CN207371363U - 高效分子筛膜装置及分离生产*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高效分子筛膜装置及分离生产***，涉及分子筛渗透汽化膜分离的技术领域，包括壳体和折流板；所述折流板设置在所述壳体内，将所述壳体的内腔分成分流腔和汇合回流腔；所述折流板包括分流板和汇合板；所述分流板设置在所述壳体的进气口，将所述进气口内的气体分流进入所述分流腔内；所述汇合板将所述分流腔内的气体汇合进入所述汇合回流腔，解决了现有技术中存在的分离效率低，需要进行多级分离的技术问题。

Description

高效分子筛膜装置及分离生产***

技术领域

本实用新型涉及分子筛渗透汽化膜分离技术领域，尤其是涉及一种高效分子筛膜装置及分离生产***。

背景技术

分子筛渗透汽化膜分离技术是21世纪最有前途的高新技术之一，具有高效节能、环保等特点，能够替代蒸馏、萃取、吸附等传统分离方法，在有机物脱水领域具有明显的优势。

有机气体与膜管接触时，由于不同物质的分子直径差异，膜管进行选择性吸附渗透，从而达到分级或脱水效果。膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术，半透膜又称分离膜或滤膜，膜壁布满小孔，根据孔径大小可以分为：微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。

膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。

常规的分子筛膜装置膜管直接装在膜组件内，在进行有机溶剂分离脱水时，不能保证所有有机气体都能与膜管接触，分离效率低，需要进行多级分离。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供高效分子筛膜装置及分离生产***，以缓解了现有技术中存在的分离效率低，需要进行多级分离的技术问题。

第一方面，本实用新型提供的一种高效分子筛膜装置，包括：壳体和折流板；

所述折流板设置在所述壳体内，将所述壳体的内腔分成分流腔和汇合回流腔；

所述折流板包括分流板和汇合板；

所述分流板设置在所述壳体的进气口，将所述进气口内的气体分流进入所述分流腔内；

所述汇合板将所述分流腔内的气体汇合进入所述汇合回流腔。

进一步地，所述壳体内设置有活动管板和固定管板；

用于固定膜管的所述活动管板设置在所述壳体的上部；用于固定膜管的所述固定管板设置在所述壳体的下部。

进一步地，所述折流板设置在所述活动管板和所述固定管板之间；且所述折流板的上端和下端分别抵触在所述活动管板和所述固定管板之间。

进一步地，所述汇合板的下端设置有缺口，使从所述进气口进入的气体从所述分流腔通过所述缺口汇入所述汇合回流腔。

进一步地，所述膜管沿所述壳体的竖直方向穿设在所述活动管板和所述固定管板之间。

进一步地，所述膜管均匀的分布在所述分流腔和所述汇合回流腔中。

进一步地，所述壳体的上部靠近所述活动管板的位置设置有上封头，其在所述上封头上设置有渗透气体出口。

进一步地，所述壳体的下部靠近所述固定管板的位置设置有下封头，其在所述下封头上设置有渗透冷凝液体出口。

进一步地，在所述壳体的下部靠近所述固定管板处设置有冷凝溶剂出口；

所述壳体的上部靠近所述活动管板处设置有出气口，所述出气口与所述汇合回流腔连通；

所述进气口设置在所述壳体的上部靠近所述活动管板处。

第二方面，本实用新型提供的一种分离生产***，包括下级分离装置和第一方面的任一项所述的高效分子筛膜装置；

所述下级分离装置与所述高效分子膜装置连接。

采用本实用新型提供的高效分子筛膜装置及分离生产***，具有以下有益效果：

本实用新型提供的高效分子筛膜装置，包括：壳体和折流板；折流板设置在壳体内，将壳体的内腔分成分流腔和汇合回流腔；折流板包括分流板和汇合板；分流板设置在壳体的进气口，将进气口内的气体分流进入分流腔内；汇合板将分流腔内的气体汇合进入汇合回流腔。

通过在壳体内设置的折流板将从进气口内进入的气体分成多股气流从而进行分离，为了增加吸收的效率，则在壳体的上部设置有进气口，使得分成多股气流的气体沿膜管的长度方向上流过，一直流经到膜管的末端后将气体合并后，再次通过膜管进行分离，通过添加折流板，使有机气体分流通过整个膜管的管程进行一次分离，缩小分离空间，提高有机气体与膜管的接触率，提高分离效率，除去大部分的水分；气体在膜组件末端进行合并回流至出气口，再次分离，除去剩余水分。整个行程是常规膜管的两倍，增加了气体在膜管内的滞留时间，大大提高分离效率。相同规格的膜管其分离效果，装有折流板的是常规的1.2－1.5倍，接触截面积与行程乘积相比，两者一样，但是接触率提高，滞留时间增长，效率提高。

