[发明专利]支撑液膜组件和由其构成的装置

说明书

支撑液膜(SLN)概念是指液膜材料通过毛细管虹吸和吸附作用附着在聚合膜的孔隙内形成的人工液体薄膜。常用的多孔隋性聚合膜是液膜的支撑体，在其两侧分别流过料液和反萃液，通过液膜作用完成一定的萃取分离目的。

现有的支撑液膜装置简单地由一张平板型聚合膜组成，把它浸泡在液膜材料(萃取液、有机相)中，形成支撑液膜，利用简单地外循环系统使料液和反萃液分别从支撑液膜的两侧流过，构成SLN体系。这种体系中，液膜静止，而料液和反萃液流动，由于流动的液体会带走部分有机相，使其减少，变化或不匀，造成体系稳定性较差。进一步，有人采用双层平板夹芯膜来封闭有机相，试图解决这一问题，但它的新问题是；一、两层膜片之间的气泡难以完全赶尽，并不能形成理论上所设想的均匀液膜；二、由两层膜片形成的液膜，厚度加大，传质路径变长，萃取速率下降，分离效率不高。

不论单层平板膜还是双层平板夹芯膜装置中的液膜都是处于静止状态，流失，得不到补充；不匀，得不到改善；失效，得不到更新。因此，这些装置尚处于试验室阶段，没达到工业化要求。

本发明的目的是解决上述问题，提供一种有机相可以流动，传质路径短，萃取速率高，分离效果好，并具有工业实用化前景的技术方案。

本发明的目的是如下实现的，设计一套支撑液膜组件，包括压板(1)、(1′)、框式隔板(2)和(3)。压板(1)、(1′)上各开有三个互不相通的液体通道(8)和半透孔(9)，四角开有通孔(11)。框式隔板(2)和(3)的四边上均布有液流孔(5)。框式隔板(2)和(3)的区别在于，框式隔板(2)上的对称两边的液流孔(5)处间隔交错开有流道(6)，而框式隔板(3)上的对称两边上的液流孔(5)处则全部开有流道(6)。所述的压板(1)、(1′)和框式隔板(2)、(3)统一设计，形状一致，孔位对应，数量相等。

利用上述组件，按下述方式可构成一个基本的支撑液膜装置；在压板(1)、(1′)之间包括由框式隔板(2)或/和框式隔板(3)相互间隔开的聚合膜(4)至少两层，按萃取原理的液流设计需要在聚合膜(4)上相应地开有透层孔(10)，利用所述的通孔(11)，可把各组件组装成一个整体。使用本发明的这个最基本单元装置可实现控制有机相、料液和反萃液分别在两层聚合膜(4)之间和两侧逆向流动，解决液膜静止带来的各种弊病，又由于相邻两种液体之间仅有一张聚合膜(4)，因此，传质路径短，萃取速率高，分离效果好。工业实用化前景的技术方案由后述的实施例具体给出。

下面结合附图和实施例详细叙述本发明。

图1是本发明基本单元装置及工作示意图；

图2是本发明框式隔板(3)的平面示意图；

图3是本发明框式隔板(2)的平面示意图；

图4是本发明压板(1)的平面示意图；

图5是本发明压板(1)的K-K剖视示意图；

图6是本发明八层单元液流工作路线设计示意图。

本发明组件首先选用与所述三种液体不反应的材料制作压板(1)、(1′)和框式隔板(2)、(3)。压板(1)、(1′)要有一定的厚度。以便打通孔(8)和半透孔(9)，孔径大小以流量设计为依据。压板(1)、(1′)根据需要可以是一致的，也可以是对称的。框式隔板(2)、(3)尽量要用薄的材料，以减少液膜的厚度。压板(1)、(1′)，框式隔板(2)、(3)是统一设计的，形状应一致，可以是正方形，也可以是矩形，但孔位应对正。孔的数量多少取决于压板(1)、(1′)和框式隔板(2)、(3)的形状和边长，但应相等。按需要量剪裁好多孔惰性聚合膜(简称聚合膜)(4)。根据萃取原理液流设计需要打好透层孔(10)。当聚合膜(4)和柜式隔板(2)、(3)的尺寸与压板(1)、(1′)基本一致时，前两者还需相应地打上通孔(7)和(12)，以便组装。本实施例虽采用一致尺寸，但显然，当压板(1)、(1′)尺寸适当大于框式隔板(2)、(3)和聚合膜(4)时，仅利用通孔(11)即可把它们组装成一个整体。

本发明基本单元的构成是采用两块压板(1)、(1′)之间依次夹持着两块隔板(2)，两张聚合膜(4)和中间一块框式隔板(3)的结构，框式隔板(2)与框式隔板(3)有流道(6)的两边应当垂直放置，以满足液流设计需要。本实施例虽采用这种设计，但不限于这种设计。依液流的设计，框式隔板(2)、(3)还可以有其他种排列方式。