[发明专利]一种低压力损失陶瓷膜元件、组件及组件的制备方法

说明书

本发明公开了一种低压力损失陶瓷膜元件、组件及组件的制备方法，低压力损失陶瓷膜元件，陶瓷膜元件的外形为正棱柱结构；陶瓷膜元件为多通道结构，通道两端的通道口均为向外渐扩的喇叭状，通道口向外渐扩的角度为0°α90°。本发明在多通道陶瓷膜通道入口处设立的坡度，不仅减少了大流量对陶瓷膜端面的撞击，避免了陶瓷膜端面产生破损等膜缺陷，而且通过坡度的缓冲，极大地降低了流体流经膜通道时由于端面撞击和流道突然变窄而产生的压力损失；本发明膜组件直接将膜和膜以及膜与膜壳在端头处用胶胶装在一起，省去了组件密封处制作和安装的麻烦，避免了密封泄露的风险，加强了膜端头的整体强度；而且这种一体化组件可做成膜面积标准化组件，可以更方便地装卸。

技术领域

本发明涉及一种低压力损失陶瓷膜元件、组件及组件的制备方法，属于陶瓷膜应用领域。

背景技术

陶瓷膜以其独特的高强度、良好的化学稳定性、窄的孔径分布以及高通量的运行等优势，具有一般有机膜无法达到的使用性能。早已成功地应用于食品饮料、生物医药、石油化工、冶金电子以及环保水处理行业中。但是陶瓷膜在使用过程中，在膜组件的进水端往往会出现较大压力损失。这种压力损失一方面来自于流体对陶瓷膜元件通道之间膜面的冲击，另一方面来自于流体对组件花盘孔道之间盘面的冲击。这种冲击一方面产生了较大的压力降，导致能耗增加，另一方面对陶瓷膜的端面产生了极大的冲刷，一旦料液中有硬性颗粒时，很容易造成陶瓷膜端面产生磨损，甚至凹陷等瑕疵，大大降低了陶瓷膜的使用寿命。这在盐水精制陶瓷膜设备中经常会遇到的现象。现有通常的解决办法，是在膜端面压着一块金属挡片。但这会增加膜安装时的麻烦，而且挡片稍微松动，就会被流体冲击挪位，反而使挡片堵塞部分膜通道入口，从而影响正常的过滤过程。再者，这种方法也只是降低流体对膜端面的冲击磨损，不能从根本上降低因此形成的压力损失。

而且，现有的陶瓷膜组件结构绝大部分都是采用膜壳里焊接花盘，再将陶瓷膜安装在花盘、密封圈以及压盖之间的传统密封方法，制作工序复杂，安装和拆卸很不方便，增加了工作量。

发明内容

为了从根本上解决进水时组件压力损失大，膜元件端面被冲刷的问题，同时也为了解决陶瓷膜组件安装和拆卸时的麻烦，本发明提供了一种低压力损失陶瓷膜元件、组件及组件的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种低压力损失陶瓷膜元件，陶瓷膜元件的外形为正棱柱结构；陶瓷膜元件为多通道结构，通道两端的通道口均为向外渐扩的喇叭状，通道口向外渐扩的角度α取值为0°＜α＜90°。

上述通道两端的通道口均为向外渐扩的喇叭状，也即陶瓷膜的通道入口具有一定坡度，这种坡度表现为由外向内通道直径是逐渐变小的，申请人经研发实践发现，在多通道陶瓷膜通道入口处设立的坡度，不仅减少了大流量对陶瓷膜端面的撞击，避免了陶瓷膜端面产生破损等膜缺陷，而且通过坡度的缓冲，极大地降低了流体流经膜通道时由于端面撞击和流道突然变窄而产生的压力损失。

通道口向外渐扩的角度指通道口内侧壁与陶瓷膜元件端面之间的夹角。

为了进一步减少陶瓷膜端面破损，降低压力损失，优选地，通道口向外渐扩的角度α取值为45°＜α＜90°。

为了方便组件制备，陶瓷膜元件的外形为正六棱柱结构。

一种低压力损失陶瓷膜组件，包括上述低压力损失陶瓷膜元件，还包括膜壳、上盖和下盖；陶瓷膜元件密集有序地排列在膜壳内、且陶瓷膜元件的轴向与膜壳的轴向相互平行，相邻两陶瓷膜元件的相邻侧面相互平行、且相对；膜壳内的两端采用粘结胶胶封、将膜壳和膜壳内所有的陶瓷膜元件胶装为一体结构；上盖和下盖分别螺纹连接在膜壳的上下两端，上盖和下盖与膜壳之间均采用“O”型圈的密封，上盖和下盖上均设有进(出)水口。进(出)水口用于进出原水和浓缩液。