串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備，總?cè)肟贏串聯(lián)連接三組膜組件控制裝置，總出口B通過氣動閥門連接循環(huán)罐，每組膜組件控制裝置的透析液出口分別連接球閥，球閥的另一端共同連接凈液罐；其中膜組件控制裝置結(jié)構(gòu)為原液入口分別連接球閥和氣動閥門，球閥的另一端依次連接循環(huán)泵和另一個球閥后與納濾膜組件的入口連接，納濾膜組件的濃縮液出口連接調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥的另一端和氣動閥門的另一端與膜組件控制裝置的出口連接。該分離設(shè)備采用一套獨立的多組串聯(lián)膜過濾裝置進行每天150-200立方壓榨液的處理。在滿足設(shè)計要求的同時，使單位壓榨液處理能消耗較原有納濾液膜回收裝置有大幅降低，并且納濾設(shè)備的工作噪音也因此降低。
【專利說明】串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備及其控制方法，屬于一種提純分離裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]膜分離設(shè)備常用于料液中含有二種或以上的液體分離或提純系統(tǒng)中。這類分離設(shè)備通常包括一組膜組件的分離和一個全封閉處理系統(tǒng)組成。壓榨液經(jīng)過一道板框、二道板框、微孔過濾器過濾后，進入料液罐，經(jīng)過輸送泵、高壓泵輸送增壓進入納濾循環(huán)系統(tǒng)。壓榨堿液在壓力和循環(huán)流動作用下，低分子堿液透過膜成為濾出液；半纖維素被膜截留，使膜組件與料液罐中循環(huán)的壓榨堿液的半纖維素濃度不斷提高。在此過程中，濾出液與進料壓液、循環(huán)濃縮液的堿含量基本保持不變。
[0003]現(xiàn)有設(shè)備都是一級設(shè)備并聯(lián)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)為了滿足膜元件流量的要求，水泵配置的流量相對較大，水泵配置都是工頻配置，流量和揚程靠手動閥門調(diào)節(jié)，為此電機功率遠遠超過膜主件串聯(lián)的水泵配置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明創(chuàng)造要解決的技術(shù)問題是提供一種串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備，該分離設(shè)備采用一套獨立的多組串聯(lián)膜過濾裝置進行每天150-200立方壓榨液的處理。在滿足設(shè)計要求的同時，使單位壓榨液處理能消耗較原有納濾液膜回收裝置有大幅降低，并且納濾設(shè)備的工作噪音也因此降低。
[0005]為解決以上問題，本發(fā)明創(chuàng)造的具體技術(shù)方案如下:一種串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備，總?cè)肟?A串聯(lián)連接三組膜組件控制裝置，總出口 B通過氣動閥門連接循環(huán)罐，每組膜組件控制裝置的透析液出口分別連接球閥，球閥的另一端共同連接凈液罐；其中膜組件控制裝置結(jié)構(gòu)為原液入口分別連接球閥和氣動閥門，球閥的另一端依次連接循環(huán)泵和另一個球閥后與納濾膜組件的入口連接，納濾膜組件的濃縮液出口連接調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥的另一端和氣動閥門的另一端與膜組件控制裝置的出口連接。
[0006]所述的膜組件控制裝置內(nèi)的納濾膜組件的原液入口 E處設(shè)有壓力傳感器；在納濾膜組件的濃縮液出口 G設(shè)有壓力傳感器；在總出口 B與循環(huán)罐上依次設(shè)有溫度傳感器、壓力傳感器和氣動閥門；在控制流量器的入口處設(shè)置帶有壓力傳感器的控制流量器。
[0007]所述的與循環(huán)罐連接的氣動閥門上并聯(lián)調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥的入口端連接帶有流量傳感器的控制流量器。
[0008]利用串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備進行串聯(lián)納濾操作的方法，包括以下步驟:
O開啟串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備中的所有球閥、氣動閥門和調(diào)節(jié)閥；
2)啟動第一組膜組件控制裝置的循環(huán)泵，第一組納濾膜組件開始工作，
透析液從透析液出口 F進入到凈液罐中，濃縮液從濃縮液出口 G排出，經(jīng)過第二組氣動閥、第三組氣動閥和尾部的氣動閥后進入到循環(huán)罐中； 3)當(dāng)?shù)谝唤M膜組件控制裝置運行30-180秒后，啟動第二組膜組件控制裝置的循環(huán)泵，在該循環(huán)泵的壓力下，第一組膜組件控制裝置的濃縮液進入到第二組納濾膜組件進行納濾，透析液從透析液出口 F進入到凈液罐中，濃縮液從濃縮液出口 G排出，經(jīng)過第三組氣動閥和尾部的氣動閥后進入到循環(huán)罐中；
