[发明专利]一种环境友好优先透醇复合膜的制备装置及方法

摘要

一种环境友好优先透醇复合膜的制备装置及方法,属于膜分离技术领域。包括空气压缩机、过滤减压阀、三通阀、雾化喷嘴、电磁阀、载物盘、烤灯、PLC控制器、低速电机、隔膜泵；电磁阀控制雾化喷嘴的开关；将低粘度的聚合物在无溶剂状态下直接通过压力喷涂组装在基膜表面，并进一步在环境友好溶剂中喷涂交联剂和催化剂，从而构筑具有优先透醇性能的复合分离膜。本发明技术简便且环保。

主权项

制备环境友好优先透醇复合膜的方法，其特征在于，采用的装置，包括空气压缩机、过滤减压阀、三通阀、雾化喷嘴、电磁阀、载物盘、烤灯、PLC控制器、低速电机、隔膜泵；空气压缩机A(1)通过过滤减压阀(3)与三通阀A(4)连接，三通阀A(4)的另外两个口分别与电磁阀A(5)和电磁阀B(6)连接，电磁阀A(5)与雾化喷嘴A(9)连接，电磁阀B(6)与雾化喷嘴B(10)连接，以上连接均为管路连接；空气压缩机B(2)与三通阀B(26)连接，三通阀B(26)的另外两个口分别与隔膜泵A(11)和隔膜泵B(12)连接，隔膜泵A(11)与雾化喷嘴A(9)连接，隔膜泵B(12)与雾化喷嘴B(10)连接，同时隔膜泵A(11)与料液罐A(15)连接，隔膜泵B(12)与料液罐B(16)连接，以上连接均为管路连接；红外烤灯(20)连接至PLC控制器(19)，PLC控制器(19)分别与电磁阀A(5)和电磁阀B(6)连接，通过PLC控制器(19)控制红外烤灯(20)、电磁阀A(5)和电磁阀B(6)的开关，从而控制雾化喷嘴A(9)与雾化喷嘴B(10)的喷涂；红外烤灯(20)均正对载膜器(21)所固定的膜片；雾化喷嘴、红外烤灯均正对载膜器所固定的膜片；包括以下步骤：(a)将透醇材料静置、脱泡，交联剂和催化剂溶解在无污染的溶剂中，经搅拌、超声脱泡，配成制膜液；(b)将预处理的平板式基膜固定在载膜器上，同时调节低速电机旋转；(c)将透醇材料置于料液罐A(15)中、交联剂和催化剂溶液置于料液罐B(16)中；(d)启动空气压缩机，调节过滤减压阀，保持输出压力恒定，同时开启红外烤灯(20)，设定并启动运行程序，电磁阀A(5)和电磁阀B(6)关闭；(e)在0.2～0.4MPa压力下，PLC控制器(19)控制电磁阀A(5)打开，透醇材料喷涂至基膜外表面，在基膜表面形成透醇薄膜层，然后关闭电磁阀A(5)；(f)在0.2～0.4MPa压力下，PLC控制器(19)控制电磁阀B(6)打开，将交联剂和催化剂溶液喷涂至步骤(e)基膜外表面，使其与透醇材料在基膜外表面发生交联反应，并停留适当时间；(g)重复(e)、(f)步骤，在基膜表面形成多层均匀的复合分离层；(h)喷涂完毕后，将复合膜从载膜器上取下；(i)将制备好的优先透醇复合膜在70～200℃范围内加热交联6～20h；所述交联反应，是指将多孔支撑体浸泡、烘干；先在其表面喷涂粘性透醇材料的高分子聚合物，再喷涂交联剂和催化剂，使其在膜表面发生化学交联反应形成长链网状聚合物；反复多次后可形成透醇分离层；透醇材料为无溶剂的聚二甲基硅氧烷，粘度为100～200Pa·S；交联剂为正硅酸乙酯，其质量浓度为10wt％；催化剂为二月桂酸二丁基锡，其质量浓度为0.01～0.5wt％；载膜器由可调低速电机(23)、夹子(22)和固定轴(25)组成；可调低速电机(23)与固定轴(25)的中心水平固定在载膜器(21)的中心；可调低速电机(23)上连接有变压调速器(24)；夹子(22)用于把基膜固定在载膜器(21)上；所述的无污染的溶剂为水或乙醇；喷速为2‑3ml/s，透醇材料制膜液的喷速与交联剂和催化剂制膜液的喷速相等；上述的制膜过程环境湿度控制在20％，温度控制在20℃。