外壳内部的一端与第一排气口相连，第二气管位于外壳外部的一端构成所述的第二排气 口，第二气管和第二法兰之间构成密封配合；筒体上焊接有第三气管，第三气管连通筒体的 管腔，第三气管的外端构成所述的第二出气口。

进一步地，所述的筒体和第一、二法兰均采用不锈钢材料制成。

进一步地，所述第一法兰和筒体的法兰之间、第二法兰和筒体的法兰之间均设置有非金 属垫片实现密封配合。