[实用新型]一种耐压耐有机溶剂管式分子筛膜组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种管式分子筛膜组件的设计，尤其涉及一种耐压耐有机溶剂管式分子筛膜组件，属于无机膜领域。 

背景技术

渗透汽化(蒸汽渗透)是一种新型的膜分离技术，其利用被分离液体(或蒸汽)混合物中各组分在膜中溶解(吸附)与扩散速率不同的性质达到分离的目的。其突出的优点在于能够以较低的能耗实现蒸馏、萃取、吸附等传统的方法难于完成的分离任务，如对于近沸、恒沸体系的分离。渗透汽化与传统工艺中的共沸精馏技术相比，渗透汽化技术具有高效节能、过程易于控制、操作方便、便于放大与产业化、且不会引入新的杂质及少污染或零污染等优点。因此，渗透汽化技术被称为可持续发展战略的“清洁工艺”。 

渗透汽化技术的应用主要分为三方面：有机溶剂脱水，水中有机物的回收，以及有机物与有机物混合体系的分离。但在有机溶剂脱水方面，由于体系中有机物含量较大，且该有机物(特别是一些极性较强的有机物，如：酯类、醚类、苯类、环己酮、四氢呋喃、丙醛、N-甲基吡咯烷酮等)，往往对有机渗透汽化膜材料及橡胶类密封圈材料具有一定的溶解性，且随着温度的升高溶解性越强。在长期渗透汽化过程后，该类膜组件的分离特性会显著下降，从而导致分离任务无法完成。 

分子筛膜是一种由无机多孔材料构成的渗透汽化膜，具有良好的热稳定性、较高的机械强度等优点。其中，透水型分子筛膜特别适用于有机溶剂的渗透汽化脱水过程，且膜结构不会被有机溶剂破坏，如：NaA型分子筛膜、T型分子筛膜、NaY型分子筛膜等。由于受密封方式的限制，一般分子筛膜渗透汽化组件通常使用受力易形变的橡胶类(如：三元乙丙橡胶、氟化橡胶、硅橡胶等)O型密封圈，实现膜前后两侧的隔离。该类膜组件一般耐压性和耐溶解性较差，在高温条件下尤为明显，进而使得渗透汽化膜技术的工业应用范围受到限制。 

因此，须使用一种耐溶解性超强的材料作为O型密封圈，配以特殊的密封方式，以解决膜组件耐压及耐有机溶剂的问题。而聚四氟乙烯和石墨均具有耐 有机溶剂和耐高温的特点。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种耐压耐有机溶剂管式分子筛膜组件，采用新的密封材料和密封方式，以解决渗透汽化膜组件的耐压性和耐有机溶剂问题；同时也解决膜组件中膜管的大量填装问题，实现膜组件拆卸和更换方便快捷的目的。 

本实用新型的技术方案为：其特征在于：膜组件由壳体1、开孔折流板2、夹套3、管式分子筛膜4、固定杆5、O型密封圈6、开孔螺栓7、上封头8a、下封头8b、密封环9、螺栓10、螺母11和阀门12组成；其中，壳体上下两端设有螺纹孔13，壳体内设有开孔折流板2，壳体下端设有待分离原料进口14，壳体下端设有待分离原料原料出口15，壳体外设有夹套3；夹套3上端设有加热介质进口16，夹套3下端设有加热介质出口17；管式分子筛膜4穿过开孔折流板2，开孔折流板2通过固定杆5固定在壳体内1，固定杆5两端分别焊接于壳体1上下两端以固定；管式分子筛膜4上下两端分别套有O型密封圈6，穿过螺纹孔13后通过开孔螺栓7挤压O型密封圈6将管式分子筛膜4固定于壳体1内；壳体1与上封头8a、下封头8b之间压有密封环9，上封头中部设有真空接口18，下封头8b中部设有阀门12；利用螺栓10和螺母11连接并压紧壳体1与上封头8a、下封头8b，形成上真空室19a和下真空室19b。 

优选所述管式分子筛膜为LTA分子筛膜、T型分子筛膜、FAU型分子筛膜、CHA分子筛膜、ZSM-5分子筛膜或MOR分子筛膜。 

优选所述管式分子筛膜管外径为6～20mm，内径为4～18mm，长度为0.07～1.0m，数量为3～400根，每三根膜管呈等边三角形排布。 

优选所述壳体直径为0.05～1.0m，夹套厚度为壳体直径的0.05～0.15倍。 

优选所述折流板数量为0～15块，孔径大于管式分子筛膜外径1～1.5mm。 

上述壳体上下两端螺纹孔13分内外两层，为螺纹孔内层13-a和螺纹孔外层13-b；其中螺纹孔内层13-a未设螺牙，优选螺纹孔内层13-a孔径大于管式分子筛膜外径1～1.5mm；螺纹孔外层13-b设有螺牙，螺牙为内螺纹，优选孔径等于O型密封圈6外径，O型密封圈6内径等于管式分子筛膜4外径。 

优选所述开孔螺栓7上部为六棱柱，下部为圆柱，中间贯通；开孔螺栓7 孔径大于管式分子筛膜4外径1～1.5mm；下部圆柱外径等于壳体螺纹孔13的直径，外部设有螺牙，螺牙为外螺纹。 

优选折壳体1、折流板2、固定杆5、开孔螺栓7、上封头8a、下封头8b、螺栓10、螺母11和阀门12材质均为不锈钢。