一种深度脱除油中水分的膜组件、装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种深度脱除油中水分的膜组件，外形呈圆柱状，包括中心管、围绕在中心管周围的中空纤维膜丝及包裹在膜丝外部的壳体；中空纤维膜丝与中心管平行排布，膜丝两端固定在膜丝盘上，膜丝盘外端设有封头；中心管从上封头穿过膜组件，上端与上封头密封连接，下端固定在下膜丝盘上，且中心管下端端口密封，顶端为气体进口；中心管的下部管壁上设有气孔；下封头顶部设有液体进口，上封头上设有液体出口；上膜丝盘下部的壳体上设有气体出口。

Membrane module, device and method for deep removal of moisture in oil

The invention discloses a method for deep removal of water in the oil film component is in a cylindrical shape, comprises a central tube, around the hollow fiber membrane silk and wrapped around the center tube in shell membrane external; hollow fiber membrane wire with a center tube arranged in parallel, membrane wire ends are fixed on a membrane membrane disc. The outer end is provided with wire head; center tube passes through the membrane from the head, the upper end is connected with the sealing head, the lower end is fixed on the membrane wire plate, and the lower end of the center pipe end sealing, top gas inlet; lower center pipe wall is provided with a hole; sealing head is provided with a liquid inlet, a liquid outlet on the head; the gas outlet on the shell plate on the lower part of the membrane.

【技术实现步骤摘要】
一种深度脱除油中水分的膜组件、装置和方法
本专利技术属于油水分离领域，具体涉及一种深度脱除油中水分的膜组件、包含该膜组件的装置和深度脱除油中水分的方法。
技术介绍
目前，去除油中的水分主要用吸水性冻胶法、吸附剂法以及真空法和聚结分离法。吸水冻胶法的效率比较低，需要好的吸水元件，很难实现含水率低于0.01%的结果。而真空法则是可以去除100%的游离水和乳化水及80%左右的溶解水，但真空除水耗能大，不能在线除水。聚结分离法则是对于黏度比较低的油液具有很好的除水效果，但是对于高粘度和含有各种添加剂的油液，效果则是比较差的。
技术实现思路
为了克服现有技术中的上述缺陷，本专利技术提供了一种深度脱除油中水分的膜组件，可用于深度脱除油中水分。一种深度脱除油中水分的膜组件，其特征在于，所述膜组件的外形为圆柱状，包括中心管、围绕在中心管周围的中空纤维膜丝及包裹在膜丝外部的壳体；中空纤维膜丝与中心管平行排布，膜丝两端固定在膜丝盘上，膜丝盘外端设有封头；中心管从上封头穿过膜组件，上端与上封头密封连接，下端固定在下膜丝盘上，且中心管下端端口密封，顶端为气体进口；中心管的下部管壁上设有气孔；下封头顶部设有液体进口，上封头上设有液体出口；上膜丝盘下部的壳体上设有气体出口。进一步地，所述中心管下部设有气孔的管段不超过中空纤维膜丝高度的1/3。所述气体出口距离上膜丝盘0~20cm。