膜分相动态参数测量设备制造技术

本发明专利技术属于一种进行膜分相基本参数，即膜表面纯水层厚度ｔ实验研究的化工设备。这种设备内有“契形”活动膜板块，膜板块的表面有一平直工作面和两个辅助工作面，内部有几个相通的孔，外面是由一个相对两面为光学玻璃组成的框。采用激光全息照相的方法把分相膜表面瞬时纯水层厚度ｔ记录在全息照相干版上，然后再现分析。此设备体积小，适用于水中少量油的膜分相水中除油机理研究。测量方法快速、准确。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种进行膜分相动态基本参数实验研究的化工设备和方法。膜分相水中除油，是一种最新的油水分离方法，它不仅能分离比重差较大的两液相，而且对于比重差极小或等于零的两液相也可以分离出来。当液体的油水混合物料液与分相膜接触时，由于两液相与膜表面的亲和力不同，水相在膜表面形成一层薄的纯水层。在小的压差(小于1千帕)作用下，纯水优先通过分相膜流了出来，从而达到水中除油的目的。膜分相的分相机理正在被不断地进行深入研究和逐渐被人们所认识分相膜表面纯水层(不含或含极少油珠)的存在是膜分相的基础，这纯水层的厚度(t)随界面性质及水力学条件而变化。这纯水层的厚度(t)决定了分相膜分相性能的好坏。目前国际上虽然已经发展了测量静态固体表面液层厚度的实验设备和方法，其要点是在光学玻璃槽中充满水，放入硅藻土样品(固体平表面)，由毛细管端面形成油滴，用显微微调器把这油滴向硅藻土表面移动，以汞灯为光源，用显微照相拍下油滴与硅藻土之间的水层(或称水膜)，然后测其厚度。〔《J.ofColloidandInterfaceScience.Vol52，No，2，345-355，1975.》M.P.ARONSONandH·M·PRINCEN〕但液层动态参数的测量尚未见报导，因此对分相膜分相性能尚没有一个定性定量的标准。常用的判别方法就是经过实践，长期使用，凭经验来判别其好坏。本专利技术的目的是为了提供一种能直接测量、记录和研究膜分相动态参数(纯水层厚度t)的设备和方法。本专利技术的要点是用激光全息照相，激光再现分析测量膜分相动态参数纯水层的厚度t，该设备工作面为一很窄的平面(活动膜板块的厚度为1～20mm，外框的厚度为5～25mm)使包在工作面上的分相膜在分相过程中能保持平直或微凸，因而在此处的分相膜表面形成的纯水层厚度t及其变化就容易被拍摄下来。拍摄时干扰少，误差小，活动膜板块上端(即工作面，辅助工作面上方部分)与外框四周配合很好，活动膜板块在框内位置固定，拍摄工作面上的纯水层厚度准确可靠。两个辅助工作面是为了加大分相膜的面积，便于调节分相膜的分相能力大小。工作面为上大下小的《契形》是为了产生出两个辅助工作面。工作面上的凹槽、辅助工作面上的槽沟，目的为导流分相产液。以下结合附图对该专利技术作详细的描述附图说明图1为测量动态参数的设备结构图。图2为活动膜板块的结构图。设备由很薄的矩形外框〔1〕和配合很好的《 》形活动膜板块〔2〕组成。外框为长方体，上方开口;面积大的相对两面〔5〕、〔6〕是两块光学玻璃，而在另外相对的两面有进料口〔3〕和出料口〔4〕;与进料口〔3〕相连结的进料管的长度等于或长于膜板块的宽度，而达到料液的流道。《 》形活动膜板块〔2〕上有对着料液流道的很平的工作面〔7〕，工作面中间铣成一凹形槽，凹槽中间有一走纯水的孔〔8〕。工作面的正面形状为上面稍宽下面较窄的“契形”。与工作面相邻的两较大的面〔9〕〔10〕为辅助工作面，辅助工作面上有一些槽沟，有一孔〔11〕把两辅助工作面的槽沟连结起来，并且与〔8〕相通。在活动膜板块〔2〕的顶部有孔〔12〕与孔〔8〕〔11〕相通。孔〔12〕是纯水出口。