[实用新型]超滤渗透汽化综合实验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于教学设备领域。

背景技术

现代高新技术的迅速发展对化工分离技术提出了全新的要求。膜分离实验室积极向学科前沿发展，向相关领域渗透。近年来膜分离技术已逐渐被应用于现实生产中，而渗透气化更是膜分离技术的一个重要分支。

发明内容

本实用新型目的是在研究化工分离及纯化，开拓具有高效能、超纯高净和无毒无害的超滤渗透汽化综合实验装置。

本实用新型是由超滤、渗透汽化和冷凝回收三部分组成，

其中渗透汽化：料液循环部分：在料液储罐内有集热式磁力搅拌器，料液储罐中的料液经由智能蠕动泵进入膜组件，再回到料液储罐；

冷凝回收部分：膜组件与吸收管相通，吸收管置于冷阱内，吸收管与缓冲瓶相通，缓冲瓶上有不凝气排出管，在不凝气排出管上安装有旋片式真空泵；

超滤部分：给液槽中安装有集热式磁力搅拌器，给液槽料液通过蠕动泵进入超滤膜组件，再回到给液槽中，并且给液槽与料液储罐相通。

本实用新型设计简单合理，具有综合实验性强，占地面积小，造价较低，便于操作，实验效果直观且无毒无害等特点。主要作为渗透汽化分离液体混合物实验教学设备。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

本实用新型是由超滤、渗透汽化和冷凝回收三部分组成，

其中渗透汽化：料液循环部分：在料液储罐6内有集热式磁力搅拌器13，料液储罐6中的料液经由智能蠕动泵7进入膜组件8，再回到料液储罐6；

冷凝回收部分：膜组件8与吸收管相通，吸收管置于冷阱9内，吸收管与缓冲瓶11相通，缓冲瓶11上有不凝气排出管，在不凝气排出管上安装有旋片式真空泵12；

在吸收管与缓冲瓶11相通的管路上安装有压力表10。

超滤部分：给液槽1中安装有集热式磁力搅拌器2，给液槽1料液通过蠕动泵3进入超滤膜组件4，再回到给液槽1中，并且给液槽1与料液储罐6相通。在超滤膜组件4回流到给液槽1的管路上安装有压力表5。

主要作为膜分离含低浓度蛋白及小分子有机物水溶液的实验教学设备。主要由给液槽、料液储罐、大流量智能蠕动泵、超滤膜组件、渗透汽化膜组件、冷阱、压力表、缓冲瓶、旋片式真空泵、集热式磁力搅拌器等主要设备构成。

近年来膜分离技术已逐渐被应用于现实生产中，而超滤、渗透气化更是膜分离技术的一个重要分支。本实用新型旨在研究化工分离及纯化，开拓具有高效能、超纯高净和无毒无害的新型分离技术，探索高效能膜技术。

在给液槽中加入原料液，并在集热式磁力搅拌器的作用下使其达到实验所需条件，在大流量蠕动泵的作用下经由超滤膜组件完成循环，透过液储存在料液罐中。透过液循环系统中，透过液从料液储罐中流出，由大流量智能蠕动泵输送，经流量计进入膜组件，流经渗透汽化膜组件膜表面渗透汽化后回到料液储罐。真空系统中，透过物蒸汽经冷阱冷凝后用吸收管取样器收集，剩余不凝气经缓冲瓶由真空泵排出。

料液温度由集热式磁力搅拌器控制。当料液达到实验所需条件后，启动大流量智能蠕动泵，并调节在适当的流量，将料液输入膜组件中进行渗透蒸发分离。在反应过程中，每隔一定时间对料液取样分析各组分浓度。在膜下游通过真空泵维持一定的真空度。透过气体连续收集在冷阱中，每隔一定时间将试管中的渗透液进行收集、称重，并取样分析，确定其组分和各自的浓度。实验前整个系统用低浓度的料液在膜上游清洗，再用去离子水清洗。

超滤-渗透汽化综合实验装置的操作步骤如下：

（1）将所需复合膜装入超滤膜组件内，拧上螺丝；

（2）配置一定浓度的牛血清蛋白（分子量68000）-乙醇-水溶液于给液槽中，并用集热式磁力搅拌器加热，使其达到实验所需条件；

（3）打开大流量智能蠕动泵循环原料液，检漏无异常方可进行下一步实验；

（4）将所需复合膜装入渗透汽化膜组件内，拧上螺丝；

（5）超滤系统中透过液流入到料液储罐内，打开集热式磁力搅拌器，设定料液温度加热料液；

（6）打开大流量智能蠕动泵循环料液，循环0.5-1小时,使膜溶胀后进行检漏。若吸收管中有液体，倒掉液体重新抽真空。若吸收管中还有液体，则说明该膜漏液，必须更换新膜；

（7）若膜不漏，将吸收管洗净、干燥后，用精密天平称重并记录其质量；

（8）当料液温度、浓度恒定后，放上吸收管，并开启真空泵，当膜下侧真空度达到需要值时，将吸收管放入液氮冷阱内，开始进行渗透汽化实验，同时记录膜下侧真空度、开始时间、料液温度等数据；