[发明专利]一种制作中空纤维膜组件均匀分布膜丝的方法及装置

说明书

一种制作中空纤维膜组件均匀分布膜丝的方法及装置，属于中空纤维膜组件制备技术领域。包括将膜丝均匀分布于胶带上，通过卷取胶带的方法制作膜丝均匀分布的膜组件；该实现装置包括包括带有刻度条的操作台、可固定胶带的滚轮和杆、刻度条、压杆、压杆以及卷杆和动力源，动力源与卷杆之间通过驱动轴、皮带相连接。滚轮可用于放置胶带且固定在杆上，两滚轮在杆上距离可调控。此方法制作的中空纤维膜组件中膜丝分布均匀，膜通量分布均匀，提高膜组件效率。

技术领域

本发明涉及一种中空纤维膜组件膜丝均匀分布排列的方法及装置，具体涉及使用胶带均匀分布排列膜丝的方法及装置，属于中空纤维膜组件制备技术领域。

背景技术

膜组件是膜技术应用的核心。尤其是中空纤维膜组件，其制备技术相对简单、无需支撑体、装填密度大，效率高等优点，广泛应用于膜分离的各个领域。理想的中空纤维膜组件多为膜丝沿组件轴向平行排列，但是在实际制作膜组件的过程中一直存在中空纤维膜丝排列分布不均匀的问题，从而会造成膜丝的渗透系数分布不均匀，通量分布的三维不均匀性，增大了设备能耗，降低了组件效率。

特别是用于膜蒸馏的中空纤维膜组件，其膜丝在膜组件中排列分布不均匀会导致壳程流体分布不均匀，存在沟流、死区等非理想行为即沟流效应。此效应使膜组件传质、传热效率大幅度降低。

目前，大多数所采用的中空纤维膜组件制作方法存在博弈效应(牺牲膜丝在组件中的均匀分布性，提高生产效率；或降低生产效率，优化膜丝在组件的分布问题)。现有的中空纤维膜组件制作的方法即为方法1、方法2。

方法1

本对比例为自制的具有自支撑的PVDF中空纤维膜丝，膜丝在浇铸前进行封端处理(防止环氧树脂胶从膜丝端口进入)，将所有封端的膜丝一次性随机的放置到膜组件的膜壳中，使用环氧树脂胶作为粘结剂，将中空纤维膜丝与外结构件离心或静置浇铸粘结在一起，待欲完全固化后切割，得到膜组件中膜丝间的黏连严重，膜丝间的距离分布极为不均匀并且组件中膜丝处于松弛状态，在流体流动过程中膜丝会出现摆动而造成膜丝根部损伤，影响膜组件的过滤性能及使用寿命。

方法2

本对比例为自制的具有自支撑的PVDF中空纤维膜丝，膜丝在浇铸前进行封端处理，将所有封端的膜丝分成若干束，然后将每一束依次插入膜组件的模具中(花瓣)，使用环氧树脂作为粘结剂，将中空纤维膜丝与外结构件离心或静置浇铸粘结在一起，待欲完全固化后切割，得到膜组件中每束纤维丝间分布较好，但是每束膜丝间存在严重的黏连，严重影响膜组件的过滤性能。模具中花瓣数量不宜过多，否则使膜组件的制作过程更复杂，效率降低；模具中的花瓣不宜过少，否则每束膜丝的数量更多，膜丝间黏连现象更加严重。

发明内容

本发明的主要目的在于针对上述现有的技术现状，而提供了一种中空纤维膜组件均匀分布膜丝的方法及实现装置。该方法的创新型在于使用胶带均匀分布固定膜丝，使其在膜组件中能够分布均匀。

本发明是由以下技术方案实现的。

一种制作中空纤维膜组件均匀分布膜丝的方法，其特征在于，其包括在中空纤维滤膜的分布装置中通过使用胶带对膜丝进行分布过程、膜丝卷取过程以及膜组件制备过程；