进料口〔3〕在设备的底部;出料口〔4〕的高度略低于流道的上端(即分相膜的上沿)分相膜用粘接的方法包在工作面、辅助工作面上，此时膜板块与膜共同形成一个除纯水出口〔12〕之外而无其它出口的密闭占洹Ｄぐ蹇榈牧礁龈ㄖぷ髅嫔嫌惺醪酃担瓤煞乐沽讲嗟哪せハ嗵簦帜芰鞫窒嗄し掷氤隼吹拇克 当水中含有少量油珠的料液由进料口〔3〕流入测量设备内，料液经流道由料液出口〔4〕流出。其时料液在流道内有一定的流速，在分相膜的表面形成的纯水层，即是动态纯水层，就是膜分相的基本参数;而纯水出口〔12〕中纯水的流量可根据虹吸原理调节。当各种流量包括膜表面流速、膜通量调节好后，调整激光光路和实验设备的位置，放大倍数可根据需要选择，使测量面(光学玻璃面)对着激光光束，使工作面处于激光焦点处。调好激光全息照相的干版位置，启动高压电源，照下激光全息照片底片。曝光时间为10-8秒。把全息照片底片放在激光再现系统内，放大再现放大倍数可根据需要选择，把放大了的再现象用普通照相底片照成普通照片，然后计算即可。用此化工设备和实验测量方法得出液-液分散体系膜分相动态纯水层的厚度t，对于膜分相的机理研究有很重要的意义。它以直观准确的照相图片告诉人们在各种参数条件下液-液分散体系膜分相动态纯水层的真实情况，这就可以减少研究工作的盲目性，减少实验次数，所测得的数据用来建立膜分相机理模型，完善膜分相机理理论，对于工业应用来说，是设计人员选择分相膜的种类、工程参数和水力学参数的重要依据。实施例设备为用有机玻璃做框架，和光学玻璃一道组成外框，厚度为8mm(光学玻璃厚度2mm)。用有机玻璃做活动膜板块，厚度4mm。工作面的凹槽宽3mm，深1mm;辅助工作面上的槽沟深0.5mm。用溶剂尼龙亲水分相膜包在活动膜板块上，测得膜表面动态纯水层厚度t为8μm(微米)左右。权利要求1.一种测量膜分相参数的方法，其特征在于所说的方法为用激光全息照相、激光再现分析测量液一液分散体系膜分相动态参数纯水层的厚度t。2.一种进行膜分相动态参数纯水层厚度t实验研究的化工设备a.由外框〔1〕和活动膜板块〔2〕组成;活动膜板〔2〕插在外框〔1〕内，两者配合得很好，b.活动膜板块的厚度为1-20mm，外框的厚度为5-25mm，c.外框被激光通过的相对的两个面是平板光学玻璃，d.外框具有在底部的料液进口〔3〕，且和进料口〔3〕连接的进料管直达料液流道，e.外框具有出料口〔4〕，高度在料液流道的上沿，f活动膜板块有一工作面〔7〕和两个辅助工作面〔9〕〔10〕，活动膜板块的工作面正对着料液流道活动膜板块的工作面为一平面、中间有一凹槽活动膜板块下面的厚度略小于上部，形状成“契形”活动膜板块的两个辅助工作面上有数道槽沟活动膜板块上有一纯水出口〔12〕工作面上的凹槽内孔〔8〕与出口〔12〕相通两辅助工作面上的槽沟内孔〔11〕与出口相通。全文摘要本专利技术属于一种进行膜分相基本参数，即膜表面纯水层厚度t实验研究的化工设备。这种设备内有“契形”活动膜板块，膜板块的表面有一平直工作面和两个辅助工作面，内部有几个相通的孔，外面是由一个相对两面为光学玻璃组成的框。采用激光全息照相的方法把分相膜表面瞬时纯水层厚度t记录在全息照相干版上，然后再现分析。此设备体积小，适用于水中少量油的膜分相水中除油机理研究。测量方法快速、准确。文档编号G01B11/06GK1033319SQ8710708公开日1989年6月7日 申请日期1987年10月29日 优先权日1987年10月29日专利技术者刘青山, 吴秋林 申请人:清华大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量膜分相参数的方法，其特征在于所说的方法为用激光全息照相、激光再现分析测量液一液分散体系膜分相动态参数纯水层的厚度ｔ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘青山，吴秋林，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]