一种单根内压中空纤维膜错流式组件的制备方法技术

本发明专利技术属于分离膜测试技术领域，公开了一种单根内压中空纤维膜错流式组件的制备方法，将一端封闭的内压中空纤维膜胶铸于第一硬质管体，第一硬质管体依次连接三通插头、第二硬质管体、两通插头、第三硬质管体；内压中空纤维膜的另一端裁剪至与第三硬质管体的末端齐平并胶铸于第三硬质管体；平切去除第一硬质管体和第三硬质管体的外端，使内压中空纤维膜两端具有端孔的截面露出；由此，单根内压中空纤维膜内压错流式组件制备完成，其第二端口处露出的端孔为原液入口、第一端口处露出的端孔为浓缩液出口，三通插头的C端口为渗透液出口。本发明专利技术可以实现单根内压中空纤维膜进行错流过滤，具有较好的科学性和可靠性，且大量节省膜试样用量。

A Method for Preparing Cross-flow Module of Single Internal Pressure Hollow Fiber Membrane

The invention belongs to the field of separation membrane testing technology, and discloses a preparation method of a cross-flow module of a single internal pressure hollow fiber membrane, in which a sealed end of the internal pressure hollow fiber membrane adhesive is cast into the first rigid tube body, and the first rigid tube body is successively connected with the three-way plug, the second rigid tube body, the two-way plug and the third rigid tube body; the other end of the internal pressure hollow fiber membrane is cut to the third rigid tube body. The end of the tube body is leveled and glued into the third rigid tube body; the outer end of the first rigid tube body and the third rigid tube body is removed by plane cutting, so that the cross section with end holes at both ends of the internal pressure hollow fiber membrane is exposed; thus, the preparation of a cross-flow module with a single internal pressure hollow fiber membrane is completed, and the end holes exposed at the second port are the inlet of the raw liquid and the end holes exposed at the first port are the outlet of the concentrated liquid. The C port of the three-way plug is the permeate outlet. The invention can realize cross-flow filtration of a single internal pressure hollow fiber membrane, has good scientificalness and reliability, and saves a large amount of sample dosage of the membrane.

