[实用新型]用于实训教学的膜分离精制装置

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种化工领域的教学设备，属于教育、化工工艺及设备技术领域，具体涉及一种膜分离精制装置，用于进行各类院校化工类及其相关专业的理实一体化教学及专业实习，及化工类技师及高级技师的培训。

背景技术

膜分离技术作为一种新的分离技术已经广泛应用于化工生产过程中。在有些生产过程中，采用膜分离技术代替传统的过滤、蒸发、蒸馏等精制过程，可以有效的降低能耗，提高分离效率，节约成本，具有重要意义。

目前高校教学过程中，对化工精制涉及到的化工单元操作是以流体输送、传热、精馏、吸收、蒸发、萃取和干燥为主，实训实验操作也是采用传统的化工单元操作设备。学生很少有机会接触到新型的膜分离技术，更不能有效操作和应用。即使有些实验室配置了膜分离设备，也是由一台泵和一支膜组件连接在一起组成的简易的膜分离装置进行膜分离实验和展示。而且一般不与反应过程结合，过滤料液组成单一，涉及的膜分离种类和工作方式单一，不能满足学生对各种膜分离过程原理的认识和理解，培训和学习效果差。因此，需要对现有的这种教学用的膜分离设备进行改进。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于实训教学的膜分离精制装置，其涵盖了超滤、微滤和渗透汽化等膜分离过程，同时可以实现精制过程的连续自动化运行，克服现有的教学用的膜分离设备功能单一，不能满足学生需要的问题。

本实用新型通过以下技术方案来实现：一种用于实训教学的膜分离精制装置，包括酯化釜、微滤膜装置、中间储罐一、中和罐、超滤膜装置、中间储罐二、渗透汽化膜装置、脱色釜、过滤器和产品接收器，所述的酯化釜、微滤膜装置、中间储罐一、中和罐、超滤膜装置、中间储罐二、渗透汽化膜装置、脱色釜、过滤器和产品接收器通过管线依次连接；所述的微滤膜装置的截留侧与酯化釜通过管线连接，渗透汽化膜装置的渗透侧与酯化釜通过管线连接。

具体的，所述的微滤膜装置采用孔径为0.08 μm 的陶瓷膜，通道内径6mm，错流速度1m/s，操作压力0.3MPa，膜渗透通量0.1m³·m^-2·h^-1。

具体的，所述的超滤膜装置采用孔径为0.03 μm 的管式陶瓷膜，通道内径4 mm，错流速度1m/s，操作压力0.4 MPa，膜渗透通量0.5m³·m^-2·h^-1。

具体的，所述的透汽化膜装置采用聚二甲基硅氧烷（简称PDMS）或氧化铝渗透汽化膜，操作压力0.2 MPa，膜渗透通量4kg·m^-2·h^-1。

采用上述技术方案的积极效果：

1、本实用新型采用了微滤膜、超滤膜和渗透汽化膜，各种分离膜配合使用，工作方式多样化，有利于学生对各种膜分离过程原理的认识和理解；

2、借助于自动控制系统可以实现连续化运行，可以用于实训教学提高操作水平，也可以用于各类技师培训；

3、采用真实反应料液进行膜分离精制，更具有真实性，符合生产实际。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中，1酯化釜，2微滤膜装置，3中间储罐一，4中和罐，5超滤膜装置，6中间储罐二，7渗透汽化膜装置，8脱色釜，9过滤器，10产品接收器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的说明，但不应理解为对本实用新型的限制：

图1是本实用新型的结构示意图，如图所示，一种用于实训教学的膜分离精制装置，包括酯化釜1、微滤膜装置2、中间储罐一3、中和罐4、超滤膜装置5、中间储罐二6、渗透汽化膜装置7、脱色釜8、过滤器9和产品接收器10，所述的酯化釜1、微滤膜装置2、中间储罐一3、中和罐4、超滤膜装置5、中间储罐二6、渗透汽化膜装置7、脱色釜8、过滤器9和产品接收器10通过管线依次连接。其中，微滤膜装置中进行催化剂分离，中和罐中进行酸碱中和，渗透汽化膜装置中进行醇分离，脱色釜中用活性炭进行吸附脱色。所述的微滤膜装置2的截留侧与酯化釜1通过管线连接，渗透汽化膜装置7的渗透侧与酯化釜1通过管线连接，这样，在微滤膜装置中截留到的固体催化剂还可以返回酯化釜重新进行反应，渗透汽化膜装置中首先渗透得到的未发生反应的原料也可以返回酯化釜重新进行反应，大大节省原料的用量。