[发明专利]一种利用远程等离子体对膜组件整体改性的装置及方法

权利要求书

1.一种利用远程等离子体对膜组件进行整体修饰的装置，包括真空泵、放电管、储气罐、缠绕在放电管上的电感线圈、与电感线圈连接的射频电路，放电管的进气孔通过流量调节阀和流量计与储气罐管路连接，放电管的进气孔设置有真空计；其特征在于：还包括膜组件，放电管的出气孔通过三通控制阀分别与膜组件进气一侧的轴向进气/液孔和侧向进气/液孔管路相连，膜组件出气一侧的轴向出气/液孔和侧向出气/液孔同时通过三通控制阀与真空泵管路相连；

其中，所述的放电管与膜组件之间的管路距离为0～40cm；

所述的膜组件为中空纤维膜组件、管状膜组件、毛细管膜组件、平板膜组件；

所述的储气罐中储存的用于产生等离子体的非聚合性气体为空气、CO₂、氮气、氨气、氩气、氧气、氢气、水蒸气。

2.如权利要求1所述的一种利用远程等离子体对膜组件进行整体修饰的装置，其特征在于：所述的膜组件中的膜为高分子膜、表面复合有高分子膜材料的管状无机膜。

3.如权利要求1所述的一种利用远程等离子体对膜组件进行整体修饰的装置，其特征在于：所述的放电管进气孔设置的真空计也可设置在放电管和膜组件之间的管路上。

4.采用如权利要求1所述装置对各种膜组件进行等离子体表面改性的方法，其特征在于具体方法为：

将储气罐中的非聚合性气体在放电管中被等离子体激发成活性粒子，通过真空泵的抽吸作用使放电管中的活性粒子流过膜组件；根据膜组件的种类和膜需要改性的部位，调节各个三通控制阀控制活性粒子在膜组件中的流动方向，实现对整个膜组件的等离子体表面改性；活性粒子在不同膜组件中的流动具体方向为：

对中空纤维膜组件、管状膜组件、毛细管膜组件的膜内表面进行改性时，通过调节各个三通控制阀，控制活性粒子流从膜组件的轴向进气/液孔进，经过膜组件后从轴向出气/液孔出；

对中空纤维膜组件、管状膜组件、毛细管膜组件的膜外表面进行改性时，通过调节各个三通控制阀，控制活性粒子流从膜组件的侧向进气/液孔进，经过膜组件后从侧向出气/液孔出；

对中空纤维膜组件、管状膜组件、毛细管膜组件的膜内表面、外表面及膜孔同时进行改性时，通过调节各个三通控制阀，控制活性粒子流从膜组件的轴向进气/液孔进，经过膜组件后从侧向出气/液孔出；

对平板膜组件的一面进行改性时，通过调节各个三通控制阀，控制活性粒子流从膜组件的侧向进气/液孔进，经过膜组件后从侧向出气/液孔出；

对平板膜组件的上表面及膜孔同时进行改性时，通过调节各个三通控制阀，控制活性粒子流从膜组件的侧向进气/液孔进，经过膜组件后从轴向出气/液孔出；

其中，活性粒子在放电管中的放电时间与真空泵抽吸时间相同，均为5～1200s；放电管中的射频功率10～1000W；膜组件的进气气压为0.5～100Pa。

5.如权利要求2所述的对各种膜组件进行等离子体表面改性的方法，其特征在于：所述的活性粒子在放电管中的放电时间优选为10～300s；放电管中的射频功率优选为40～300W；膜组件的进气气压优选为2～50Pa。