[实用新型]一种双回流膜分离装置

说明书

本实用新型属于分离技术领域，涉及一种双回流膜分离装置。所述装置主要由原料回流循环和分离液回流循环两个回流部分组成，可以调节原料液和分离液的流速差，并对分离液进行再富集。本实用新型最终收集到的分离物溶液浓度较高，基本不需要再浓缩，也减少了废水处理的成本；通过采用双回流循环过程，降低了分离膜两侧的化学位差和压力逆差，提升了分离效率。

技术领域

本实用新型属于分离技术领域，涉及一种双回流膜分离装置。

背景技术

膜分离是指以人工合成或者天然的膜材料作为介质，借助外界能量或者化学位差作为传质推动力，使待分离组分选择性的透过膜，来实现对气体或者液体的分离、分级、提纯或者富集的分离方法。与普通的分离非均相物系的过滤分离相比，膜分离主要的特点就是具有更小的孔径和更窄的孔径分布，能够实现更为精细的均相混合体系的分离。

目前关于不同膜种类研发和制备方法的研究很多，逐步形成了微滤、超滤、纳滤、反渗透、渗透汽化、正渗透、渗析、电渗析等多种膜分离方法。虽然膜分离技术逐渐成熟，并部分得到了工业应用，但关于其分离工艺却仍以原料单回流方法为主，而这种工艺存在一些缺陷：①由于膜分离要求原料的浓度较低，虽然经分离后目标物质的浓度会升高，但浓度相对来说仍然不高，后续浓缩步骤较麻烦，且会带来废水处理的问题；②虽然可以借助外界能量作为推动力进行膜分离，但由于目标物质在膜分离侧的浓度相对较高，导致化学位差会部分阻碍分离效率的提升；③由于原料液的单循环，导致膜原料侧的流速较快，压力较低，部分抵消了物理压力对分离的推动作用，也部分阻碍了分离效率的提升。

针对以上存在的缺陷，提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的第一方面是提供一种双回流膜分离装置，所述双回流膜分离装置包括：原料池1，分离膜池2和富集膜池3；

其中，所述分离膜池2被第一分离膜22分成了原料腔21和分离腔23两部分；

所述富集膜池3被第二分离膜32分成了富集腔31和溶剂腔33；

所述原料池1与所述分离膜池2的原料腔21之间通过第一管线连通，所述原料腔21通过第一回流管线连通到富集腔31所述原料池1；

所述分离膜池2的分离腔23与所述富集膜池3的富集腔31之间通过第二管线连通，所述分离膜池2的溶剂腔33通过第二回流管线连通到所述分离膜池2的分离腔23；

所述第一管线上设置有第一流量控制器41，所述第二管线上设置有第二流量控制器42；

所述第一管线上设置有第一压力表51，所述第一回流管线上设置有第二压力表52，所述第二管线上设置有第三压力表53，所述第二回流管线上设置有第四压力表54；

所述第一回流管线上设置有第一流体循环泵61，所述第二回流管线上设置有第二流体循环泵62；

所述双回流膜分离装置还包括：浓度检测器7，其用于检测所述富集腔31内的溶液浓度。

优选地，所述第一分离膜22和第二分离膜32彼此独立的是微滤膜、超滤膜或纳滤膜中的一种。

优选地，所述第二分离膜32用于分离目标分离物和溶剂，其既可以实现溶剂和目标分离物的完全分离，也可以实现溶剂和目标分离物的部分分离，保证富集腔31中溶液的浓度大于溶剂腔33中即可。

本实用新型第二方面提供一种双回流膜分离方法，其特征在于，使用第一方面所述的装置进行，所述方法包括以下步骤：

1、将含有目标分离物的原料液稀释到所需浓度并加入所述原料池1中，同时在所述富集膜池3中也注入一定量的溶剂，保证能够进行流体循环；