本实用新型专利技术提供了一种用于去除水中溶解性气体的多页卷式膜接触器，由管壳、膜芯和壳盖三部分组成，其中膜芯由两层板式微孔膜片和一层隔网叠加而成的膜袋绕中心管卷制而成，膜袋内外形成螺旋形内腔和外腔。水从膜外壁流过，吹扫气体从膜的内壁由真空泵抽走，大流量的吹扫气体和真空泵产生的真空度驱使水中的CO2或者O2从膜中往膜壁内的气相移动，通过通道之间微孔膜片间接接触实现相间传质和分离。该多页卷式膜接触器能够在低温下除氧，不需要将水加热，能耗低；结构设计紧凑，体积小，安装使用方便；操作简单，设备运行稳定；循环体积小，分离效果好，脱气效率可高达99％以上，出水CO2浓度小于2ppm，O2浓度小于2ppb。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种用于去除水中溶解性气体的多页卷式膜接触器，特别用于蒸汽锅炉用水中O2的去除。
技术介绍
工业生产中，对水中溶解氧含量的要求越来越严格，食品、生物技术、半导体及锅炉用水等都需要进行溶解氧的去除，尤其是在锅炉行业，溶解氧的存在易引起锅炉及输水管路的腐蚀，并沉积在锅炉壁表面，使锅炉受热不均而导致爆炸，据不完全统计，锅炉的各种故障与溶解氧有关的占40%以上。因此，热采锅炉用水含氧量的控制对保证热采蒸汽锅炉安全经济地运行起着关键的作用。国家有关部门也十分关注，国标GB1576-85中明文规定锅炉蒸发量> 2t/h时必须脱除水中的溶解氧。传统脱氧方法设备复杂，能耗高，易造成环境污染，因而亟需一种新型、节能环保的脱氧技术，膜接触器法脱氧技术应运而生。膜接触器被憎水微孔膜分隔为两个相区，一个为水相区，一个为气相区。气相区与真空系统连接。溶氧原料水进入膜接触器后，由于膜的为憎水微孔膜，水不能通过膜孔进入气相区，而气体能够通过膜孔传质到气相区。在真空减压的作用下，氧在膜两侧的水相区和气相区存在分压差，因而氧气通过膜孔传质到气相区中，被抽空排除。水从而实现原料水的脱氧，得到的脱氧水被排出膜组件。这和真空减压脱气塔的操作相似。常见的膜接触器一般有板式膜接触器和中空纤维式膜接触器。其中板式膜接触器装填密度小，效率低，往往需要多级膜接触器串并联使用，设备操作复杂，分离时间长；中空纤维式膜接触器装填密度高，具有自支撑作用，应用较广泛，但有些膜材料(如聚四氟乙烯)受制膜工艺局限，难以得到中空纤维式膜接触器，应用受到一定局限。
技术实现思路
针对板式膜接触器和中空纤维式膜接触器目前存在的问题，本技术推出一种多页卷式膜接触器，能够在低温下除氧，不需要将水加热，能耗低；结构设计紧凑，体积小，安装使用方便；操作简单，设备运行稳定；循环体积小，分离效果好，脱气效率可高达99%以上，出水CO2浓度小于2ppm, O2浓度小于2ppb。本技术将板式微孔膜片通过卷制后装填于管壳内，填充密度较高，且多个膜袋内腔与中心管相连，提高了膜接触器的效率，并可利用聚丙烯、聚偏氟乙烯和聚四氟乙烯等多种疏水性材料的板式膜制得膜接触器。本技术所涉及的多页卷式膜接触器呈圆柱状结构，包括膜芯、管壳和壳盖三部分。壳盖缝于管壳的上下两端，膜芯置于管壳内部并与管壳浇铸连接，膜芯由膜袋绕中心管卷制而成，膜袋由两层板式微孔膜片和一层置于两层微孔膜片之间的隔网叠加而成，膜袋内外形成螺旋形内腔和外腔，隔网长度小于微孔膜片长度，板式微孔膜片与隔网的四周相连。膜袋与膜袋之间有外层隔网，内腔靠微孔膜之间的隔网支撑，外腔靠外层隔网支撑。在管壳内部形成以膜袋微孔膜片为两相分离界面的两条液流动通道。本技术的技术方案包括:一种用于去除水中可溶性气体的多页卷式膜接触器，包括管壳、膜芯和壳盖，壳盖在管壳的上下两端，膜芯置于管壳内部并与管壳连接，其中膜芯由膜袋绕中心管卷制而成，膜袋由两层板式微孔膜片和一层置于两层微孔膜片之间的隔网叠加而成，膜袋与膜袋之间有外层隔网，膜袋内外形成膜袋内腔和膜袋外腔，膜袋内腔由微孔膜之间的隔网支撑，外腔由外层隔网支撑；在管壳内部形成以膜袋微孔膜片为两相分离界面的两条液流动通道；中心管一端与管壳下端的壳盖相连，一端从管壳上端的壳盖穿出，与真空泵相连。中心管上设有若干个中心管孔，分别与相应的膜袋内腔相连，水中的气体进入膜袋内腔，收集于中心管。具体地，中心管有五个中心管孔分别与五个膜袋内腔相连。所述隔网长度小于微孔膜片的长度，微孔膜片与隔网四周相连。所述管壳上有管壳进口和管壳出口分别与膜袋外腔进口和出口联通。所述管壳进口和管壳出口分别为纯水进口和纯水出口，内腔进口为吹扫气体进口，吹扫气体采用N2,中心管出口为脱除的CO2和02。膜袋内外分形形成内腔与外腔，管壳上有两个开口分别与膜袋外腔进口和出口联通，在管壳内部形成以膜袋微孔膜片为两相分离界面的两条液流动通道。