[发明专利]一种新构型隔网

说明书

本发明涉及一种新构型隔网，其特征在于：由相互交错的隔网丝构成网状结构，隔网丝为粗细过渡的圆柱结构，并保持一定的夹角，隔网流道呈现菱形结构；隔网丝交叉处利用节点小球支撑，节点小球与膜表面接触，隔网丝与膜表面不形成接触线，使隔网丝在流道中处于悬空状态。这种新构型隔网不仅可用于反渗透膜组件，而且也可用于纳滤、超滤、渗透汽化、气体分离等膜分离过程。新构型隔网还可有效减小膜过程的压降，降低操作过程中的能耗。

技术领域

本发明涉及一种新构型隔网，属于膜分离领域，具体涉及微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、渗透汽化膜、电渗析膜、气体分离等膜组件或组器。

背景技术

膜分离技术已经广泛应用于海水淡化、苦咸水淡化、电子工业、食品工业、医药工业、环境保护和生物工程等领域，膜组件可分为板框式、管式、中空纤维帘式、卷式等，卷式膜组件因具有装填密度高、安装便利等优点而得到广泛应用。

卷式膜组件主要由膜、隔网、集水管、端盖等组成，作为卷式膜组件的流道的核心部件，隔网在起到支撑流道的作用，可增强传质，促进流体的湍流，减低浓差极化。一般隔网的设计应考虑流体传质，能耗，污染物沉积等因素，从而起到降低浓差极化、减少膜污染等目的。

因此，卷式膜组件隔网设计是膜分离领域的研究重点之一。中国专利申请公开号CN 201906567U提供一种技术方案，将夹置于纵向筋之间的横向筋从偏向流道一边改移到纵向筋中间部位，虽起到了横向筋不与膜表面接触的作用。但是纵向筋与进料方向一致，料液在进入流道后，横向的隔网不能对流体起到很好的扰动，边界层内的传质系数较低，会造成严重的浓差极化；中国专利申请公开号CN102600728B提供一种由多层纵向筋构成的流道组成且没有横向筋的X旋流卷式膜导流隔网，通过X旋流的促二次流作用，促进层流扰动转变为湍流，加强了溶质扩散的推动力和传质效应。但是该卷式膜导流隔网是一种多层结构，通过X旋流的促二次流的同时会造成流道内的流动阻力过大，在应用过程中能耗的增加，同时制造时需要耗费更多的原材料。中国专利申请公开号CN 104524979B设计的卷式膜新型静态混流隔网，能将膜表面附近和流道中心的流体相互迁移，改变膜表面流体力学条件，不会产生漩涡和湍流。但是混流隔网与膜形成的流道会出现狭小通道，容易造成有机物的聚集，加剧膜污染，出现通量下降的问题。美国专利US 3962096A则给出了一种瓦楞状波纹导流隔网设计方案，可扩大流道，减少隔网与膜面的接触污染，便于清洗维护。但是多条弯曲折叠呈瓦楞状结构会大幅减少膜的传质面积，扩大的流道对流体的扰动效果不佳，该发明不能有效的消除浓差极化现象。由于瓦楞状波纹导流隔网结构复杂，在生产制造有困难。

现有的卷式膜组件隔网与膜表面易形成接触线，从而出现回流死区，造成局部膜污染累积。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统隔网在应用过程中能耗大、通量降低、抗污染性差、结构复杂等问题而提供了一种新构型隔网。本发明通过相互交错粗细过渡丝的相贯设计，可以有效降低浓差极化和膜污染，同时增强传质，降低能耗。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新构型卷式膜隔网，包括隔网丝结构，隔网丝的组合方式，支撑小球，具有增强流体的传质，增大分离膜的有效传质面积，降低浓差极化与膜污染，提高膜渗透通量，减小膜过程的压降、能耗。本发明通过悬空的互成交错的导流隔网结构设计，可促进层流由于错流扰动而转变为湍流。

本发明的具体技术方案：一种新构型隔网，其特征在于：由相互交错的隔网丝构成网状结构，隔网丝为粗细过渡的圆柱结构，并保持一定的夹角，隔网流道呈现菱形结构；隔网丝交叉处利用节点小球支撑，节点小球与膜表面接触，隔网丝与膜表面不形成接触线，使隔网丝在流道中处于悬空状态。