專利名稱：膜過濾板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種膜過濾板，是有關(guān)將液體混合物加壓，通過半滲透膜，分離成若干部分的框式超濾或微濾裝置中之關(guān)鍵部件，屬于化工分離設(shè)備領(lǐng)域。
評價超濾或微濾裝置可用兩個標(biāo)準(zhǔn)一是濃縮比，即原液加工所能達(dá)到的最大濃縮度；二是通量，即單位時間單位膜面積的濾過量。這些不僅決定于裝置的裝有膜面積，還決定于原液在膜面上的流動狀況和有效過濾膜面積，尤其要有必要的膜面速度。而膜過濾板的結(jié)構(gòu)對其有著重要的意義。
先有技術(shù)領(lǐng)域中提出的典型結(jié)構(gòu)是一種橢圓形或方形板。如DDS(De Danske Sukkerfabriker)公司制造的，或中國專利CN87104231A所提出的。這類結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn)是過濾板的兩面均可裝膜，使裝置的單位體積的裝膜面積較大。但均顯示了許多問題。首先，原液的通道都是靠膜的變形而成型，這不僅各個通道難于均同，通道高度很小，使實際有效過濾膜面積降低，清洗效果不好，且要求相當(dāng)高強(qiáng)度的膜。其次，原液進(jìn)、出口之間的一系列通道為并流排列，因此達(dá)到一定的膜面速度所需原液的循環(huán)量大，這不僅使原液的進(jìn)、出口面積增大，降低了有效過濾膜面積，也增加了操作費(fèi)用。這些缺點(diǎn)對于處理粘度大和雜質(zhì)濃度高的液體體系更為不利。此外，還有濾結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，加工制造工藝要求高等問題。
本發(fā)明的目的，是設(shè)計一種既有過濾面又具有固有原液通道面的膜過濾板，以改善原液在過濾過程中的流動狀態(tài)，提高膜的有效過濾膜面積和膜面的清洗效果，降低膜的強(qiáng)度要求，提高膜的使用壽命。
本發(fā)明的另一目的，是該膜過濾板的原液進(jìn)、出口之間僅有一條單一的固有通道，以減小原液的循環(huán)量，降低操作費(fèi)用。
本發(fā)明還有一目的，是該膜過濾板的正、反兩面均為可一次模壓而成的敞開式結(jié)構(gòu)，以利于加工制造、板的清洗消毒。
本發(fā)明的膜過濾板為大致扁平矩形，正面為過濾面，反面為原液通道面，是過濾裝置的關(guān)鍵部件。用若干塊該膜過濾板可并接成一過濾單元，一過濾裝置可根據(jù)需要用若干單元串聯(lián)而成。
每一膜過濾板的一表面有隆突的邊緣圍繞，另一表面周圍有一與之對應(yīng)的密封槽，隆突的邊緣正好卡入相鄰板的密封槽內(nèi)，使原液在一過濾單元中的相鄰兩膜過濾板之間流過。在每個膜過濾板上有兩個和板面垂直的孔，可根據(jù)是否便于膜的更換操作而置于不同的位置，當(dāng)膜過濾板疊放組成過濾單元時，將這些孔眼對正，形成板間原液并接的進(jìn)口和出口導(dǎo)流管。每一孔的兩個端口裝置兩種不同類型的卡環(huán)，在過濾面上的端口裝密封卡環(huán)，在原液通道面上的端口裝配流卡環(huán)。配流卡環(huán)邊緣上有配流缺口，原液從配流卡環(huán)的配流缺口流入或離開膜過濾板，而密封卡環(huán)壓住板上的膜，和配流卡環(huán)相互卡在一起。膜過濾板疊放時，一塊板的配流卡環(huán)靠緊相鄰板的密封卡環(huán)，使板間的導(dǎo)流管通道密封。過濾面表面上所裝的膜略大于板的四周邊緣密封槽(或者說四周邊緣隆突部分)，因而對相鄰板施于夾持力，便形成板間的周邊密封。