本专利技术中的中空纤维膜丝内壁有凹凸结构，相邻的凹凸结构之间的距离小于油分子的直径，使油不直接和膜丝内壁接触，防止极性较强的油附着在膜丝内壁上，确保水分子高效与膜丝内壁接触，保证膜组件实现稳定高效脱水的效果。沿中心管平行排布的中空纤维膜丝之间采用线编织固定，以保持中空纤维膜丝之间的距离，避免膜丝黏贴在一起。中空纤维膜丝采用亲水性有机膜为基底，外表面涂有疏油亲水性材料。所述亲水性有机膜是用再生纤维素、醋酸纤维素、三醋酸纤维素、聚丙烯腈、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、聚砜材料中的一种或几种制作而成。所述疏油亲水性材料是聚乙二醇二丙烯酸酯或聚丙烯酸二甲（二乙）氨基乙酯中的一种或几种。本专利技术的膜组件，使用亲水性有机膜作为透水材料，外表面涂有疏油亲水性材料，这样既能够促进膜的透水，又能够避免油的渗漏问题，极大的提高了水的脱除效果。另外，中空纤维膜丝和中心管的排布方式科学合理，新颖独特，干燥空气通过中心管底部均匀分布的气孔进入膜丝，使空气的流向与油的流向相同，达到了良好的水分带出效果。本专利技术还提供了一种深度脱除油中水分的装置，其特征在于，主要包括空气干燥器、膜分离器、储油池和油回收罐，其中膜分离器包括一个或多个上述膜组件；储油池的出口与膜分离器的液体进口连通，膜分离器的液体出口分别与油回收罐和储油池的进口连通；膜分离器的气体进口与空气干燥器的气体出口连通，膜分离器的气体出口与干燥器的气体进口连通或与大气直接连通。进一步地，储油池的出口与膜分离器的液体进口之间还设有循环泵和流量计；储油池设有温度计和搅拌器。作为优选，所述的膜分离器的气体出口与真空泵连接。本专利技术装置在能耗较小的情况下，可以实现在线或者间歇处理，处理的含油量能达到100ppm以下。本专利技术还提供了一种深度脱除油中水分的方法，采用上述深度脱除油中水分的装置对含水油进行处理，包括以下步骤：（1）空气经过空气干燥器干燥后，泵入膜分离器，从膜组件的中心管进入，从中心管管壁的气孔进入中空纤维膜丝外部空腔；（2）含水油从储油池经过循环泵打入到膜分离器，从膜组件的液体进口进入，通过下膜丝盘布液，进入中空纤维膜丝内；（3）进入中空纤维膜丝内的含水油中的水从膜丝管内壁渗透到膜丝管外壁，被干燥空气带走，含水空气在空腔内向上运动，通过上部的气体出口流出膜组件，直接排放至大气中，或进入空气干燥器循环利用；（4）步骤（3）中脱除水的油通过中空纤维膜丝流动至液体出口，流出膜组件；（5）步骤（4）中流出膜组件的油经检测若含水率达标则流入油回收罐，如含水率超标则流入储油池循环脱水。作为优选，含水油进入膜分离器之前加热至40~60℃。本专利技术深度脱除油中水分的方法，既可以进行油品的间歇清洗，又可以进行在线清洗，可延长润滑油或者液压油的使用寿命。所谓在线清洗就是把正在运行的油直接进入本专利技术所述的装置进行除水，得到的干燥油品返回系统继续使用，油使用系统和出水系统串联并连续运行，不需要停止运行。所谓间歇清洗是指等油全部变质后，把变质油集中到一起，集中处理，处理后再返回油的使用系统。本专利技术所述的膜组件耐污染能力强，可长期稳定运行，除水效果稳定高效。附图说明图1是深度脱除油中水分的膜组件结构示意图。图2是深度脱除油中水分的装置结构示意图。具体实施方式实施例1如图1所示的深度脱除油中水分的膜组件，为圆柱状，包括中心管1、围绕在中心管1周围的中空纤维膜丝2及包裹在膜丝外部的壳体3；中空纤维膜丝2与中心管1平行排布，膜丝两端固定在膜丝盘上，膜丝盘外端设有封头。中心管1从上封头4穿过膜组件，上端与上封头4密封连接，下端固定在下膜丝盘7上，且中心管1下端端口密封，顶端为气体进口9。中心管1的下部管壁上设有气孔8；中心管下部有气孔的管段长度为膜丝高度的20%。下封头6顶部设有液体进口10，上封头上设有液体出口11；上膜丝盘5下部的壳体上设有气体出口12，气体出口12距离上膜丝盘5的距离为20cm。中空纤维膜丝2采用聚丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯制作成基底，表面涂覆聚乙二醇二丙烯酸酯。