专利名称：超细粉体料液的膜分离浓缩装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种超细粉体料液的膜分离浓缩装置。
背景技术：
超细粉体因其具备一些特殊的物理化学性质，近年来在化工、医药、电子、冶金等诸多高科技领域中得到应用。超细粉体在湿化学法生产和应用过程中，细微粉体因粒径过小，其悬浮液固液分离比较困难，传统的板框和离心分离均已不能适用。近年开发的膜分离技术对分离超细粉体具有独特的优势。专利ZL00119077.6中公开的无机膜集成技术超细粉体制备方法中采用料液循环，错流过滤膜分离工艺，使含超细粉体悬浮态料液在泵加压下在管路内连续流动，循环于无机膜装置与物料槽之间，料液中液相不断透过无机膜被分离收集，循环物料逐渐增浓，达到固液分离的目的。这种分离方法对物料的流动性要求较高，当料液粘度较高、流动性较差时易堵塞膜管通道，使得渗透通量迅速降低，同时还会导致膜再生困难、产品收率降低等问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种超细粉体料液的膜分离浓缩装置，使超细粉体料液浓缩倍数提高，特别适合于高粘度料液的分离，降低操作成本。
本实用新型超细粉体料液的膜分离装置设有料槽，料槽内固定有一根或多根膜管，各膜管的一端封闭，它们的开口端与抽吸系统相连，所说膜管的膜层位于膜管的外表面，膜孔径为2nm～5μm，其材质可以是陶瓷、金属、复合材料或其他材质。
所说的抽吸系统是抽液泵。
所说的抽吸系统是真空泵，膜管开口端与真空泵之间连有渗透液收集罐。
所说的各膜管的开口端通过管路与反冲机构相连。当膜通量较低时，采用该反冲机构适向膜管内加压反冲，减轻膜污染，恢复通量后继续抽吸，所说的反冲介质可以是压力气体或增压液体。
所说的反冲机构是空压机、气体钢瓶或液体泵。
所说的膜管以平行管束的形式排列，管束开口端通过一个花板及上盖法兰固定，花板与上盖法兰相连，膜管、花板和上盖组成膜组件。上盖法兰上侧设有集液槽。
所说的料槽设有洗涤液加液口。对于含杂质离子的料液，通过加液口加入去离子水或洗涤液，继续分离，重复若干次后可使离子浓度降到所要求的水平。
本实用新型中，料槽内料液通过膜管外壁进行膜渗透分离，无需在管道内循流动，因而可避免过滤过程中的通道堵塞等问题，即使是料液粘度很高、失去流动性的情况下也可以进行过滤过程，从而可以将料液浓度提高到较高水平，分离效率及产品回收率提高。
图1是本实用新型超细粉体膜分离装置结构简图。
图2是膜组件结构示意图。
图3是图2的A-A剖视图。
图中，1、8、9-电磁阀，2-上盖封头，3-压力表，4-减压阀，5-空压机，6-膜管，7-料槽，10-排空阀，11-真空表，12-真空泵，13-渗透液收集罐，14-排液阀，15-出液口，16-O形密封圈，17-上盖法兰18-花板，19-导流管，20-集液槽，21-螺栓，22-加液口。
图2和图3表示膜管6以平行管束的形式排列，管束开口端通过一个花板18和法兰17固定，花板与上盖封头2的法兰17以螺栓21相连，二者之间加装O形密封圈16，上盖封头2装有出液口15；膜管6、花板18和上盖封头17按图2组装成膜组件，该组件可直接加装在料槽7的上口。
具体实施方式
实施例一下面结合图1-图3说明本实用新型装置分离超细粉体的过程。
