[发明专利]一种用于气体膜分离的补水微结构以及系统

说明书

本发明涉及气体分离技术，提出一种补水微结构，包括：从上到下贯穿补水微结构的通气通道(42)；位于补水微结构的底部，从一侧进入的补水通道(41)，补水通道(41)上具有向外延伸的多个缝隙，所述缝隙作为补水喷头(43)。本发明还提出一种气体膜分离系统，包括：供气罐(1)；加湿罐(2)，加湿罐(2)连接在供气罐(1)之后；补水微结构(4)；水凝胶膜(8)，水凝胶膜(8)设置在补水微结构(4)下方；冷凝罐(9)，冷凝罐(9)连接在补水微结构(4)之后。本发明能够解决膜在应用时缺水的问题。

技术领域

本发明涉及气体分离技术，更具体地，涉及一种用于气体膜分离的补水微结构以及系统。

背景技术

在气体膜分离技术中，水凝胶膜的分离效果非常好，具有很高的应用价值与开发前景，但该膜的分离效果与膜内水分含量有关，分离过程中的失水会导致分离性能的下降。因此，使用水凝胶的气体膜分离系统，需要增加阻止膜内水分流失或者为膜补水的装置。本发明就是通过3D打印技术，设计制造出一种占地较小、结构紧凑且补水效果好的补水装置，大大减少了生产成本，强化了分离效果，保证了膜分离性能的稳定性。

发明内容

针对现有技术中的膜在应用时缺水的问题，本发明提出了一种用于气体膜分离的补水微结构，包括：从上到下贯穿补水微结构的通气通道；位于补水微结构的底部，从一侧进入的补水通道，补水通道上具有向外延伸的多个缝隙，所述缝隙作为补水喷头。

可选地，所述补水通道由多个T字型形管道组合而成。

可选地，所述补水微结构由3D打印而成。

可选地，所述通气通道与所述补水通道交错排列。

本发明还提出一种用于气体膜分离的系统，包括：供气罐；加湿罐，加湿罐连接在供气罐之后；补水微结构，所述补水微结构连接在加湿罐之后，所述补水微结构包括：从上到下贯穿补水微结构的通气通道；位于补水微结构的底部，从一侧进入的补水通道，补水通道上具有向外延伸的多个缝隙，所述缝隙作为补水喷头；水凝胶膜，水凝胶膜设置在补水微结构下方；冷凝罐，冷凝罐连接在补水微结构之后。

可选地，所述的气体膜分离系统包括：用于稳定经过的气体的调节罐；调节罐连接在加湿罐和补水微结构之间；

可选地，所述的气体膜分离系统包括：湿度探头，其设置在水凝胶膜上方；注射泵，其连接到补水微结构的补水通道，当湿度探头测量气体湿度低于某一阈值时，注射泵开启向补水通道注水。

可选地，所述的气体膜分离系统包括：真空泵，其连接在冷凝罐之后，冷凝后的气体经由真空泵抽出。

可选地，所述的气体膜分离系统包括：真空控制器，其用于控制真空泵；色谱仪，其设置在真空泵的二氧化碳出口。

可选地，所述的气体膜分离系统包括：所述补水通道由多个T字型形管道组合而成，所述补水微结构由3D打印而成。

本发明的有益效果为：

本发明结构较简单，补水装置足够且补水效果较好，可以自动调节进行补水，且占地面积较小，十分灵活，解决了之前发明或补水不足或占地过大的缺点，可以在成本较低的情况下达到良好的分离效果。

附图说明

图1为本发明的系统的结构原理图。

图2为图1中的补水微结构的俯视图。

图3为图1中的补水微结构的仰视图。

图4为图1中的补水微结构的左视图。

图5为图1中的补水微结构的右视图。

图6为图1中的补水微结构的一部分的正视图的剖视图。

附图标记