[发明专利]一种正多边形中空纤维膜组件及其制造方法

权利要求书

1.一种正多边形中空纤维膜组件，其特征在于，包括：膜组件外壳（6）以及安装于膜组件外壳（6）内部的中空纤维膜元件（5）；所述的正多边形中空纤维膜元件（5）的数量为至少两个，且在膜组件外壳（6）的内部为相互平行排列；

所述的中空纤维膜元件（5）的两端分别为多孔盖板（1）和多孔基底（3），多孔盖板（1）和多孔基底（3）中分别开设有多个孔道，并且多孔盖板（1）和多孔基底（3）之间安装有多根无机中空纤维膜（2）组成的列阵，无机中空纤维膜（2）的两端分别套接于孔道中，并且在多孔盖板（1）和多孔基底（3）还设有密封材料（4），密封材料（4）用于对孔道进行密封；多孔盖板（1）和多孔基底（3）的形状为正多边形。

2.根据权利要求1所述的正多边形中空纤维膜组件，其特征在于，所述的正多边形的边数为3～20中的任意整数；所述的多孔盖板（1）和多孔基底（3）的材质是金属或陶瓷材料；多孔盖板（1）或者多孔基底（3）上的孔道上的数量为3～500。

3.根据权利要求1所述的正多边形中空纤维膜组件，其特征在于，密封材料（4）为有机密封剂或者无机密封剂，优选无机密封剂。

4.根据权利要求1所述的正多边形中空纤维膜组件，其特征在于，无机中空纤维膜（2）长度介于1～150cm之间；无机中空纤维膜（2）材质为Al₂O₃、YSZ、莫来石、金属、分子筛或者石墨烯中的一种或两种组成，无机中空纤维膜（2）外径为0.1～10mm；所述的无机中空纤维膜（2）是由中空纤维均质膜或中空纤维支撑体和分离膜层构成复合膜。

5.根据权利要求1所述的正多边形中空纤维膜组件，其特征在于，所述的无机中空纤维膜（2）通道数介于1～20个之间，无机中空纤维膜（2）与孔道（7）之间存在着间隙，在间隙中填充有热缩型温敏凝胶（8）。

6.根据权利要求1所述的正多边形中空纤维膜组件，其特征在于，在膜组件外壳（6）上设有进料口（a）和出料口（b），在膜组件外壳（6）的两端分别为封头，在两端的封头上分别设有真空口（c）和排液口（d）。

7.权利要求1所述的正多边形中空纤维膜组件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：制造出中空纤维膜元件（5），将中空纤维膜元件（5）安装于膜组件外壳（6）内，并用密封圈对中空纤维膜元件（5）上的多孔盖板（1）和多孔基底（3）的四周进行密封；

其中，中空纤维膜元件（5）的制造步骤包括：

S1，将无机中空纤维膜（2）的两端分别套入在多孔盖板（1）和多孔基底（3）上的孔道中；

S2，然后在多孔盖板（1）和多孔基底（3）上分别施加密封材料（4），使密封材料（4）将无机中空纤维膜（2）与孔道之间的缝隙封堵；

S3，升温使密封材料（4）固化。

8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述的密封圈的材质是硅胶、氟胶、四氟乙烯或石墨。

9.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，无机中空纤维膜（2）的膜管直径小于多孔盖板和多孔基底上的孔道的直径，并且在步骤S1之前，需要在无机中空纤维膜（2）的膜管两端包覆热缩型温敏凝胶（8），在步骤S1中，将无机中空纤维膜（2）的两端分别套入在多孔盖板（1）和多孔基底（3）上的孔道（7）后，热缩型温敏凝胶（8）嵌入于无机中空纤维膜（2）与孔道（7）之间的间隙中；并且，步骤S3中升温时，热缩型温敏凝胶（8）会发生收缩。