膜组件--何秋霞

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1、9.1.2膜分离组件7/5/20211前言其中膜组件是一种将膜以某种形式组装在一个基本单元设备内，然后在外界驱动力的作用下实现对混合物中各组分分离的器件。各种膜设备或称膜分离装置主要由膜组件、泵、过滤器、仪表及管路等构成。在膜分离工业装置中，根据生产规模的需要，一般可设置数个乃至数千个膜组件。7/5/20212经验证明，一种性能良好的膜组件应达到以下要求：对膜性能提供足够的机械支撑，并可使高压原料液（气）和低压透过液（气）严格分开；在能耗最小的条件下，使原料液（气）在膜面上流动状态均匀合理，以减少浓差极化；具有尽可能高的装填密度（单位体积的膜

2、组件中填充膜的有效面积），并使膜的安装和更换方便；装置牢固、安全可靠、价格低廉和易维护。7/5/20213膜元件(element)：即膜芯膜组件(module)：按一定技术要求将膜(元件)组装在一起的组合构件。原料以一定组成、一定流速进入膜组件，由于其中某一组分更容易通过膜，所以膜组件内原料的组成和流速均随位置变化。进入膜组件的物流通过膜组件以后分成两股，即渗透物（通过膜的那部分物流）和截留物（被膜所截留的物流）。膜上游原料液渗透液截留液膜下游膜组件(module)7/5/20214管式膜管式(tubes)膜组件毛细管(capillary)膜

3、组件中空纤维(Hollow-Fibers)膜组件板式膜板框式(Plateandframe)膜组件卷绕式(SpiralWound)膜组件垫套式膜组件膜组件可以有多种形式，它们均根据两种膜构型设计而成：1）管式构型；2）平板式构型。7/5/20215一.管式膜组件特点：结构简单、适应性强、压力损失小、透过量大，清洗、安装方便、可耐高压，适合处理高粘度及稠厚液体。但比表面积小，适于微滤和超滤。7/5/20216管式膜组件构造7/5/20217二.中空纤维式特点：1）可耐高压；2）单位体积内的有效膜表面积大，最高可达30000m2/m3；3）寿命较长

4、（可达5年）4）可做成一种效率高、成本低、体积小和重量轻的膜分离装置；5）不足之处是中空纤维膜的制作技术复杂，管板制作也较困难，同时不能处理含悬浮固体的料液。中空纤维式膜组件工作示意图7/5/20218膜组件外壳中空纤维MF膜组件中空纤维UF膜组件大连欧科（OKM）公司中空纤维膜组件7/5/20219三.板框式板框式也称平板式，它是由许多板和框(plateandframe)堆积组装在一起而得名，其外观类似普通的板框式压滤机(filterpress)。它是膜分离历史上最早问世的一种膜组件形式。板框式膜组件工作示意图7/5/202110板框式膜组

5、件特点构造比较简单，且可单独更换膜片；可作为试验机，将各种膜样品同时安装在一起进行性能检测；流道的断面积可适当增大，压降较小，线速度可达1~5m/s，且不易被纤维屑等异物堵塞；为促进膜组件内的湍流效果，不少厂家将原液导流板的表面设计成各式凹凸或波纹结构或在膜面配置筛网等物。7/5/202111板框式膜组件流道示意图曲折流道示意图7/5/202112螺旋卷式简称卷式，主要部件为多孔支撑材料，两侧是膜，三边密封，开放边与一根多孔的中心产品水收集管密封连接，在膜袋外部的原水侧垫一层网眼型间隔材料，把膜袋－隔网依次迭合，绕中心集水管紧密地卷起来，形成

6、一个膜卷，装进圆柱形压力容器内，就制成了一个螺旋卷式膜组件。四.螺旋卷式7/5/202113螺旋卷式膜组件特点结构紧凑，单位体积内的有效面积大（830~1660m2/m3）缺点是当原液中含有悬浮固体时使用有困难；透过侧的支撑材料较难满足要求，不易密封，同时膜组件的制作工艺复杂、要求高，尤其是用于高压操作时难度更大。7/5/202114螺卷式膜组件工作示意图7/5/202115五、特殊膜组件1.旋转式膜组件2.振动式膜组件3.毛细管膜组件7/5/202116Thanksforyourattention!7/5/202117