实施例2如实施例1所述的深度脱除油中水分的膜组件，其他结构相同，以中空纤维膜丝2为经线、编织线为纬线，将中空纤维膜丝2编织成膜片，按照中空纤维膜丝2与中心管1平行的方向，将膜片卷绕在中心管周围；中心管下部穿孔区长度为膜丝高度的30%；气体出口12距离上膜丝盘5的距离为10cm。中空纤维膜丝2采用三醋酸纤维素制作成基底，表面涂覆聚丙烯酸二甲氨基乙酯。实施例3如图2所示的深度脱除油中水分的装置，主要包括空气干燥器14、膜分离器、储油池15和油回收罐16，其中膜分离器包括一个或多个上述膜组件13。空气干燥器14与气泵21管路相连。储油池15的出口与膜组件13的液体进口连通，储油池15的出口与膜组件13的液体进口之间还设有循环泵17和流量计18。膜组件13的液体出口分别与油回收罐16和储油池15的进口连通；膜组件13的气体进口与空气干燥器14的气体出口连通，膜组件13的气体出口与空气干燥器14的气体进口连通或与大气直接连通。储油池15设有温度计19和搅拌器20。实施例4采用实施例2所示深度脱除油中水分的装置对含水量为0.5%的液压油样品进行处理，包括以下步骤：（1）空气经过空气干燥器14干燥后，相对湿度为10%，以20L/min的速度泵入膜分离器，从膜组件13的中心管1进入，从中心管1管壁的气孔8进入中空纤维膜丝2外部空腔；（2）含水油从储油池15经过循环泵17并加热至60℃，以130L/h的速度流入膜组件；打入到膜分离器，从膜组件13的液体进口进入，通过下膜丝盘7布液，进入中空纤维膜丝2内；（3）进入中空纤维膜丝2内的含水油中的水从膜丝管内壁渗透到膜丝管外壁，被干燥空气带走，含水空气在空腔内向上运动，通过上部的气体出口12流出膜组件13，直接排放至大气中；（4）步骤（3）中脱除水的油通过中空纤维膜丝2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深度脱除油中水分的膜组件，其特征在于，所述膜组件外形为圆柱状，包括中心管、围绕在中心管周围的中空纤维膜丝及包裹在膜丝外部的壳体；中空纤维膜丝与中心管平行排布，膜丝两端固定在膜丝盘上，膜丝盘外端设有封头；中心管从上封头穿过膜组件，上端与上封头密封连接，下端固定在下膜丝盘上，且中心管下端端口密封，顶端为气体进口；中心管的下部管壁上设有气孔；下封头顶部设有液体进口，上封头上设有液体出口；上膜丝盘下部的壳体上设有气体出口。

【技术特征摘要】
1.一种深度脱除油中水分的膜组件，其特征在于，所述膜组件外形为圆柱状，包括中心管、围绕在中心管周围的中空纤维膜丝及包裹在膜丝外部的壳体；中空纤维膜丝与中心管平行排布，膜丝两端固定在膜丝盘上，膜丝盘外端设有封头；中心管从上封头穿过膜组件，上端与上封头密封连接，下端固定在下膜丝盘上，且中心管下端端口密封，顶端为气体进口；中心管的下部管壁上设有气孔；下封头顶部设有液体进口，上封头上设有液体出口；上膜丝盘下部的壳体上设有气体出口。2.根据权利要求1所述的深度脱除油中水分的膜组件，其特征在于，所述中心管下部设有气孔的管段不超过中空纤维膜丝高度的1/3。3.根据权利要求1所述的深度脱除油中水分的膜组件，其特征在于，所述气体出口距离上膜丝盘0~20cm。4.根据权利要求1所述的深度脱除油中水分的膜组件，其特征在于，中空纤维膜丝内壁有凹凸结构，平行排布的中空纤维膜丝之间用线编织固定。5.根据权利要求4所述的深度脱除油中水分的膜组件，其特征在于，中空纤维膜丝采用亲水性有机膜为基底，外表面涂有疏油亲水性材料。6.根据权利要求5所述的深度脱除油中水分的膜组件，其特征在于，所述亲水性有机膜是用再生纤维素、醋酸纤维素、三醋酸纤维素、聚丙烯腈、聚砜材料的一种或几种制作而成；所述疏油亲水性材料是聚乙二醇二丙烯酸酯或基丙烯酸二甲（二乙）氨基乙酯的一种或几种。7.一种深度脱除油中水分的装置，其特征在于，主要包括空气干燥器、膜分...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨继状，智锁红，丁超，杨绮联，
申请(专利权)人：绍兴齐英膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33