[发明专利]一种分子筛膜管原位再生的方法

说明书

本发明公开了一种分子筛膜管原位再生的方法，所述分子筛膜管安装在管式膜组件装置的套管中，先将内侧清洗液输入膜管的内部，对膜管的内侧进行持续清洗直至分子筛膜得到再生，清洗完成后排净内侧清洗液，即完成再生。本发明方法经测试证实具有显著的恢复性和易操作性，不需要将膜管拆卸下来，只需在膜管工作的组件装置上外接清洗液和惰性气体，即可以实现膜管的原位清洗再生。在实际使用中能大大降低分子筛膜的更换周期，降低使用成本，减少停产等待时间。本发明打破了分子筛膜再生清洗处理是从分子筛膜外侧去清洗的技术偏见。

技术领域

本发明涉及分子筛膜再生技术领域，尤其涉及一种分子筛膜管原位再生的方法。

背景技术

渗透汽化(Pervaporation，PV)是一种新兴的膜分离技术。PV利用料液膜上下游某组分化学势差为驱动力实现传质，利用膜对料液中不同组分亲和性和传质阻力的差异实现选择性，应用较多的方面是：水中有机物的回收、有机物与有机物混合体系的分离和有机溶剂脱水。

分子筛膜是一种可以实现分子筛分的新型膜材料，其具有与分子大小相当且均匀一致的孔径、离子交换性能、高温热稳定性能、优良的择形催化性能和易被改性以及具有多种不同的类型与不同结构可供选择，使其在分离纯化技术以及催化领域有着广泛的应用，是目前渗透汽化技术领域应用较多的材料。目前国际分子筛协会(http://www.iza-structure.org/databases/)已记录在册的分子筛种类超过200种，涵盖各种孔道形貌和尺寸大小的分子筛。在不同类型支撑体上生长分子筛，可以制备成分子筛膜材料。以分子筛膜为代表的膜分离技术具有高效便捷、可操作性强节能环保等优点，因此膜分离技术被认为是有望替代现有高耗能分离工业的理想产业。

分子筛膜管目前在渗透汽化技术领域应用较多，分子筛膜管通常是在多孔支撑体的外面复合分子筛膜(如图1所示)。分子筛膜管通常安装在管式膜组件装置中使用，管式膜组件装置通常包括筒体，筒体上设置有花盘，花盘上设置有多根并联或串联的管套，管套中则安装分子筛膜管。管套与分子筛膜管之间的空间用于流通待分离原料(例如含水溶剂或蒸汽)，而膜管内部则抽真空(膜管内部为真空侧，即渗透侧)，待分离原料在管套内于膜管外侧流过，原料中的易渗透组分(例如水)优先吸附在分子筛膜表面，在膜管内外两侧分压差的驱动下渗透通过膜进入膜管内部的渗透侧，并通过和膜管渗透侧连接的外部管子收集；而不能渗透通过分子筛膜的组分则在膜管外侧被汽化，通过连接管进入冷凝器被冷凝收集。

分子筛膜管在长期运行过程中，其分子筛膜不可避免的被污染物附着和吸附。这些污染物主要来源于原料中的微量颗粒物和杂质、原料在传输过程中的微量副反应、原料和杂质在分子筛膜表面的反应、扩散至沸石膜层的污染物。因此，分子筛膜性能会在长期使用的过程中逐渐衰减，最终产品中水含量超标，导致出现不合格品。对于这种情况，目前常用的处理方法如下：

(1)更换分子筛膜：用新的分子筛膜代替失效的分子筛膜，该方法效果显著，然而更换成本太高。

(2)分子筛膜管回收重制：将现场的分子筛膜管取下，送回厂家，经过酸洗、净化、镀膜、测试得到新膜。新的膜管再送去现场安装，过程久、流程长、安装复杂、成本高、效率低。

(3)清洗膜表面：用原料溶剂从膜管外侧冲洗膜管上的分子筛膜，将附着力较低的污染物去除。然而经检验，发现该方法实际上恢复性差，尤其是对吸附在分子筛膜亚表层的污染物质无效，对于分子筛膜总体再生效果不佳。

发明内容

本发明的发明人在研究时意外发现，对于分子筛膜再生，从分子筛膜的内侧(即渗透侧)去清洗，可以实现分子筛膜的真正再生，打破了分子筛膜再生清洗处理是从分子筛膜外侧去清洗的技术偏见。基于此，本发明保护如下技术方案：

一种分子筛膜管原位再生的方法，所述分子筛膜管安装在管式膜组件装置的套管中，先将内侧清洗液输入膜管的内部，对膜管的内侧进行持续清洗直至分子筛膜得到再生，清洗完成后排净内侧清洗液，即完成再生。