[实用新型]叠片式气体分离膜组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及气体的分离，尤其涉及一种用于气体分离的膜组件。

背景技术

气体分离膜组件主要应用于需要对两种或两种以上不同气体组分进行分离的应用上，采用膜法进行气体分离具有工艺简单、运行平稳、能耗低、易于自动化控制等优点，因此膜分离过程越来越在各行各业得到普及。

应用于气体分离的膜主要有中空纤维分离膜以及平板分离膜，它们都是应用了制膜材料的特殊性能从而达到了将不同气体组分进行分离的目的，一般中空纤维膜主要应用于中高压的分离过程，而平板膜主要应用于中低压的分离过程。对于平板膜组件，为了提高平板膜的填充率，减少膜组件以及气体分离设备的造价，目前一般都是将膜片做成卷式膜组件，其主要结构形式为将平板膜划分为具有规定过滤面积的膜片，每两张膜片通过粘结剂将密封处连接成为一只膜袋，将一定数目的膜袋在中心管上卷制成一个圆柱体，并在最外层采用玻璃纤维和环氧树脂缠绕固定，成为卷式膜组件。

虽然卷式膜组件具有填充效率高、制造工艺简单等优点，但也存在分离效率偏低、不能用于可爆炸性混合气体、不能清洗膜表面等缺点，限制了平板膜的应用范围，降低了气体膜分离的效率。

发明内容

为了克服目前卷式膜组件分离效率偏低、不能用于爆炸性混合气体分离、以及不能进行膜表面清洗、抗污染能力不足的缺点，本实用新型旨在提供一种叠片式气体分离膜组件，不仅提高了气体在膜表面的有效分布，提高了膜分离的效率，而且也有效的防止可能的静电积聚，使膜组件可以应用于爆炸性混合气体的分离，同时还可以在经过一段时间使用后对膜表面进行清洗，提高了膜的抗污染能力。

本实用新型的技术解决方案是这样实现的：

一种新型叠片式气体分离膜组件，包括膜组件外壳，所述的外壳包括上下端盖、筒体和“O”型圈，所述上下端盖与筒体以螺栓连接，并以“O”型圈密封；所述下端盖设有原料气接管口，上端盖设有透过气接管口和未透过气接管口，其特征在于：它还包括膜分离单元组、折流挡板和连接密封件；

所述膜分离单元组包括1个以上的膜分离单元组，每个膜分离单元组包括1个以上膜分离单元和导电材料制成的定位垫；所述膜分离单元包括平板膜片和装于平板膜片之间的导流网；所述平板膜片是圆形膜片中心开孔并相对膜片同一直径对称切出两个相同的弓形缺口而形成的环形膜片，所述的平板膜片的外径与所述筒体的内径相配合，两个完全一样的所述平板膜片重叠压放，沿其外环周边宽约4～8mm位置焊合成一体，而中心孔的位置是开口的；所述定位垫是环状垫片，沿其外圆周上安有“O”型密封圈，所述定位垫的外径尺寸等于或略大于所述膜分离单元的孔径；所述定位垫与膜分离单元中心孔对齐后交错压放并通过定位孔和定位柱插接固定形成1个膜分离单元组；

最靠近原料气接管口的第一个膜分离单元组由n₁个膜分离单元构成，第二个膜分离单元组由n₂个膜分离单元构成，第i个膜分离单元组由n_i个膜分离单元构成，n_i/n_i+1＝1.1～1.3；

相邻两个膜分离单元组之间用折流挡板间隔，所述折流挡板是圆形挡板中心开孔并仅在一侧切出弓形缺口，所述弓形缺口与所述平板膜片上弓形缺口相同，所述折流挡板的外径与所述筒体内径相配合，所述折流挡板的孔径尺寸等于或略小于定位垫的外径；所述折流挡板压合于膜分离单元组与组之间，中心孔对齐，相邻折流板的弓形缺口对称交错排列，并分别与相邻膜分离单元组的一侧弓形缺口相重叠；

所述折流挡板、膜分离单元组的中心孔对齐，所述透过气接管口也设于此中心孔的轴线上，最上端的折流挡板上还安装有一个筒状连接密封件，所述连接密封件高度可调节，其内径与所述透过气接管口内径相同并等于或略大于折流挡板的孔径，所述连接密封件将相对应的最上端的折流挡板的孔与所述透过气接管口连接密封，从而形成了透过气的气流通道；

所述最下端的折流挡板的弓形缺口开设于原料气接管口侧，最上端的折流挡板的弓形缺口开设于未透过气接管口侧，从而形成未透过气的气流通道。

所述的膜分离单元的孔径为50～100mm，其外径为200～500mm。

所述的膜分离单元的总个数为20～500个，通常根据气体分离的具体要求分成7～8个以上的膜分离单元组。