一种模块化的多级气液分离装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于气液分离技术领域，具体涉及一种模块化的多级气液分离装置。包括液体进样模块、多级分离模块和气体出样模块；液体进样模块用于将液体样品形成水膜，形成的水膜与液体进样模块中的分离膜接触以进行气液分离；所述多级分离模块设置于所述液体进样模块和气体出样模块之间，所述多级分离模块中设置分离膜，且所述多级分离模块内部腔体的压力低于所述液体进样模块内部腔体的压力；所述气体出样模块内部腔体的压力低于所述多级分离模块内部腔体的压力。本实用新型专利技术所提供的多级气液分离装置在负压作用下实现了水体的在线水气多级分离，所述多级分离模块是模块化结构，可以在液体进样模块和气体出样模块之间任意数量的叠加。

A Modular Multistage Gas-liquid Separation Device

The utility model belongs to the technical field of gas-liquid separation, in particular to a modular multi-stage gas-liquid separation device. It includes liquid injection module, multi-stage separation module and gas extraction module; liquid injection module is used to form water film of liquid sample, and the formed water film contacts the separation membrane in the liquid injection module for gas-liquid separation; the multi-stage separation module is arranged between the liquid injection module and the gas extraction module, and the separation membrane is arranged in the multi-stage separation module. The pressure of the inner cavity of the stage separation module is lower than that of the inner cavity of the liquid injection module, and the pressure of the inner cavity of the gas sampling module is lower than that of the inner cavity of the multi-stage separation module. The multi-stage gas-liquid separation device provided by the utility model achieves on-line water-gas multi-stage separation under negative pressure. The multi-stage separation module is a modular structure and can be superimposed in any number between the liquid sampling module and the gas sampling module.

【技术实现步骤摘要】
一种模块化的多级气液分离装置
本技术属于气液分离
，具体涉及一种模块化的多级气液分离装置，适用于液体中气体在线多级分离富集。
技术介绍
在水质检测、海洋调查、资源勘探、海水养殖业等领域中，水体中可溶气体含量，是评价环境污染、大洋环流、海洋资源、海洋生物等的重要参数。液体中的可溶气体测量大多都需要进行气液分离，气液分离的精准度直接影响着测量的可信度。现有技术中，常用的双层膜或单层膜作为气液分离装置，由于膜左右两侧分别为常大气压下的水流和压力几乎为零的真空，需要可靠而复杂的密封结构来作保障，这就使得膜与流动水体的接触、膜支撑保护和膜更换便捷性都存在一定的难度。并且，分离膜受温度影响较大，分离膜附近液体温度的精准测量是一个关键的膜气体交换的参数，现有技术中气液分离装置都没有直接测量膜附近温度的功能。