本实用新型提供的分离生产***具有上述高效分子筛膜装置具有的一切有益效果，并且还大大节约了分离有机气体需要的设备数量，大大减小了生产空间和成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的高效分子筛膜装置的剖视图；

图2为本实用新型实施例提供的高效分子筛膜装置的俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的高效分子筛膜装置的结构示意图。

图标：100－壳体；110－内腔；111－分流腔；112－汇合回流腔；120－进气口；130－活动管板；140－固定管板；150－冷凝溶剂出口；160－出气口；200－折流板；210－分流板；220－汇合板；221－缺口；300－膜管；400－上封头；410－渗透气体出口；500－下封头；510－渗透冷凝液体出口。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

请参照图1、图2、图3，下面将结合附图对本实用新型实施例提供的高效分子筛膜装置及分离生产***做详细说明。

第一方面，本实用新型实施例提供的一种高效分子筛膜装置，包括：壳体100和折流板200；

折流板200设置在壳体100内，将壳体100的内腔110分成分流腔111和汇合回流腔112；

折流板200包括分流板210和汇合板220；

分流板210设置在壳体100的进气口120，将进气口120内的气体分流进入分流腔111内；

汇合板220将分流腔111内的气体汇合进入汇合回流腔112。

需要说明的是，通过在壳体100内设置的折流板200将从进气口120内进入的气体分成多股气流从而进行分离，为了增加换热的效率，则在壳体100的上部设置有进气口120，使得分成多股气流的气体沿膜管300的长度方向上流过，一直流经到膜管300的末端后将气体合并后，再次通过膜管300进行分离，通过添加折流板200，使有机气体分流通过整个膜管300的管程进行一次分离，缩小分离空间，提高有机气体与膜管300的接触率，提高分离效率，除去大部分的水分；气体在膜组件末端进行合并回流至出气口160，再次分离，除去剩余水分。整个行程是常规膜管的两倍，增加了气体在膜管300内的滞留时间，大大提高分离效率。相同规格的膜管300其分离效果，装有折流板200的是常规的1.2－1.5倍，接触截面积与行程乘积相比，两者一样，但是接触率提高，滞留时间增长，效率提高。

具体地，将分流板210可以将腔体分成2部分、3部分、4部分或者更多的分流腔111，只要是将进气口120的有机气体分成多股气体并进入不同的分流腔111内均属于本实用新型要求保护的范围。

另外，壳体100内设置有活动管板130和固定管板140；

用于固定膜管300的活动管板130设置在壳体100的上部；用于固定膜管300的固定管板140设置在壳体100的下部。

需要说明的是，这里的管板是用来固定膜管300的，并且为了使得接触率提高，反应效率提高，则将膜管300均匀的呈正三角型分布在管板上，壳体100的下部为固定管板140，即固定管板140与壳体100是焊接铆接等固定的方式进行连接，而在壳体100上部的活动管板130可以拆卸的设置在壳体100上，这样方便随时将活动管板130拆开，从而可以随时进行拆装维修，大大节约了成本。

另外，折流板200设置在活动管板130和固定管板140之间；且折流板200的上端和下端分别抵触在活动管板130和固定管板140之间。

需要说明的是，折流板200的上端面与上部的活动管板130无间隙设置，可以是螺栓等任何形式的可拆卸的连接方式进行连接，而折流板200的下端面与下部的固定管板140焊接或者是螺栓固定连接，这样可以保证即使从进气口120进入的有机气体流速过快，也不会出现对设置在进气口120处的折流板200的分流板210进行冲击，从而大大增加了折流板200整体的稳定性。

另外，汇合板220的下端设置有缺口221，使从进气口120进入的气体从分流腔111通过缺口221汇入汇合回流腔112。

需要说明的是，进气口120进入的有机气体，首先通过分流板210将气流分成多股，进入到不同的分流腔111内，这样从进气口120进入的有机气体从本实用新型实施例提供的高效分子筛膜装置的上部开始沿膜管300的长度方向上运动，之后气体通过汇合板220底部的缺口221进入到汇合回流腔112内，从汇合回流腔112的底部沿膜管300的底部开始向上运动，再次进行吸收分离处理。这样的设计将大大增加了吸收反应的效率，在相同体积的分子筛膜装置中大大提高了效率，提高了空间利用率。

另外，膜管300沿壳体100的竖直方向穿设在活动管板130和固定管板140之间。

需要说明的是，为了保证膜管300的稳定性，则将膜管300设置在活动管板130和固定管板140之间，并且是通过插接的方式进行设置，而排布方式可以使正三角形排列，这样将会大大增加了膜管300的吸收效率。

