由膜、固定膜的支撐體、間隔物以及容納這些部件的容器構成的單元稱為膜組件。膜組件有板框式、管式、螺旋卷式和中空纖維式等。
膜組件應具備下述要求:
1、原料側與透過側的流體有良好的流動狀態,以減少返混、濃差極化和膜污染。
2、具有盡可能高的裝填密度。
3、對膜能夠提供高的機械支撐,密封性良好,膜的安裝和更換方便。
4、適合特定的操作條件,安全可靠,易于維修。
5、設備成本低,操作費用低。
一、板框式膜組件:
板框式膜組件結構與板框式過濾裝置類似,膜被放置在可墊濾紙的多孔的支撐板上,兩塊多孔的支撐板疊壓在一起形成料液流道空間,組成一個膜單元,單元與單元之間可并聯或串聯連接。
板框式膜組件比表面積大,易于更換膜,適合超濾和微濾。
二、管式膜組件:
管式膜組件有內壓式和外壓式。內壓式膜組件是膜被澆鑄在多孔的不銹鋼管內或用玻璃纖維增強的塑料管內,加壓的料液從管內流過,透過膜的滲透溶液在管外側被收集。外壓式膜組件是膜被澆鑄在多孔支撐管外側面,加壓的料液從管外側流過,滲透溶液由管外側滲透通過膜進入多孔支撐管內。內壓式和外壓式都可以根據需要設計成串聯或并聯連接。
管式膜組件結構簡單、適應性強、壓力損失小、透過量大,清洗、安裝方便,可耐高壓,適宜處理高粘度和稠厚液體,適合超濾和微濾。但比表面積小。
三、螺旋卷式膜組件:
螺旋卷式膜組件結構與螺旋板式換熱器類似。膜袋的中間是多孔支撐板、兩側是膜,膜袋的三個邊粘封,第四邊與多孔中心管連接。組裝時在膜袋上鋪一層網狀材料(隔網),繞中心管卷成柱狀裝在圓筒形壓力容器中。加壓的料液進入組件后,在隔網中的流道沿平行于中心管方向流動,透過物進入膜袋后沿螺旋方向流動,最后匯集在中心管中排出。
螺旋卷式膜組件結構緊湊,裝填密度大。缺點是制作工藝復雜,膜清洗困難。
四、中空纖維式膜組件:
將膜材料制成外徑為80~400μm、內徑為40~100μm的空心管,即為中空纖維膜。將大量的中空纖維膜一端封死,另一端用環氧樹脂澆注成管板,裝在圓筒形壓力容器中,構成中空纖維式膜組件。中空纖維式膜組件有內壓式和外壓式,大多數采用外壓式,即高壓料液在中空纖維膜外測流過,透過物進入中空纖維膜內側。
中空纖維式膜組件裝填密度極大,且不需外加支撐材料。但膜易堵塞,清洗不容易。
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