螺旋卷膜式反應器

螺旋卷式裝置主要是螺旋卷膜，由美國一公司1964年開發研製出來。螺旋卷式裝置的主要元件是螺旋卷膜，它是將膜、支撐材料、膜間隔材料依次疊好，圍繞一中心管卷緊即成一個膜組，若干膜組順次連線裝入外殼內。操作時，料液在膜表面通過間隔材料沿軸向流動，而透過液則沿螺旋形流向中心管。中心管可用銅、不鏽鋼或聚氯乙烯管制成，管上鑽小孔，透過液側的支撐材料採用玻璃微粒層，兩面襯以微孔滌綸布，間隔材料應考慮減少濃差極化及降低壓力降。

基本介紹

• 中文名：螺旋卷膜式反應器
• 外文名：Spiral wound membrane reactor
• 膜：螺旋卷膜
• 研發：1964年
• 中心管：銅、不鏽鋼或聚氯乙烯管
• 包括：膜、支撐材料、膜間隔材料

膜分離設備特點

工業上將膜以某種形式組裝在一個封閉器件內，這種器件稱為膜分離器或膜組件。膜的材料種類很多，膜分離設備則有平面膜、管式膜、中空纖維膜和卷式膜等。

一件良好的膜分離設備應具備以下條件：

1）單位體積中所含膜面積較大。

2）膜面切向速度快，以減少濃差極化。

3）膜的清洗更換方便，造價低，截留率高。

4）具有可靠的膜支撐裝置，膜濾液保留體積小。

膜分離設備選用原則

目前國內膜設備生產廠家很多，總體技術水平上與國外相比有差距，高質量核心部件仍依賴進口，但在常規生產領域，國產膜設備發揮了主要作用，在選擇時應主要從以下方面考慮。

1）經濟因素。膜的製造水平決定了膜的價格。從製造技術上來講，高質量膜往往伴隨著較高的價格，要根據不同分離目的選擇合適的經濟型膜設備。

2）物料的特性。要了解被分離料液的性質，選擇不同的膜設備，平面膜、管式膜、中空纖維膜還是其他類型的膜件。

3）膜設備的特性。①是否具備較高的熱穩定性及機械強度；②膜的截留範圍，主要技術指標截留率大小，特定組分的截留率主要受料液共存組分、膜材和操作條件的影響；③膜的通透性，濃差極化趨勢，結構，使用周期長短等。

4）膜設備的使用維護情況。5）日常管理是否方便及容易清淨，動力消耗，輔助設備多少等。

膜分離設備的選用

膜分離現象在200多年前即出現，但作為一種工業化套用技術是近幾十年才得以實現，成為一種新興的、高效的分離、濃縮提純及淨化技術，獲得了極為迅速的發展，形成獨特的新興高科技產業，在醫藥、化工、水加工業、環境保護、食品工業、生物工程等諸多領域得到廣泛套用。下面選擇幾種常用的膜分離設備介紹。

平板式膜反應器

平板式膜分離器結構上類似於板框式過濾機，濾膜複合在剛性多孔支撐板上，支撐材料為不鏽鋼多孔篩板，或微孔玻璃纖維壓板。待濾液進入系統後，沿隔板表面上的溝槽流動，一部分從膜的一面滲透到膜的另一面，並經支撐板上的小孔流向其邊緣上的導流管後排出。板式膜在超濾、微濾、反滲透、電滲析、滲透汽化中都有套用。

管式膜反應器

管式膜過濾器是最早使用的一種膜設備，分為單管式和管束式，適用於超濾、微濾等膜分離技術。其優點：1）流道寬，料液在管內湍流流動，對料液的預處理精度要求低；2）易於清洗，除可用化學試劑清洗外，還可以用機械方法進行清洗；3）組件的壓力損失小，因此其流道長，過濾效率相對可以提高。管式膜液流的流動方式有管內流和管外流，因單管和管外流式的湍動性能較差，目前趨向採用管束式內流膜過濾設備，其外形類似於列管式換熱器。管式膜現已廣泛地套用在電泳漆塗裝生產線、果汁澄清、大豆蛋白濃縮及污水處理等，目前國內生產和使用的管式膜多為聚偏氟乙烯（PVDF）膜和聚碸（PS）膜。

中空纖維膜反應器

為進一步增大膜分離器單位體積膜面積，中空纖維膜分離器採用空心纖維管狀膜，纖維外徑多為40~250μm，大的可達1mm以上，外徑與內徑比為2∶1~4∶1左右，用環氧樹脂將許多中空纖維的兩端膠合在一起，結構上類似管殼式換熱器。料液的流向有兩種形式，一種是內壓式，即料液從空心纖維管內流過，透過液經纖維管膜流出管外。另一種為外壓式，料液從一端經分布管在纖維管外流動，透過液則從纖維管內流出。

螺旋卷式膜反應器

螺旋卷式裝置主要是螺旋卷膜，由美國一公司1964年開發研製出來。螺旋卷式裝置的主要元件是螺旋卷膜，它是將膜、支撐材料、膜間隔材料依次疊好，圍繞一中心管卷緊即成一個膜組，若干膜組順次連線裝入外殼內。操作時，料液在膜表面通過間隔材料沿軸向流動，而透過液則沿螺旋形流向中心管。中心管可用銅、不鏽鋼或聚氯乙烯管制成，管上鑽小孔，透過液側的支撐材料採用玻璃微粒層，兩面襯以微孔滌綸布，間隔材料應考慮減少濃差極化及降低壓力降。