過濾單元之間為串接，即將上一過濾單元最后一塊板的入口導(dǎo)流管用大小和入口孔相同的圓形隔片隔開，而將該板的出口和下一過濾單元的入口相接。由若干過濾單元組成的過濾裝置，通過端板加壓縮力，實現(xiàn)整體密封。
本膜過濾板的特征在于外形為矩形、正面和反面均為敞開式結(jié)構(gòu)，正面為用于支托過濾膜的過濾面，反面為原液流經(jīng)過濾板的原液通道面。
在過濾面上有一系列斜濾液流槽，并有適當(dāng)?shù)谋刃睘V液流槽稍寬的分流槽，將斜濾液流槽包圍或分隔成幾部分，把濾液集中于板下部的集液槽內(nèi)。集液槽靠相鄰板的原液通道面上的平面部分蓋住。集液槽內(nèi)的過濾液通過開在板的側(cè)面與集液槽連通的孔引出。在原液通道面上，原液進(jìn)口和出口之間只有一條原液通道，其大小和安排可根據(jù)需要確定。為了獲得較好的過濾效果，分流槽比斜濾液流槽深，橫向淺槽最淺，集液槽最深。過濾面上還有與板反面的原液通道相對應(yīng)的橫向淺槽，該槽的棱比原液通道的棱稍寬，并與之對應(yīng)。
原液通道內(nèi)還可設(shè)有利于改善流動狀態(tài)的導(dǎo)流筋。
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1為本膜過濾板的正面(過濾面)圖。
圖2為本膜過濾板的反面(原液通道面)圖。
圖3為本膜過濾板H－H位置的局部斷面圖。
圖4為配流卡環(huán)圖。
圖5為密封卡環(huán)圖。
該膜過濾板由聚丙烯或聚砜模壓而成的敞開式結(jié)構(gòu)，分正、反兩面。正面如
圖1所示，為裝膜的過濾面，有一系列斜的濾液流槽(1)，和適當(dāng)?shù)姆至鞑?2)，將濾液集中至集液槽(3)內(nèi)，濾液通過濾液出口管(4)引出濾板而被收集。集液槽(3)靠相鄰板的反面的平面部分(16)蓋住。過濾面上還有與原液通道(10)相對應(yīng)的橫向淺槽(5)，該槽的棱(6)比原液通道的棱(11)寬，并與之對應(yīng)。分流槽(2)比斜濾液流槽(1)深，橫向淺槽(5)最淺，集液槽(3)最深，部分關(guān)系如圖3所示。膜過濾面四周有板間密封槽(7)，該槽和原液通道面四周的突緣(14)相對應(yīng)，疊放時相鄰板的突緣(14)正好卡入其中。
反面為原液通道面。如圖2所示。原液進(jìn)口(8)和出口(9)均在過濾板的上側(cè)。原液進(jìn)口(8)至出口(9)之間只有一條通道(10)。通道根據(jù)原液的進(jìn)、出口均在過濾板的上側(cè)，作了以橫向通道為主的特殊安排。如圖2所示。原液通道內(nèi)可加有利于改善原液流動狀態(tài)的導(dǎo)流筋(12)。原液通道面的四周有兩條突緣(14)，該兩條突緣在過濾板疊放時，正好卡入相鄰板的密封槽(7)內(nèi)，其高度比密封槽(7)的槽深稍高。過濾板的周邊(13)和棱(11)導(dǎo)流筋(12)在同一平面上。板間靠壓緊機(jī)構(gòu)(未示意)使板間壓緊，靠突緣(14)的變形和夾在其間的膜而實現(xiàn)周邊密封。