【技术实现步骤摘要】
一种单根内压中空纤维膜错流式组件的制备方法
本专利技术属于分离膜测试
，具体来说，是涉及一种单根内压中空纤维膜组件的制备方法。技术背景在现代工业技术和人们日常生活中，膜与膜分离技术扮演着相当重要的角色，广泛应用于水处理、环保化工、医药食品、海水淡化等行业，已成为解决当代能源、资源和环境污染问题的重要高新技术。其中由于中空纤维膜具有自支撑、在组件内的装填密度大、单位体积的膜面积大，耐压性能好等众多优点，越来越受到人们的重视。膜过滤以膜两侧的压力差为驱动力，以膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜分离层时，分离层表面密布的许多细小微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液分离和浓缩的目的。在中空纤维膜的制备过程中，有的将存在致密孔的分离层涂敷在膜的外表面，有的则涂敷在内表面，因此膜的分类可以分为外压式和内压式；同时原液中的水分子全部渗透过超滤膜，没有浓缩液流出，则是死端过滤，如果在过滤时有一部分的浓缩液体从膜的另一端排掉，则是错流过滤。因此，膜的过滤方式共有外压错流、外压死端、内压错流和内压死端4种不同的过滤方式。同时，要实现膜过滤过程，必须将中空纤维膜以某种形式制作成组件，而且中空纤维膜组件应该包含3个端口：原液入口、浓缩液出口和渗透液出口。目前，在工业上应用主要是大型膜组件(10英寸)，组件里由复杂的流道和间隔体构成，装填的中空纤维膜也在万根以上，胶铸需要大型胶铸机才能完成；在实验室中，大多胶铸成U型组件，主要以满足测试孔径需要为主，并不能完成中空纤维膜的过滤试验。
技术实现思路
本专利技术要解决的是目前不能实现单根内压中空纤维膜过滤试验的技术问题，提供了一种单根内压中空纤维膜错流式组件的制备方法，可以实现单根内压中空纤维膜进行错流过滤，该方法具有较好的科学性和可靠性，不仅可以大量节省膜试样用量，而且能够方便、快速、准确的完成内压中空纤维膜的错流过滤试验。为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下的技术方案予以实现：一种单根内压中空纤维膜错流式组件的制备方法，该方法按照以下步骤进行：(1)取一段待测内压中空纤维膜，并将所述内压中空纤维膜的第一端口完全封闭；(2)将第一硬质管体的第一端口完全封闭，并以其第一端口向下将所述第一硬质管体竖向放置；(3)将环氧树脂在80℃下加热20-30min后，与固化剂按照2:1-3:1的质量比混合；混合后注入到所述第一硬质管体中，注入至所述第一硬质管体1/2-3/4的高度；(4)以其封闭的第一端口向下将所述内压中空纤维膜竖直插入所述第一硬质管体内部，直至所述内压中空纤维膜的第一端口与所述第一硬质管体封闭的第一端口接触，静置至所述环氧树脂固化；(5)将所述第一硬质管体的第二端口与三通插头的A端口密封连接，所述三通插头的B端口与第二硬质管体的第一端口密封连接，所述第二硬质管体的第二端口与两通插头的A端口密封连接，所述两通插头的B端口与第三硬质管体的第一端口密封连接；与所述第一硬质管体胶铸连接的所述内压中空纤维膜依次穿过所述三通插头、所述第二硬质管体、所述两通插头、所述第三硬质管体；且所述内压中空纤维膜的长度长于所述第一硬质管体、所述三通插头、所述第二硬质管体、所述两通插头、所述第三硬质管体连接后的总长度；(6)将所述内压中空纤维膜的第二端口裁剪至与所述第三硬质管体的第二端口齐平，裁剪后将所述内压中空纤维膜的第二端口完全封闭；(7)将所述第三硬质管体由所述两通插头的B端口拆下，将所述第三硬质管体的第二端口完全封闭，并以其第二端口向下将所述第三硬质管体竖向放置；(8)将环氧树脂在80℃下加热20-30min后，与固化剂按照2:1-3:1的质量比混合；混合后注入到所述第三硬质管体中，注入至所述第三硬质管体1/2-3/4的高度；(9)将所述两通插头的B端口与所述第三硬质管体的第一端口密封连接，同时所述内压中空纤维膜以其封闭的第二端口向下将所述内压中空纤维膜竖直插入所述第三硬质管体内部，静置至所述环氧树脂固化；(10)将所述第一硬质管体的第一端口封闭部分平切去除，使所述待测内压中空纤维膜的第一端口处具有端孔的截面露出；将所述第三硬质管体的第二端口封闭部分平切去除，使所述待测内压中空纤维膜的第二端口处具有端孔的截面露出；由此，单根内压中空纤维膜错流式组件制备完成，所述内压中空纤维膜的第二端口处露出的端孔为原液入口，所述内压中空纤维膜的第一端口处露出的端孔为浓缩液出口，所述三通插头的C端口为渗透液出口。