[实用新型]用于硅溶胶溶液脱水浓缩的内压管式超滤装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及到超滤设备领域，特别涉及到用于硅溶胶溶液脱水浓缩的内压管式超滤装置。

背景技术

硅溶胶在水溶液中由于有较大的比表面积、具有高吸附性、高分散度（数纳米到数十纳米）、高耐火绝热性等特点而成为一种非常重要的无机精细化工产品，在精密铸造、毛纺工业、造纸技术、硅钢涂层、无机涂料、催化剂载体以及硅片加工等领域有着广泛应用。

我国硅溶胶浓缩的加工起步于60年代初期，但在硅溶胶品种、质量方面还远远不及发达国家，特别是在高浓度、大粒径硅溶胶和快干增强硅溶胶的生产和应用上还刚刚起步，随着膜分离等新技术的应用，高品质、多品种的硅溶胶产品得到进一步研究与开发。

硅溶胶生产的浓缩阶段,是一项耗能大、周期长的工艺环节。传统的浓缩手段,一般采用减压蒸馏法脱水,现在硅溶胶行业基本淘汰了，而目前我国硅溶胶浓缩加工设备大多采用W4型外压管式超滤器，W4型外压管式超滤器使用寿命短、能耗高、效率低、劳动强度高。随着硅溶胶需求量的不断增长，传统的W4型超滤器已严重制约了生产规模的扩大以及高浓度多品种硅溶胶的生产，硅溶胶加工企业希望改进超滤膜装置的呼声很高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种针对硅溶胶特别制作的超滤膜，且表面光洁，不易污染，通量稳定的硅溶膜溶液脱水浓缩的内压管式超滤装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

用于硅溶胶溶液脱水浓缩的内压管式超滤装置，包括超滤泵、内压管式超滤膜组件、膜组件连接管、清洗箱、电气控制箱和支撑架，其特征在于：原料液进液管与超滤泵相连接，超滤泵的另一端与内压管式超滤膜组件相连接，内压管式超滤膜组件的两端用膜组件连接管相连接，使内压管式超滤膜组件和膜组件连接管成为一个整体，且安装在支撑架上，支撑架上装有电气控制箱，内压管式超滤膜组件上连有透过液汇集管和清洗浓液回料管，清洗浓液回料管与浓缩液输送管相连接，透过液汇集管与清洗透过液回料管及透过液排放管相连接，清洗浓液回料管和清洗透过液回料管与清洗箱相连接，纯净水输送管与清洗箱相连接，清洗箱的底部装有清洗液进料阀。

    用于硅溶胶溶液脱水浓缩的内压管式超滤装置的内压管式超滤膜组件上有透过液出口，透过液出口上装有透过滤收集管，透过滤收集管与透过液汇集管相连接。

本实用新型的积极效果为：

1、该装置投资费用低、浓缩率高、能耗少；

2、该装置支撑体和膜同时成型，膜附着力强，成膜性能优良，膜厚度均匀，膜性能稳定，因而保证了硅溶胶产品的收率；

3、具有优良的耐化学性、耐高温、耐氧化和耐酸碱等性能；

4、超滤膜光滑而致密的膜表面使膜清洗过程变得极为简单；

5、该装置对硅溶胶浓缩、透水速度与截留率方面，均优于W4型外压管式超滤器。

附图说明

图1、硅溶胶溶液脱水浓缩的内压管式超滤装置工艺流程图；

图2、硅溶胶溶液脱水浓缩的内压管式超滤装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-2进一步说明本实用新型的具体实施方式。

参见图1、图2，超滤主机由多个内压管式超滤膜组件3的并、串联排列所组成，内压管式超滤膜组件3安装在特定的膜组件支撑架14上，通过膜组件连接管4把这些内压管式超滤膜组件3串联起来，串联起来的内压管式超滤膜组件3和连接管4内形成一个通道，并可连接到的进出口集合管上。根据产量选择并联几个通道。

超滤透过液的收集方法是：把一个通道上所有内压管式超滤膜组件3上的透过液出口15串联在一起，导引到透过液收集管16内，两路透过液汇集进入透过液汇集管6内，进入收集池。

每只内压管式超滤膜组件3的透过液出口15上可装玻璃视镜，便于观察运行中透过液的状况。

   每只内压管式超滤膜组件3透过液出口装有隔离阀和透过液阀，便于取样检测和控制运行。单根膜管如出现泄漏，只需关掉隔离阀，设备照常运行。

原料液经原料液进料管1用超滤泵2进入超滤膜组件3和膜连接管4的管道内，形成一套溶液闭路循环系统，浓缩液通过浓缩液输送管5全部返回原料槽，与原液混合后进一步浓缩，用水作溶剂透过液从透过液出口15及透过液收集管16，经透过液汇集管6通过透过液排放管7排出，硅溶胶溶液在系统内反复循环，，循环直至达到所需浓度要求。

根据膜浓缩会导致膜面浓差极化而使膜面污染的状况，在系统中泵的进口处加装了清洗箱9及相应管线，通过电气控制箱13控制各阀门的开闭形成清洗循环，便于定期对膜面进行在线清洗。

清洗循环流程：通过纯水输送管8将纯水打入清洗箱9中，加入清洗剂配置清洗液，清洗液进料阀10打开，使清洗液经超滤泵2进入内压管式超滤膜组件3内，透过液从内压管式超滤膜组件3上的透过液出口15及透过液收集管16，经透过液汇集管6通过清洗透过液回料管12返回清洗箱9，清洗浓缩液通过清洗浓缩液回料管11返回清洗箱9。清洗液在系统内反复循环，直到透过量恢复或基本恢复，排出清洗液。然后用纯水循环2遍，清洗完成。