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术提供了一种模块化的多级气液分离装置，所述多级气液分离装置采用模块化设计，膜更换方便，具有可靠地膜支撑结构，可以很好的实现液体中气体的多级在线分离富集，同时具有测量膜附近的液体温度测量的功能。本技术是通过下述技术方案实现的：一种模块化的多级气液分离装置，包括依次连接的液体进样模块、多级分离模块和气体出样模块；所述液体进样模块包括：液体进样模块壳体、设置于所述液体进样模块壳体上部的进液口、设置于所述设置于所述液体进样模块壳体下部的出液口、连通所述进液口和所述出液口的液体进样模块内部腔体、安装于所述液体进样模块内部腔体中的水膜产生结构、与所述水膜产生结构连接的温度传感器、在所述液体进样模块壳体上设置的第一分离气体出口、在所述第一分离气体出口处设置的第一分离膜；所述多级分离模块包括：多级分离模块壳体、设置于多级分离模块壳体上的真空抽气口、设置于所述多级分离模块壳体内部的多级分离模块内部腔体、第二分离膜、用于支撑所述第一分离膜第一分离膜支撑结构；所述气体出样模块包括：气体出样模块壳体、设置于所述气体出样模块壳体内部的气体出样模块内部腔体、用于支撑所述第二分离膜的第二分离膜支撑结构、气道变径结构和通过所述气道变径结构与所述气体出样模块内部腔体连通的真空管接口。进一步地，所述多级分离模块为模块化结构，所述多级分离模块的数量至少1个。进一步地，在所述多级分离模块壳体的两侧分别设置第一分离气体入口和第二分离气体出口，所述真空抽气口、所述第一分离气体入口和第二分离气体出口均与所述多级分离模块内部腔体连通，所述第二分离膜设置于所述第二分离气体出口处，所述第一分离膜支撑结构设置于所述第一分离气体入口处；在所述气体出样模块壳体的两侧分别设置第二分离气体入口和第三分离气体出口，所述第二分离气体入口和第三分离气体出口均与所述气体出样模块内部腔体连通；所述第二分离膜支撑结构设置于所述第二分离气体入口处。进一步地，所述第一分离膜与所述水膜产生结构的距离控制在1mm-3mm。进一步地，所述水膜产生结构与液体样品的接触面是一平面，并涂有一层憎水性化学物质，用于将液体样品形成水膜，使得分离膜附近的液体样品形成稳定的层流运动，以利于液体样品中的气体在分离膜上的渗透。进一步地，所述液体进样模块中的所述第一分离气体出口与所述多级分离模块中的所述第一分离气体入口连接；在所述液体进样模块与所述所述多级分离模块连接的一侧设置用于真空密封的第一密封圈。进一步地，所述多级分离模块中的所述第二分离气体出口与所述气体出样模块中的所述第二分离气体入口连接；在所述多级分离模块与所述气体出样模块连接的一侧设置用于真空密封的第二密封圈。进一步地，所述液体进样模块、所述多级分离模块以及所述气体出样模块通过固定螺栓和固定螺母压紧固定。本技术的有益效果是：(1)本技术所述多级气液分离装置中的多级分离模块采用模块化设计，可以在液体进样模块和气体出样模块之间任意数量的叠加，实线任意膜数的多级分离；每增加一级分离，就增加一次气体成分的过滤筛选，有助于提高有用气体成分的纯度和浓度，由此就可以从液体样品中分离出纯度和浓度都更高的气体成分，便于液体中气体成分的测量和鉴定。(2)本技术所述多级气液分离装置中，设置温度传感器，能够实现在线测量分离膜处水膜的液体温度，通过测得的水膜温度能够间接推测分离膜的气体交换性能，为分离膜气体渗透相关的计算提供温度补偿，能够提高后续的定量测量和鉴定的精确程度。(3)本技术所述多级气液分离装置具有水膜产生结构，利用憎水性物质形成水膜的层流运动，有利于液体和分离膜的充分接触，提高分离膜的交换效率。附图说明图1为本技术实施例1中气液分离装置剖面图(包括一个多级分离模块)；图2为本技术实施例1液体进样模块剖面图；图3为本技术实施例1多级分离模块剖面图；图4为本技术实施例1气体出样模块剖面图；图5为本技术实施例1中气液分离装置立体示意图；图6为本技术实施例2中气液分离装置剖面图(包括两个多级分离模块)；图7为本技术实施例3中气液分离装置剖面图(不设置多级分离模块)；附图标记：1.液体进样模块；2.多级分离模块；3.气体出样模块；4.固定螺栓；5.固定螺母；1-1.液体进样模块壳体；1-2.进液口；1-3.出液口；1-4.液体进样模块内部腔体；1-5.水膜产生结构；1-6.温度传感器；1-7.第一分离膜；1-8.第一密封圈；1-9.定位螺钉；2-1.多级分离模块壳体；2-2.真空抽气口；2-3.多级分离模块内部腔体；2-4.第二分离膜；2-5.第一分离膜支撑结构；2-6第二密封圈；3-1.气体出样模块壳体；3-2气体出样模块内部腔体；3-3.第二分离膜支撑结构；3-4.气道变径结构；3-5.真空管接口。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，并不用于限定本技术。