[发明专利]一种中空纤维膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及分离膜技术，具体为一种以聚砜为膜材料的中空纤维膜及其制备方法，该膜主要用于废油的再生(包括提纯净化各类废弃的动植物油品以及石油类品)，国际专利主分类号拟为Int.Cl.B01D 69/12(2006.01)。

背景技术

废油的来源十分广泛，目前仅润滑油的年产量就达500万吨。这些油来源于机动车、变压器用油、轮船机组、零件清洗后油等。经研究表明，废油中除外界混入的无机杂质，其绝大部分废物是氧化产生的有机质，更大比例的是胶质、沥青质和碳素质。此类油品传统的再生方法主要采用硫酸白土工艺，即将废油进行沉降除掉大颗粒杂质后，先用93％的硫酸除去油中的胶质、沥青质和其它氧化物，然后用碱液中和，最后用白土精制。该工艺过程中不仅会放出氧化生成的强烈刺激性气味，而且还排放出酸渣和碱渣，造成了二次环境污染。

中国专利技术CN1162007公开了一种废油再生为中性油和光亮油的工艺及装置。其废油再生工艺流程为：首先将废油、白土、汽三相混输，在管式炉循环精制蒸馏塔中加热到300℃，闪蒸出水分、清柴油；然后带土油转入第二座管式炉循环精制蒸馏塔，油、土、汽三相在剧烈的紊流状态下加热精制到400℃；最后换热降温至130℃后过滤，得到中性油和光亮油。但是该工艺方法也要在高温(300℃或400℃)下实现，同样需要消耗大量的能量。此外白土的引入会形成大量的废渣，造成后处理十分困难。

中国专利文献CN 101070507报道了一种废润滑油的再生方法及设备，再生方法依次包括以下工艺：杂质沉降、颗粒粗滤、真空脱水，其特征在于在杂质沉降工艺后有加热工艺，真空脱水工艺之后还有二次加热工艺和膜分离工艺；加热工艺的温度为65～75℃；二次加热工艺的温度为50～90℃；所述膜分离工艺采用中空纤维膜，平均孔径为0.01～0.5μm，可耐80～90℃高温，并耐油腐蚀。该再生设备特征在于它适用于该发明的再生方法，包括至少一个前加热器、一套真空脱水装置、一个中间储罐、至少一个后加热器和至少一个中空纤维膜组件。采用该发明方法及设备工艺简单，操作容易，易于控制，能量转化率高和分离效果好，且不污染环境，能耗低，可使废润滑油有效回收利用。

中国专利文献CN 1585671报道了用于废弃润滑油处理的空心纤维膜及其制造方法，提供一种制造具有高的水渗透性的超过滤乙酸纤维素空心纤维膜的配方，纤维膜能够以最小的能量消耗和低的堵塞倾向进行油水分离。此专利已在美国、世界专利组织和欧洲专利组织申请。

中国专利CN 1557532报道了在工业废水、城市废水、饮用水处理中水回用以及医药行业提取净化所使用的聚砜中空纤维超滤膜的制备方法。其特征是：在聚砜中空纤维超滤膜的通常配方中添加2-6％的聚乙烯吡咯烷酮K-15和K-30的混合物，K-15∶K-30的比例为1∶3-3∶1，按常规的操作条件用于干湿法纺丝工艺制成内径为0.7mm-2.0mm的中空纤维超滤膜，经过在水中4h浸泡洗涤后，置于含有氧化剂的管式高压反应器中，使聚乙烯吡咯酮充分氧化交联。把此膜置于105℃烘箱中干燥8h以上，取出冷却至室温后该聚砜中空纤维超滤膜仍然具有良好的亲水性。

中国专利CN1125635报到了一种改性的聚砜超滤膜，是聚砜经过酰化-胺化或氯甲基化-胺化法进行改性反应制得的，该超滤膜的物性为：平均孔径20-80μm；孔密度：5×10⁹-8×10⁹孔/cm²，膜的皮层厚度为5-12μm；支撑层厚度：50-120μm。这种超滤膜，可以通过二戊醛的交联作用下与胰蛋白酶进行交联，也可以通过重氮化反应在0-4℃下与胰蛋白酶固载化制成亲和超滤膜，该膜可以用于纯化分离胰蛋白酶抑制剂，使其纯度达到98.5％。

中国专利CN1179354报道了一种多孔膜，是将聚砜与一种自由基可聚单体的溶液暴露于紫外光中而形成由聚砜和聚合物链段以共价键相互连接的聚砜活化产物与聚合单体的共聚物构成的共混物。所述的溶液被分为两相，包括含有所述膜的多孔固相。

以上专利文献报道均为水处理领域的聚砜中空纤维膜的制备，专门针对废油再生的聚砜中空纤维膜及其制备方法还未见报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是：提供一种中空纤维膜及其制备方法，该中空纤维膜能有效去除废油中的炭粒、金属屑、沥青质、胶质等杂质，提纯净化废油；该制备方法优化了干-湿法纺丝工艺，工艺简单，适于工业化应用。