进一步地，步骤(1)中采用1:1混合后的丙烯酸酯胶粘剂封住所述内压中空纤维膜的第一端口，使其完全封闭；步骤(6)中采用1:1混合后的丙烯酸酯胶粘剂封住所述内压中空纤维膜的第二端口，使其完全封闭。进一步地，步骤(2)中采用1:1混合后的丙烯酸酯胶粘剂将所述第一硬质管体粘接于平面放置的纸张上，以使其竖向固定且第一端口完全封闭；步骤(7)中采用1:1混合后的丙烯酸酯胶粘剂将所述第三硬质管体粘接于平面放置的纸张上，以使其竖向固定且第二端口完全封闭。进一步地，步骤(3)和步骤(8)中所述固化剂为液体胺类硬化剂。进一步地，步骤(4)和步骤(9)中所述静置时间为至少24小时。进一步地，所述第一硬质管体、所述第二硬质管体、所述第三硬质管体均为PU管，其外径为8-12mm。进一步地，所述第二硬质管体的长度为100-200mm。进一步地，所述第一硬质管体和所述第三硬质管体的长度为50-80mm。进一步地，步骤(10)中在距离所述第一硬质管体的第一端口0.5-1cm处使用锋利刀片沿垂直于所述第一硬质管体轴向方向切断，以使所述第一硬质管体的第一端口封闭部分平切去除；步骤(10)中在距离所述第三硬质管体的第二端口0.5-1cm处使用锋利刀片沿垂直于所述第三硬质管体轴向方向切断，以使所述第三硬质管体的第二端口封闭部分平切去除。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种单根内压中空纤维膜错流式组件的制备方法，弥补了传统技术不能完成单根内压中空纤维膜过滤试验的缺陷，明确了单根内压中空纤维膜错流式组件的材料选取、胶铸方法、组装过程，以及合理布置原液入口、浓缩液出口和渗透液出口，从而保证原液从单根内压中空纤维膜内表面向外表面流过；本专利技术设计科学、制作材料易得、制作过程简单、可操作性强，能够方便、快速、准确的完成内压中空纤维膜的错流过滤试验，保证测试过程的科学性和可靠性，测试结果的准确性和可比性，同时大量节省膜试样用量，具有重要的推广价值。附图说明图1为本专利技术所制备完成的单根中空纤维膜内压错流式组件的结构示意图。上述图中：1、内压中空纤维膜；2、第一硬质管体；3、环氧树脂；4、三通插头；5、第二硬质管体；6、两通插头；7、第三硬质管体。具体实施方式下面通过具体的实施例对本专利技术作进一步的详细描述，以下实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。本专利技术提供了一种单根内压中空纤维膜错流式组件的制备方法，具体采用如下步骤进行：取一根长度35cm的PS内压中空纤维膜1，该内压中空纤维膜1的表面应洁净光滑，无缺陷和破损。内压中空纤维膜1的两个端口分别称为其第一端口和第二端口，采用1:1混合后的丙烯酸酯胶粘剂8封住内压中空纤维膜1的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单根内压中空纤维膜错流式组件的制备方法，其特征在于，该方法按照以下步骤进行：(1)取一段待测内压中空纤维膜，并将所述内压中空纤维膜的第一端口完全封闭；(2)将第一硬质管体的第一端口完全封闭，并以其第一端口向下将所述第一硬质管体竖向放置；(3)将环氧树脂在80℃下加热20‑30min后，与固化剂按照2:1‑3:1的质量比混合；混合后注入到所述第一硬质管体中，注入至所述第一硬质管体1/2‑3/4的高度；(4)以其封闭的第一端口向下将所述内压中空纤维膜竖直插入所述第一硬质管体内部，直至所述内压中空纤维膜的第一端口与所述第一硬质管体封闭的第一端口接触，静置至所述环氧树脂固化；(5)将所述第一硬质管体的第二端口与三通插头的A端口密封连接，所述三通插头的B端口与第二硬质