卷式膜静态混流隔网的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于膜分离技术领域，涉及一种卷式膜隔网，特别涉及一种卷式膜静态混 流隔网。
【背景技术】
[0002] 膜分离技术具有设备简单、操作方便、无相变、处理效率高和节能等优点，作为一 种单元操作日益受到人们的重视，已在海水淡化、苦咸水淡化、电子工业、食品工业、医药工 业、环境保护和生物工程等领域得到广泛应用。但在使用过程中，一个主要问题是透过流量 随运行时间延长而降低，其影响因素有：①浓差极化使得膜表面溶质要向本体溶液扩散，从 而形成阻力，使透过流量降低；②被分离溶质与膜的相互作用或在膜表面的浓度高于溶解 度，使溶质在膜表面或膜孔内产生吸附或沉积，即膜污染，使膜透过流量降低。浓差极化和 膜污染一直制约着膜技术的发展和应用，不仅使膜分离效率的降低，而且还极大地缩短了 膜的使用寿命。
[0003] 为了减少浓差极化和膜污染的影响，可以采取多种措施和控制方法，如原料液预 处理、膜表面改性、改变膜表面流体力学条件、附加场强化、膜清洗和改变膜结构等，其中加 入隔网改变膜表面流体力学条件是一种常见且有效的方法。进料液隔网能够帮助进料液创 造均匀的流体通道，通过增加进料液流道的剪切速率以及混合垂直于膜表面方向的流体， 减少靠近膜表面的截留物质，实现传质速率的增加，降低膜污染速率。
[0004] 现有国内外螺旋卷式膜元件所使用的导流隔网大多采用缠绕式或者层叠式网筋 结构，网筋间呈矩形或菱形排列。在结构上都是由沿流道方向的较粗的纵向筋，与横向夹置 在流道内较细的横向筋构成，所有流道平铺一层，构成导流隔网，但在网眼四角和膜面接触 的位置形成死角，容易造成原料液溶质的沉积污堵，并且由于横向筋和膜面的紧密接触降 低了膜元件实际使用面积。为此，中国专利CN201906567U提供一种技术方案，将夹置于纵 向筋之间的横向筋从偏向流道一边改移到纵向筋中间部位，使横向筋不与膜表面接触；中 国专利CN202151550U和中国专利CN202155150U提供一种技术方案，通过减少膜面接触， 增加径向流量，以及增宽加厚流道来减轻网眼四角易污染沉积；中国专利CN102600728B提 供一种由多层纵向筋构成的流道组成且没有横向筋的X旋流卷式膜导流隔网，通过X旋流 的促二次流作用，促进层流扰动转变为湍流，加强了溶质扩散的推动力和传质效应。
[0005] 但是，现有的导流隔网都在有效降低浓差极化和膜污染、提高传质的同时，增加了 膜运行时的压降和泵耗。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种卷式膜静态混流隔网，使膜表 面附近和流道中心的流体相互迁移，改变膜表面流体力学条件，强化流体混合，提高能量利 用率。
[0007] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 一种卷式膜静态混流隔网，其特征是：由若干个相互平行的隔网条组成，隔网条垂直于 进料流体方向，每个隔网条两端固定在带有卡槽的隔网条框架上；隔网条框架平行于进料 流体方向；每个隔网条由若干个隔网单元组成，隔网单元与隔网单元两两相互紧贴，隔网单 元由上半部分和下半部分组成，隔网单元上半部分由一块后置面板、三块挡板、两块侧板组 成，挡板垂直于进料流体方向，侧板平行于进料流体方向，其中挡板与侧板按照"左挡板、左 侧板、前置挡板、右侧板、右挡板"顺序两两垂直，呈"几字型"组合，左挡板左上角和右挡板 右上角开有四分之一圆孔，前置挡板上端中心位置开有二分之一圆孔，后置面板垂直于挡 板和侧板，并紧连左右挡板与两块侧板底部，挡板与侧板之间连接处及挡板与后置面板连 接处均存在45°圆弧；隔网单元下半部分由一块前置面板、三块挡板、两块侧板组成，挡板 垂直于进料流体方向，侧板平行于进料流体方向，其中挡板与侧板按照"左挡板、左侧板、后 置挡板、右侧板、右挡板"顺序两两垂直，呈"几字型"组合，左挡板左下角和右挡板右下角开 有四分之一圆孔，前置挡板下端中心位置开有二分之一圆孔，前置面板垂直于挡板和侧板， 并紧连左右挡板与两块侧板底部，挡板与侧板之间连接处及挡板与前置面板连接处均存在 45°圆弧；隔网单元上半部分左侧板与下半部分左侧板紧密相连，隔网单元上半部分右侧 板与下半部分右侧板紧密相连，并与隔网单元上半部分的前置挡板、隔网单元下半部分的 后置挡板共同形成中心流体通道。
[0008] 所述隔网条框架的卡槽以相等的间隔固定隔网条，隔网条沿进料方向均匀分布。 [0009] 所述挡板与侧板的高度和宽度均与前置面板、后置面板高度相等，前置挡板和后 置挡板的长度均是左右挡板长度的两倍，侧板的长度A、侧板之间的间距B，前置面板和后 置面板的宽度C、高度D、隔网单元的长度E、宽度F，圆孔直径G满足：A在0. 5?1. 5mm，B/ A=3?6, C/A=l?4, D/A=l?2, E=2B+2D，F=A+2C，G/A=0. 5?0?7。
[0010] 本发明相对于现有技术，具有以下优点： 本发明卷式膜静态混流隔网，能将膜表面附近和流道中心的流体相互迁移，改变膜表 面流体力学条件，流体流经隔网时不存在流体死角，隔网单元开设的小圆孔降低了隔网与 膜的接触面积，这使得隔网的加入，不仅降低了膜截留物质的表面浓度，增加传质速率，强 化了流体混合，而且在有效降低浓差极化和膜污染的同时，减小了因隔网的加入导致膜运 行时增加的压降和泵耗，提高了能量利用率。通过在挡板和前置挡板上开圆孔，最大程度地 减少了流体的漩涡和湍流。
【附图说明】
[0011] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明： 图1是卷式膜静态混流隔网； 图2是隔网单元及流体流经隔网单元示意图； 图3是隔网单元4由方向俯视图； 图4是隔网单元4由方向侧视图； 图5是实例1采用卷式膜静态混流隔网与常规隔网时，膜过程中的传质系数（幻与泵 功耗（QAP)之间关系图； 图6是实例2采用卷式膜静态混流隔网与常规隔网时，膜过程中的传质系数（幻与泵 功耗（QAP)之间关系图； 图7是实例3采用卷式膜静态混流隔网与常规隔网时，膜过程中的传质系数U)与泵 功耗（QAP)之间关系图； 图8是实例4采用卷式膜静态混流隔网与常规隔网时，膜过程中的传质系数（幻与泵 功耗（QAP)之间关系图； 图9是实例5采用卷式膜静态混流隔网与常规隔网时，膜过程中的传质系数（幻与泵 功耗（QAP)之间关系图； 图10是实例6采用卷式膜静态混流隔网与常规隔网时，膜过程中的传质系数（幻与泵 功耗（QAP)之间关系图； 图11是实例7采用卷式