另外，膜管300均匀的分布在分流腔111和汇合回流腔112中。

需要说明的是，为了保证在每个不同的区域都可以高效进行吸收，则将膜管300均匀的分布在分流腔111和汇合回流腔112内，这样保证了有机气体无论是在哪个腔体内，均可以充分完全反应，提高了吸收和反应效率。

另外，壳体100的上部靠近活动管板130的位置设置有上封头400，其在上封头400上设置有渗透气体出口410。

需要说明的是，被膜管300分离后的有机气体中的小分子的气体进入膜管300内后，沿膜管300的长度方向向上运动，最后从上封头400的渗透气体出口410排出。

另外，壳体100的下部靠近固定管板140的位置设置有下封头500，其在下封头500上设置有渗透冷凝液体出口510。

需要说明的是，被膜管300分离后的有机气体中的小分子的气体进入膜管300内后，一部分冷凝液通过重力作用沿膜管300的长度方向向下运动，最后从下封头500的渗透冷凝液体出口510排出。

另外，在壳体100的下部靠近固定管板140处设置有冷凝溶剂出口150；

壳体100的上部靠近活动管板130处设置有出气口160，出气口160与汇合回流腔112连通；

进气口120设置在壳体100的上部靠近活动管板130处。

需要说明的是，一部分有机气体无法被膜管300吸收而冷凝后将从壳体100下部靠近固定管板140处设置有冷凝溶剂出口150处排出。

第二方面，本实用新型提供的一种分离生产***，包括下级分离装置和第一方面的任一项的高效分子筛膜装置；

下级分离装置与高效分子膜装置连接。

需要说明的是，本实用新型提供的分离生产***具有上述高效分子筛膜装置具有的一切有益效果，并且还大大节约了分离有机气体需要的设备数量，大大减小了生产空间和成本。

以上对本实用新型的高效分子筛膜装置及分离生产***进行了说明，但是，本实用新型不限定于上述具体的实施方式，只要不脱离权利要求的范围，可以进行各种各样的变形或变更。本实用新型包括在权利要求的范围内的各种变形和变更。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种高效分子筛膜装置，其特征在于，包括：壳体(100)和折流板(200)；

所述折流板(200)设置在所述壳体(100)内，将所述壳体(100)的内腔(110)分成分流腔(111)和汇合回流腔(112)；

所述折流板(200)包括分流板(210)和汇合板(220)；

所述分流板(210)设置在所述壳体(100)的进气口(120)，将所述进气口(120)内的气体分流进入所述分流腔(111)内；

所述汇合板(220)将所述分流腔(111)内的气体汇合进入所述汇合回流腔(112)。

2.根据权利要求1所述的高效分子筛膜装置，其特征在于，所述壳体(100)内设置有活动管板(130)和固定管板(140)；

用于固定膜管(300)的所述活动管板(130)设置在所述壳体(100)的上部；用于固定膜管(300)的所述固定管板(140)设置在所述壳体(100)的下部。

3.根据权利要求2所述的高效分子筛膜装置，其特征在于，所述折流板(200)设置在所述活动管板(130)和所述固定管板(140)之间；且所述折流板(200)的上端和下端分别抵触在所述活动管板(130)和所述固定管板(140)之间。

4.根据权利要求1所述的高效分子筛膜装置，其特征在于，所述汇合板(220)的下端设置有缺口(221)，使从所述进气口(120)进入的气体从所述分流腔(111)通过所述缺口(221)汇入所述汇合回流腔(112)。

5.根据权利要求2所述的高效分子筛膜装置，其特征在于，所述膜管(300)沿所述壳体(100)的竖直方向穿设在所述活动管板(130)和所述固定管板(140)之间。

6.根据权利要求5所述的高效分子筛膜装置，其特征在于，所述膜管(300)均匀的分布在所述分流腔(111)和所述汇合回流腔(112)中。

7.根据权利要求2所述的高效分子筛膜装置，其特征在于，所述壳体(100)的上部靠近所述活动管板(130)的位置设置有上封头(400)，其在所述上封头(400)上设置有渗透气体出口(410)。

8.根据权利要求2所述的高效分子筛膜装置，其特征在于，所述壳体(100)的下部靠近所述固定管板(140)的位置设置有下封头(500)，其在所述下封头(500)上设置有渗透冷凝液体出口(510)。

9.根据权利要求2所述的高效分子筛膜装置，其特征在于，在所述壳体(100)的下部靠近所述固定管板(140)处设置有冷凝溶剂出口(150)；

所述壳体(100)的上部靠近所述活动管板(130)处设置有出气口(160)，所述出气口(160)与所述汇合回流腔(112)连通；

所述进气口(120)设置在所述壳体(100)的上部靠近所述活动管板(130)处。

10.一种分离生产***，其特征在于，包括下级分离装置和权利要求1－9中的任一项所述的高效分子筛膜装置；

所述下级分离装置与所述高效分子筛膜装置连接。