過濾面進(jìn)、出口處膜的邊緣靠卡環(huán)(圖4和圖5)卡住，通過壓緊機(jī)構(gòu)，靠板間壓緊。已有各種類型的卡環(huán)結(jié)構(gòu)，一般由兩個環(huán)狀零件組成，一為配流卡環(huán)(圖4)，一為密封卡環(huán)(圖5)。每個卡環(huán)的內(nèi)邊上都有兩條腿(17)和與另一卡環(huán)的腿相對應(yīng)的兩個插腿孔(18)。裝膜時密封卡環(huán)裝在過濾面這邊的進(jìn)、出口的端口，膜夾在密封卡環(huán)和過濾面之間。配流卡環(huán)裝在原液通道這邊的進(jìn)、出口端口。同時，將密封卡環(huán)的腿插入配流卡環(huán)的插腿孔，使相互卡在一起將膜固定在過濾板上，并使導(dǎo)流管的原液與膜下的過濾液隔開而密封。配流卡環(huán)上有許多均勻分布的缺口(19)，原液從這些缺口進(jìn)入和離開通道。
過濾裝置根據(jù)生產(chǎn)要求由多塊膜過濾板并接而成的多個過濾單元串接而成。用安裝突耳(15)整體垂直安裝在一個適當(dāng)?shù)闹С屑稀?br> 實踐證明，由于該過濾板正、反面功能不同，不必靠裝在其上的膜的變形，而本身已有固定原液通道，這不僅降低了對膜的強(qiáng)度要求，延長了膜的使用壽命，膜經(jīng)十幾次卸裝仍完好無缺。且由于改善了原液在過濾過程中的流動狀態(tài)，增加了實際有效過濾面積，提高了過濾通量。使用開孔率僅50％左右的膜便可達(dá)到以致超過開孔率70％左右的同類膜的過濾通量。膜面也更易于清洗，降低了清洗要求，縮短了清洗時間，提高了清洗效果。另外，原液進(jìn)、出口之間只有一條單一原液通道，在達(dá)到一定的膜面速度條件下，大大減小了原液的循環(huán)量，降低了操作費(fèi)用。過濾板正、反面均為敞開式結(jié)構(gòu)，可一次模壓而成，易于加工制造，也有利于過濾板的清洗消毒。原液進(jìn)、出口均在過濾板的上側(cè)，便于膜的更換操作。
權(quán)利要求1.一種膜過濾板，其特征在于外形為矩形，正面和反面均為敞開式結(jié)構(gòu)，正面為用于支托過濾膜的過濾面，反面為原液流經(jīng)過濾板的原液通道面，在過濾面上有一系列斜濾液流槽，并有適當(dāng)?shù)谋刃睘V液流槽稍寬的分流槽，將斜濾液流槽包圍或分隔成幾部分，把濾液集中于板下部的集液槽內(nèi)，集液槽靠相鄰板的原液通道面上的平面部分蓋住，集液槽內(nèi)的過濾液通過開在板的側(cè)面與集液槽連通的孔引出，在原液通道面上，原液進(jìn)口和出口之間只有一條原液通道。
2.按照權(quán)利要求1所說的膜過濾板，其特征在于所說的過濾面上還有與板反面的原液通道相對應(yīng)的橫向淺槽，該槽的棱比原液通道的棱稍寬，并與之對應(yīng)。
3.按照權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所說的膜過濾板，其特征在于所說的分流槽比斜濾液流槽深，橫向淺槽最淺，集液槽最深。
4.按照權(quán)利要求1和2所說的膜過濾板，其特征在于原液通道內(nèi)設(shè)有利于改善流動狀態(tài)的導(dǎo)流筋。
專利摘要本實用新型為膜過濾板，屬于化工分離設(shè)備領(lǐng)域，其外形為矩形，正面為過濾面，反面為原液通道面，均為敞開式結(jié)構(gòu)，在過濾面上有一系列斜濾液流槽，并由分流槽將其包圍或分隔成幾部分，把濾液集中于板下部的集液槽內(nèi)，集液槽靠相鄰板的原液通道面上的平面部分蓋住，過濾液通過開在板的側(cè)面與集液槽連通的孔引出，在原液通道面上原液進(jìn)口和出口間只有一條原液通道。本過濾板易于制造和清洗、過濾通量大。
文檔編號B01D69/00GK2091178SQ9120413
公開日1991年12月25日 申請日期1991年3月21日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月21日
發(fā)明者劉茂林, 蔣維鈞 申請人:清華大學(xué)