操作前先将料槽7中加满料液，将图2所示的膜组件放入料槽7中，并用螺栓21固定好。膜管6浸入料槽7的料液中，膜管6的下端封闭并紧贴料槽7底部，以增加过滤时的膜面积及避免反冲时由于压力过大与料槽底部碰撞。操作时，关闭电磁阀1和8，开启电磁阀9，启动真空泵12，料槽7内物料的液相成分即渗透进入膜管的管内，随后被真空泵12抽吸进入法兰17上侧的空腔内，通过集液槽20、导流管19入渗透液收集罐13；随着液相的分离，料槽内的料液增浓，至液相抽出阻力增大，通量明显减小时，说明膜污染较严重，此时关闭阀9，开启阀1，启动空压机5，压力气体即通过减压阀5向膜管内加压反冲，使附着在膜管外的滤饼层脱落，膜通量提高。关闭阀1，打开阀8卸掉膜组件中的压力。关闭阀8，再次打开阀9继续分离过程，直至料液固含量增至预定的浓度时，从加液口22加入一定量的洗涤液，继续过滤，重复以上加液和过滤操作数次至料液中离子浓度低于一定程度，继续过滤至料液固含量达到预定值，关闭真空泵12，打开排气阀10卸掉真空，至此固相粉体留在料槽内，液相被分离集于槽13内，从排水阀14将液体排出利用或排放。
对于某些料液体系，可通过向料液加压方式，加大膜管的跨膜压差，提高通量。
实施例二Zr(OH)4溶胶的浓缩试验将平均粒径为6μm，浓度为10％的Zr(OH)4溶胶装入图1本实用新型装置的料槽内，开启真空泵12，通过陶瓷外膜渗透分离出液相，并适时采用反冲操作，有效地减薄膜表面的滤饼层，最终料液浓度可增浓达到30％，即Zr(OH)4溶胶在原有基础上浓缩了3倍，所得浓缩料液粘度大于1000000cp；产品收率达99％。
固含量同样为10％的Zr(OH)4溶胶采用过去的陶瓷膜错流循环过滤装置分离时，已出现循环通道堵塞，分离过程难以进行，料液浓度不能继续提高。
权利要求1.超细粉体料液的膜分离装置，设有料槽，其特征是料槽内固定有一根或多根膜管，各膜管的一端封闭，它们的开口端与抽吸系统相连，所说膜管的膜层位于膜管的外表面，膜孔径为2nm～5μm。
2.根据权利要求1所述的超细粉体料液的膜分离装置，其特征是所说的抽吸系统是抽液泵。
3.根据权利要求1所述的超细粉体料液的膜分离装置，其特征是所说的抽吸系统是真空泵，膜管的开口端与真空泵之间连有渗透液收集罐。
4.根据权利要求1或2或3所述的超细粉体料液的膜分离装置，其特征是所说的各膜管的开口端通过管路与反冲机构相连。
5.根据权利要求4所述的超细粉体料液的膜分离装置，其特征是所说的反冲机构是空压机、气体钢瓶或液体泵。
6.根据权利要求5所述的超细粉体料液的膜分离装置，其特征是料槽设有洗涤液加液口。
7.根据权利要求6所述的超细粉体料液的膜分离装置，其特征是所说的膜管以平行管束的形式排列，管束开口端通过一个花板和上盖法兰固定，花板与上盖法兰相连，膜管、花板和上盖组成膜组件。
8.根据权利要求7所述的超细粉体料液的膜分离装置，其特征是上盖法兰上侧设有集液槽。
专利摘要本实用新型涉及一种超细粉体悬浮态料液进行浓缩的装置，设有料槽，料槽内固定有一根或多根膜管，各膜管的一端封闭，它们的开口端与抽吸系统相连，所说膜管的膜层位于膜管的外表面，膜孔径为2nm～5μm。膜管开口端与加压反冲机构相连，可适时反冲减轻膜污染。本装置在料液粘度很高、失去流动性的情况下也可以进行过滤过程，从而可以将料液浓度提高到较高水平，分离效率及产品回收率提高。
文档编号B01D63/06GK2785695SQ20052007075
公开日2006年6月7日 申请日期2005年4月14日 优先权日2005年4月14日
发明者徐南平, 邢卫红, 范益群, 邹琳玲 申请人:南京工业大学