相反，本技术涵盖任何由权利要求定义的在本技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本技术有更好的了解，在下文对本技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本技术。针对现有技术中常用的双层膜或单层膜作为水气分离装置，膜与流动水体的接触、膜支撑保护和膜更换便捷性都存在一定不足，以及针对现有技术中气液分离装置都没有直接测量膜附近温度的功能。本技术实施例提供以下模块化的多级气液分离装置。实施例1如图1-5所示，在本实施例中，所述多级气液分离装置包括：液体进样模块1，用于将液体样品形成水膜，形成的水膜与液体进样模块中的分离膜接触以进行气液分离；且所述液体进样模块包括温度传感器，用于测量所述分离膜处水膜的液体温度；多级分离模块2，所述多级分离模块设置于所述液体进样模块和气体出样模块之间，所述多级分离模块中设置分离膜，且多级分离模块内部腔体的压力低于液体进样模块内部腔体的压力；气体出样模块3，气体出样模块内部腔体的压力低于多级分离模块内部腔体的压力；所述液体进样模块进行气液分离后产生的气体在所述多级分离模块内部腔体负压作用下穿过所述液体进样模块中的分离膜进入所述多级分离模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化的多级气液分离装置，其特征在于，包括依次连接的液体进样模块(1)、多级分离模块(2)和气体出样模块(3)；所述液体进样模块(1)包括：液体进样模块壳体(1‑1)、设置于所述液体进样模块壳体上部的进液口(1‑2)、设置于所述设置于所述液体进样模块壳体下部的出液口(1‑3)、连通所述进液口和所述出液口的液体进样模块内部腔体(1‑4)、安装于所述液体进样模块内部腔体中的水膜产生结构(1‑5)、与所述水膜产生结构连接的温度传感器(1‑6)、在所述液体进样模块壳体上设置的第一分离气体出口、在所述第一分离气体出口处设置的第一分离膜(1‑7)；所述多级分离模块(2)包括：多级分离模块壳体(2‑1)、设置于多级分离模块壳体上的真空抽气口(2‑2)、设置于所述多级分离模块壳体内部的多级分离模块内部腔体(2‑3)、第二分离膜(2‑4)、用于支撑所述第一分离膜(1‑7)第一分离膜支撑结构(2‑5)；所述气体出样模块(3)包括：气体出样模块壳体(3‑1)、设置于所述气体出样模块壳体内部的气体出样模块内部腔体(3‑2)、用于支撑所述第二分离膜(2‑4)的第二分离膜支撑结构(3‑3)、气道变径结构(3‑4)和通过所述气道变径结构(3‑4)与所述气体出样模块内部腔体(3‑2)连通的真空管接口(3‑5)。...

【技术特征摘要】
1.一种模块化的多级气液分离装置，其特征在于，包括依次连接的液体进样模块(1)、多级分离模块(2)和气体出样模块(3)；所述液体进样模块(1)包括：液体进样模块壳体(1-1)、设置于所述液体进样模块壳体上部的进液口(1-2)、设置于所述设置于所述液体进样模块壳体下部的出液口(1-3)、连通所述进液口和所述出液口的液体进样模块内部腔体(1-4)、安装于所述液体进样模块内部腔体中的水膜产生结构(1-5)、与所述水膜产生结构连接的温度传感器(1-6)、在所述液体进样模块壳体上设置的第一分离气体出口、在所述第一分离气体出口处设置的第一分离膜(1-7)；所述多级分离模块(2)包括：多级分离模块壳体(2-1)、设置于多级分离模块壳体上的真空抽气口(2-2)、设置于所述多级分离模块壳体内部的多级分离模块内部腔体(2-3)、第二分离膜(2-4)、用于支撑所述第一分离膜(1-7)第一分离膜支撑结构(2-5)；所述气体出样模块(3)包括：气体出样模块壳体(3-1)、设置于所述气体出样模块壳体内部的气体出样模块内部腔体(3-2)、用于支撑所述第二分离膜(2-4)的第二分离膜支撑结构(3-3)、气道变径结构(3-4)和通过所述气道变径结构(3-4)与所述气体出样模块内部腔体(3-2)连通的真空管接口(3-5)。2.根据权利要求1所述一种模块化的多级气液分离装置，其特征在于，所述多级分离模块为模块化结构，所述多级分离模块的数量至少1个。3.根据权利要求1所述一种模块化的多级气液分离装置，其特征在于，在所述多级分离模块壳体的两侧分别设置第一分离气体入口和第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘茂科，程永强，崔晓，赵彬，于雨，惠力，冉祥涛，杨英，杨立，
申请(专利权)人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所，
类型：新型
国别省市：山东,37