管壳下部的开口与膜袋外腔进口联通，管壳上部的开口与膜袋外腔出口联通。所述膜袋采用疏水性的聚丙烯、聚偏氟乙烯或者聚四氟乙烯材料制成。水从膜外壁流过，吹扫气体从膜的内壁由真空泵抽走。大流量的吹扫气体和真空泵产生的真空度驱使水中的CO2或者O2从膜中往膜壁内的气相移动，通过通道之间微孔膜片间接接触实现相间传质和分离。该多页卷式膜接触器能够在低温下除氧，不需要将水加热，能耗低；结构设计紧凑，体积小，安装使用方便；操作简单，设备运行稳定；循环体积小，分离效果好，脱气效率可高达99%以上，出水CO2浓度小于2ppm，O2浓度小于2ppb。附图说明图1、多页卷式膜接触器结构示意图图2、多页卷式膜接触器横截面结构示意图图3、多页卷式膜接触器膜袋的板式微孔膜和隔网叠加状态示意图图中标记说明:1.壳盖；2.中心管；3.膜芯；4.中心管孔；5.膜袋外腔；6.膜袋内腔；7.管壳；8.膜袋；9.板式微孔膜；10.隔网；11管壳进口 ； 12管壳出口 ； 13内腔进口 ；14气体出口。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步说明:实施例1:本技术所涉及的多页卷式膜接触器呈圆柱状结构，包括膜芯3、管壳7和壳盖I三部分。膜芯3置于管壳7内并与管壳7浇铸连接。壳盖I缝在管壳7两端。膜芯3由膜袋8绕中心管2卷制而成，膜袋8由两层板式微孔膜片9和一层置于两层微孔膜片之间的隔网10叠加而成，隔网10长度稍小于微孔膜片9长度，板式微孔膜片9与隔网10的四周相连。膜袋8与膜袋8之间有外层隔网，膜袋8内外形成内腔6和外腔5，内腔6靠微孔膜之间的隔网10支撑，外腔5靠外层隔网支撑。在管壳内部形成以膜袋微孔膜片9为两相分离界面的两条液流动通道。中心管2壁有五个开口通道分别与五个膜袋内腔相连，水中的可溶性气体进入膜袋内腔6，收集于中心管2。中心管2 —端与管壳7下端的壳盖I浇铸相连，一端与真空泵相连，从管壳7上端的壳盖I穿出。管壳7上有管壳进口 11和管壳出口 12分别与膜袋外腔5进口和出口联通。管壳进口 11和管壳出口 12分别为纯水进口和纯水出口，内腔进口 13为吹扫气体进口，吹扫气体采用N2，从中心管出口 14出去的为脱除的CO2和02。所述膜袋采用疏水性的聚丙烯、聚偏氟乙烯或者聚四氟乙烯材料制成。权利要求1.一种用于去除水中可溶性气体的多页卷式膜接触器，包括管壳(7)、膜芯(3)和壳盖(I)，壳盖(I)在管壳(X)的上下两端，其特征在于:膜芯(3)置于管壳(7)内部并与管壳(7)连接，其中膜芯(3)由膜袋(8)绕中心管(2)卷制而成，膜袋(8)由两层板式微孔膜片(9)和一层置于两层微孔膜片之间的隔网(10)叠加而成，膜袋(8)与膜袋(8)之间有外层隔网，膜袋(8)内外形成膜袋内腔(6)和膜袋外腔(5)，膜袋内腔(6)由微孔膜之间的隔网(10)支撑，外腔(5)由外层隔网支撑；在管壳(7)内部形成以膜袋⑶微孔膜片为两相分离界面的两条液流动通道；中心管(2) —端与管壳(7)下端的壳盖(I)相连，一端从管壳(7)上端的壳盖(I)穿出，与真空泵相连。2.根据权利要求1所述的一种多页卷式膜接触器，其特征在于:中心管(2)上设有若干个中心管孔(4)，中心管孔分别与相应的膜袋内腔(6)相连，水中的气体进入膜袋内腔(6)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于去除水中可溶性气体的多页卷式膜接触器，包括管壳(7)、膜芯(3)和壳盖(1)，壳盖(1)在管壳(7)的上下两端，其特征在于：膜芯(3)置于管壳(7)内部并与管壳(7)连接，其中膜芯(3)由膜袋(8)绕中心管(2)卷制而成，膜袋(8)由两层板式微孔膜片(9)和一层置于两层微孔膜片之间的隔网(10)叠加而成，膜袋(8)与膜袋(8)之间有外层隔网，膜袋(8)内外形成膜袋内腔(6)和膜袋外腔(5)，膜袋内腔(6)由微孔膜之间的隔网(10)支撑，外腔(5)由外层隔网支撑；在管壳(7)内部形成以膜袋(8)微孔膜片为两相分离界面的两条液流动通道；中心管(2)一端与管壳(7)下端的壳盖(1)相连，一端从管壳(7)上端的壳盖(1)穿出，与真空泵相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙海翔，孔瑛，李鹏，苏慧，丁建华，王东平，
申请(专利权)人：山东中宇环保科技有限公司，中国石油大学华东，
类型：实用新型
国别省市：
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