[实用新型]一种制备管式纳滤膜的喷管、膜喷涂装置及系统

说明书

本新型公布了一种制备管式纳滤膜的喷管、膜喷涂装置及系统。喷管一端封闭，另一端敞口，喷管内径向分隔成互不相通的水相区、油相区及热风区，各区的喷管管壁上轴向贯通开设微孔。制备管式纳滤膜的膜喷涂装置包括上述喷管，以及驱动喷管旋转的动力机构和滑动支撑机构。制备管式纳滤膜的系统包括膜固定装置、膜喷涂装置、进料装置及热风装置，水相介质及油相介质通过进料装置及喷涂装置先后喷涂到管式膜的内壁上进行界面聚合，通过热风装置进行热处理，完成管式纳滤膜的制备。本实用新型解决了传统方法在浸泡过程中管膜内外壁易同时发生界面聚合的技术缺陷；减少了界面聚合过程中药剂的使用量及废液量，同时形成的致密分离层更薄，增大了膜通量。

技术领域

本实用新型属于膜技术领域，特别涉及一种界面聚合法制备管式纳滤膜的制备系统。

背景技术

纳滤(NF)是介于超滤与反渗透之间的一种压力驱动型膜分离技术。纳滤膜孔径为0.5～2nm，截留分子量为200～1000Dalton，操作压力在0.35～1.0MPa。由于操作压力较低，对不同价态离子的选择性好以及对小分子有机物有较高截留率的特点，纳滤已被广泛地应用于食品、医药、化工以及水处理等领域。

近几年国内外纳滤膜的制备方法主要有相转化法和复合法。由于复合法具有更高的自由度，可以针对活性层和支撑层分别进行优化从而获得更高的分离性能及渗透通量，越来越受到人们的青睐。复合法中的界面聚合法是目前应用最广的制备方法，界面聚合法制备纳滤膜是利用两种反应活性很高的单体分别在两种互不相溶的溶剂的界面处发生聚合反应，形成紧密附着在支撑体上的功能层。界面聚合法的制备工艺通常为：将支撑体浸入含有活泼型单体的水溶液中，使其充分浸润后沥干，再将其浸入含有另一种活泼单体的有机溶液中，两种活泼单体在支撑体的表面(基膜的表面)发生反应形成紧密附着在支撑体上的功能层，形成复合膜。如中国专利CN201210203303.4及中国专利CN201510057388.3公开的多层结构管式纳滤膜的制备方法。

现有界面聚合法制备纳滤膜技术，采用浸入法，管膜内外壁易同时发生界面聚合反应，反应生成致密的功能层降低了膜通量；使用的药剂量较大，增大了膜制造成本及废液量。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种界面聚合法制备管式纳滤膜的喷管、膜喷涂装置及制备系统，采用旋转喷涂及热风干燥来替代传统的浸入法制备管式纳滤膜系统。

本实用新型采取的技术方案是：

一种制备管式纳滤膜的喷管，所述喷管一端封闭，另一端敞口，敞口端为进液端；喷管内由与喷管等长的隔板径向分隔成互不相通的三个腔体，分别为水相区、油相区及热风区，水相区的喷管管壁轴向开设水相微孔，油相区的喷管管壁轴向开设油相微孔，热风区的喷管管壁轴向开设热风微孔，水相微孔、油相微孔及热风微孔均为通孔。

喷管在使用时，进液端连接多路旋转喷头，封闭端伸入到待喷涂的管式基膜内，保持喷管在管式基膜内缓慢旋转，水相、油相及热风分别经多路旋转喷头进入入水相区、油相区及热风区。

喷管的设计可使得水相喷涂、油相喷涂及热风干燥在一个喷管内进行且互不干涉，使用过程中不会因水相与油相的混合而造成喷涂质量的下降或工序的延长。因为如果在一个喷管内进行水相与油相的喷涂，水相喷涂完成后需清洗喷管内腔然后再通入油相进行油相喷涂，清洗不干净必然造成水相与油相的混合，清洗环节也延长了管式基膜的制备过程。通过轴向布置的微孔可将水相、油相或热风均匀地喷涂到管式基膜的内表面。

优选的，所述喷管内水相区、油相区及热风区均布。这样的结构使得喷管在旋转过程中受力均匀、转动平稳。

优选的，所述水相微孔、油相微孔及热风微孔均均匀开设。均匀开设喷孔能使水相、油相及热风沿喷管长度方向均匀喷出，使管式基膜内形成均匀的涂层。