[发明专利]采用中空纤维的分离装置

说明书

本发明公开了一种采用中空纤维的分离装置，包括：循环水箱、第一水泵、中空纤维过滤器、气体收集装置、第二水泵、设置在中空纤维过滤器内的第一浮子和第二浮子；循环水箱的输出端通过第一水泵与中空纤维过滤器的输入端连通，中空纤维过滤器的输出端通过第二水泵与循环水箱的输入端连通；所述中空纤维过滤器内设置有一个或多个中空纤维部，所述中空纤维部具有空气输出端，所述气体收集装置伸入所述中空纤维过滤器内，且临近于所述中空纤维部的空气输出端。本发明对比现有技术具有下述优点：中空纤维的分离装置具有装填密度大、结构简单、操作方便等优点；由于水可内部循环，实现了水资源的重复利用。

技术领域

本发明涉及分离装置领域，尤其涉及一种采用中空纤维的分离装置。

背景技术

高比表面积的中空纤维对水、气、血液等介质具有吸附能力，以及作为复合材料时和基体材料的过滤结合能力，在一定程度上不仅提高了纤维的刚度和硬挺度，而且还提高了纤维的抗弯性能和耐磨性能，中空纤维在过滤分离领域有着重要应用。目前，中空纤维的品种越来越丰富，它的尺寸大小不一，功能性中空纤维的涌现大大拓宽它的应用前景及市场需求，尤其在工业和分离技术方面。

传统的分离与过滤方法有鼓式真空过滤、板框压滤、离子交换、离心分离、溶媒抽提、静电除尘、袋式过滤、吸附/再生、絮凝/共聚、倾析/沉淀、蒸发、结晶等多种。这些方法主要用机械的或增加动能的方法将气液两相流中的空气与水分分离。目前，常用的水气分离方法是重量条件下的密度差别法；在微重力条件下，第一种表面张力或毛吸力法，第二种惯性或离心力法。虽然这种方法降低材料浪费，节约成本，且避免了复杂的后处理过程，更加高效，但是操作仍然比较复杂。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种采用中空纤维的分离装置，其结构简单、使用方便、分离效果好，分离过程为节省能源，并且不产生二次污染。分离出的水可以循环利用，对分离出的空气进行提纯后可应用在航空、医学等领域。

本发明的具体技术方案是：一种采用中空纤维的分离装置，包括：循环水箱、中空纤维过滤器、气体收集装置；所述循环水箱的输出端与所述中空纤维过滤器的输入端连通，所述中空纤维过滤器的输出端与所述循环水箱的输入端连通；所述中空纤维过滤器内设置有一个或多个中空纤维部，所述中空纤维部具有空气输出端，所述气体收集装置伸入所述中空纤维过滤器内，且临近于所述中空纤维部的空气输出端。

优选地，所述中空纤维部还具有相对所述空气输出端设置的密封端。

优选地，所述采用中空纤维的分离装置还包括给所述中空纤维过滤器内的水加热的加热元件，所述循环水箱的输出端与中空纤维过滤器之间通过第一管道连通；所述加热元件置于所述中空纤维过滤器内，或者所述加热元件布置在所述第一管道上。

优选地，所述加热元件的加热温度在0-200℃之间，所述循环水箱内盛有冰块和/或液氮。

优选地，所述中空纤维过滤器内设置有第一浮子和第二浮子，所述第一浮子位于所述第二浮子的上方。

优选地，所述循环水箱的输出端与所述中空纤维过滤器通过第一管道连通，所述第一管道上设置有第一水泵和第一阀门；所述循环水箱的输入端与所述中空纤维过滤器通过第二管道连通，所述第二管道上设置有第二水泵和第二阀门。

优选地，所述气体收集装置包括集气瓶、与所述集气瓶连通的气泵，所述气泵的输入端与一插入所述循环水箱内的进气管连通，所述气泵施加的压力小于所述中空纤维过滤器中水被抽出的压力。

优选地，所述中空纤维过滤器的输入端的数量为多个，多个所述中空纤维过滤器的输入端沿周向间隔排布。

优选地，所述中空纤维部的数量为多个，多个所述中空纤维部并列设置且相邻的中空纤维部相互粘结。