[发明专利]一种基于中空纤维液膜分离亚麻酸甲酯的方法和装置

权利要求书

1.一种基于中空纤维液膜分离亚麻酸甲酯的装置，其特征在于包括原料相罐（1）、设置于原料相罐（1）内部的膜束、输送泵（6）和内部盛有剥离溶剂的剥离相罐（7）；所述原料相罐（1）相对的两侧壁固定安装有集液腔道构件，所述膜束的两端分别与原料相罐（1）相对两侧壁上的集液腔道构件通接，所述原料相罐（1）内部盛有含亚麻酸甲酯的原料液，所述膜束展开浸没在原料相罐（1）内的原料液内；所述膜束包括若干根尺寸相同且两端对齐的中空纤维液膜（2），所述中空纤维液膜（2）是以Ag⁺作为载体的亲水性中空纤维膜；

原料相罐（1）的一侧壁上的集液腔道构件依次通过输送泵（6）和剥离相罐（7），由管路通接至原料相罐（1）相对的另一侧壁的集液腔道构件上，剥离相罐（7）内的剥离溶剂在输送泵（6）的输送作用下，能够通过原料相罐（1）的一侧壁上的集液腔道构件分为若干个支流均匀地流入每根中空纤维液膜（2）的内腔内，并经原料相罐（1）相对的另一侧壁上的集液腔道构件重新返回至剥离相罐（7）内，形成剥离溶剂的管路循环系统；

基于中空纤维液膜分离亚麻酸甲酯的方法，包括以下步骤：

S1：含亚麻酸甲酯的植物油甲酯用石油醚稀释后，作为原料液置于原料相罐（1）内，膜束的各根中空纤维液膜（2）均浸没在所述原料液内，将原料相罐（1）置于避光条件下放置；剥离溶剂为不饱和烃类化合物，或者为不饱和烃类化合物与石油醚、正庚烷中的至少一种的混合液；将所述剥离溶剂置于剥离相罐（7）内；

S2：开启运行输送泵（6）进行分离亚麻酸甲酯，剥离相罐（7）内的剥离溶剂进入膜束的各根中空纤维液膜（2）的内腔内，再流出返回至剥离相罐（7）内；在中空纤维液膜（2）上载体Ag⁺的促进传递作用和扩散作用下，亚麻酸甲酯从原料液进入到剥离溶剂中；

S3：当亚麻酸甲酯从原料液中的分离结束后，停止运行输送泵（6），将剥离相罐（7）内的剥离溶剂依次用饱和氯化钠溶液和蒸馏水洗涤1~3次，再经旋转蒸发浓缩脱除剥离溶剂，得到最终产品亚麻酸甲酯；

所述中空纤维液膜（2）的制备方法包括以下步骤：

1）取丁二醇与AgBF₄于离心管中漩涡振荡5~15分钟混合均匀，即得到所需要的Ag(I)-丁二醇膜液；

2）将亲水性PVDF中空纤维膜置于凹形容器中，用毛刷将步骤1）所得Ag(I)-丁二醇膜液充分涂抹在亲水性PVDF中空纤维膜外表面，确保膜液充分的进入到亲水性PVDF中空纤维膜的每一个膜孔中，然后将亲水性PVDF中空纤维膜的两端开口连接真空泵进行抽取真空，将膜表面的膜液压入膜内腔，随后将亲水性PVDF中空纤维膜的两端开口连接氮气瓶进行通入氮气，将膜内腔内的膜液吹出膜孔，这样重复3~5次，使得膜液能够容易的进入到膜孔中；

3）再用毛刷在亲水性PVDF中空纤维膜的外表面涂抹步骤1）所得Ag(I)-丁二醇膜液，随后于暗处静置10~20分钟，以确保亲水性PVDF中空纤维膜的膜孔被膜液充分浸润，充分浸润后用纸巾轻拭掉亲水性PVDF中空纤维膜外表面的膜液，亲水性PVDF中空纤维膜均匀透明，即制得所述中空纤维液膜（2）。

2.根据权利要求1所述的一种基于中空纤维液膜分离亚麻酸甲酯的装置，其特征在于所述亲水性中空纤维膜的材质为PVDF，其接触角为20~90°；所述膜束是由2~100根中空纤维液膜（2）组成，每根中空纤维液膜（2）的长度均为10~100cm。

3.根据权利要求1所述的一种基于中空纤维液膜分离亚麻酸甲酯的装置，其特征在于所述集液腔道构件包括活接头和连接管头（4），所述活接头包括螺母（31）、云头（32）和平接（33），所述螺母（31）密封固定安装在原料相罐（1）的侧部，且螺母（31）带有螺纹的一端朝向原料相罐（1）内部；所述螺母（31）位于原料相罐（1）外部的一端与连接管头（4）密封配合连接，并通过连接管头（4）与输送泵（6）或剥离相罐（7）由管路连接；所述膜束的两端均套设云头（32）和平接（33），并均通过云头（32）与固定在原料相罐（1）侧壁上的螺母（31）密封螺纹连接，且在膜束与平接（33）的空隙处以及膜束的若干根中空纤维液膜（2）的靠近于平接（33）的端部之间均浇注环氧树脂AB胶进行密封固定，以防进入平接（33）、云头（32）与螺母（31）之间的空腔内的剥离溶剂泄漏进入原料相罐（1）内。