管体的第一端口密封连接，所述第二硬质管体的第二端口与两通插头的A端口密封连接，所述两通插头的B端口与第三硬质管体的第一端口密封连接；与所述第一硬质管体胶铸连接的所述内压中空纤维膜依次穿过所述三通插头、所述第二硬质管体、所述两通插头、所述第三硬质管体；且所述内压中空纤维膜的长度长于所述第一硬质管体、所述三通插头、所述第二硬质管体、所述两通插头、所述第三硬质管体连接后的总长度；(6)将所述内压中空纤维膜的第二端口裁剪至与所述第三硬质管体的第二端口齐平，裁剪后将所述内压中空纤维膜的第二端口完全封闭；(7)将所述第三硬质管体由所述两通插头的B端口拆下，将所述第三硬质管体的第二端口完全封闭，并以其第二端口向下将所述第三硬质管体竖向放置；(8)将环氧树脂在80℃下加热20‑30min后，与固化剂按照2:1‑3:1的质量比混合；混合后注入到所述第三硬质管体中，注入至所述第三硬质管体1/2‑3/4的高度；(9)将所述两通插头的B端口与所述第三硬质管体的第一端口密封连接，同时所述内压中空纤维膜以其封闭的第二端口向下将所述内压中空纤维膜竖直插入所述第三硬质管体内部，静置至所述环氧树脂固化；(10)将所述第一硬质管体的第一端口封闭部分平切去除，使所述待测内压中空纤维膜的第一端口处具有端孔的截面露出；将所述第三硬质管体的第二端口封闭部分平切去除，使所述待测内压中空纤维膜的第二端口处具有端孔的截面露出；由此，单根内压中空纤维膜错流式组件制备完成，所述内压中空纤维膜的第二端口处露出的端孔为原液入口，所述内压中空纤维膜的第一端口处露出的端孔为浓缩液出口，所述三通插头的C端口为渗透液出口。...

【技术特征摘要】
1.一种单根内压中空纤维膜错流式组件的制备方法，其特征在于，该方法按照以下步骤进行：(1)取一段待测内压中空纤维膜，并将所述内压中空纤维膜的第一端口完全封闭；(2)将第一硬质管体的第一端口完全封闭，并以其第一端口向下将所述第一硬质管体竖向放置；(3)将环氧树脂在80℃下加热20-30min后，与固化剂按照2:1-3:1的质量比混合；混合后注入到所述第一硬质管体中，注入至所述第一硬质管体1/2-3/4的高度；(4)以其封闭的第一端口向下将所述内压中空纤维膜竖直插入所述第一硬质管体内部，直至所述内压中空纤维膜的第一端口与所述第一硬质管体封闭的第一端口接触，静置至所述环氧树脂固化；(5)将所述第一硬质管体的第二端口与三通插头的A端口密封连接，所述三通插头的B端口与第二硬质管体的第一端口密封连接，所述第二硬质管体的第二端口与两通插头的A端口密封连接，所述两通插头的B端口与第三硬质管体的第一端口密封连接；与所述第一硬质管体胶铸连接的所述内压中空纤维膜依次穿过所述三通插头、所述第二硬质管体、所述两通插头、所述第三硬质管体；且所述内压中空纤维膜的长度长于所述第一硬质管体、所述三通插头、所述第二硬质管体、所述两通插头、所述第三硬质管体连接后的总长度；(6)将所述内压中空纤维膜的第二端口裁剪至与所述第三硬质管体的第二端口齐平，裁剪后将所述内压中空纤维膜的第二端口完全封闭；(7)将所述第三硬质管体由所述两通插头的B端口拆下，将所述第三硬质管体的第二端口完全封闭，并以其第二端口向下将所述第三硬质管体竖向放置；(8)将环氧树脂在80℃下加热20-30min后，与固化剂按照2:1-3:1的质量比混合；混合后注入到所述第三硬质管体中，注入至所述第三硬质管体1/2-3/4的高度；(9)将所述两通插头的B端口与所述第三硬质管体的第一端口密封连接，同时所述内压中空纤维膜以其封闭的第二端口向下将所述内压中空纤维膜竖直插入所述第三硬质管体内部，静置至所述环氧树脂固化；(10)将所述第一硬质管体的第一端口封闭部分平切去除，使所述待测内压中空纤维膜的第一端口处具有端孔的截面露出；将所述第三硬质管体的第二端口封闭部分平切去除，使所述待测内压中空纤维膜的第二端口处具有端孔的截面...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭亮，李宗雨，赵静红，董泽亮，郝军，潘献辉，
申请(专利权)人：国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12