4)當(dāng)?shù)诙M膜組件控制裝置運行30-180秒后，啟動第三組膜組件控制裝置的循環(huán)泵，在該循環(huán)泵的壓力下，第二組膜組件控制裝置的濃縮液進入到第三組納濾膜組件進行納濾，透析液從透析液出口 F進入到凈液罐中，濃縮液從濃縮液出口 G排出，經(jīng)過尾部的氣動閥后進入到循環(huán)罐中；
5)當(dāng)三組膜組件控制裝置中的循環(huán)泵全部啟動后，串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備即運行平穩(wěn)，原液從總?cè)肟?A進入后，依次經(jīng)過三組膜組件控制裝置的串聯(lián)納濾，從總出口 B排出后進入循環(huán)罐。
[0009]該串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備采用上述閥體與三組納濾膜組件的配合，其類似并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，串聯(lián)的工作方式，可以有效的保護納濾膜組件的使用壽命，提高納濾的提純效率。
[0010]在串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備中安裝流量傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器，用來實時監(jiān)測該設(shè)備的流量、壓力和溫度，從而保證設(shè)備的整體穩(wěn)定性能。
[0011]與循環(huán)罐連接的氣動閥門上并聯(lián)調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥的入口端連接帶有流量傳感器的控制流量器，該結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)手動和電控兩種控制方式。
[0012]利用串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備進行串聯(lián)納濾操作的方法，采用上述步驟可以采用膜組件控制裝置中的循環(huán)泵要求功率低，功耗低，通過其串聯(lián)的結(jié)構(gòu)可處理噸數(shù)級別高的壓榨液。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示，一種串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備，總?cè)肟?A串聯(lián)連接三組膜組件控制裝置(10)，總出口 B通過氣動閥門連接循環(huán)罐(I )，每組膜組件控制裝置(10)的透析液出口 F分別連接球閥(BV103、BV203、BV303)端共同連接凈液罐(3);其中膜組件控制裝置(10)結(jié)構(gòu)為原液入口別連接球閥(BVlO1、BV201、BV301)和氣動閥門(BV01、BV02、BV03)，球閥(BV10UBV20UBV301)的另一端依次連接循環(huán)泵(11)和另一個球閥(BV102、BV202、BV302)后與納濾膜組件(12)的入口 E連接，納濾膜組件(12)的濃縮液出口 G連接調(diào)節(jié)閥(SV101、SV201、SV301 )，調(diào)節(jié)閥的另一端和氣動閥門(BVO1、BV02、BV03 )的另一端與膜組件控制裝置
(10)的出口連接。
[0015]所述的膜組件控制裝置(10)內(nèi)的納濾膜組件(12)的原液入口 E處設(shè)有壓力傳感器；在納濾膜組件(12)的濃縮液出口 G設(shè)有壓力傳感器，通過兩個壓力傳感器的壓力差值來對膜組件控制裝置(10)中的閥門進行調(diào)節(jié)；在總出口 B與循環(huán)罐(I)上依次設(shè)有溫度傳感器、壓力傳感器和氣動閥門；在控制流量器(2)的入口處設(shè)置帶有壓力傳感器的控制流量器。
[0016]所述的與循環(huán)罐(I)連接的氣動閥門上并聯(lián)調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥的入口端連接帶有流量傳感器的控制流量器。
[0017]利用上述串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備進行串聯(lián)納濾操作的方法，包括以下步驟:
O開啟串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備中的所有球閥、氣動閥門和調(diào)節(jié)閥；
2)啟動第一組膜組件控制裝置(10)的循環(huán)泵(11)，第一組納濾膜組件(12)開始工作， 透析液從透析液出口 F進入到凈液罐(3)中，濃縮液從濃縮液出口 G排出，經(jīng)過第二組
氣動閥(BV02)、第三組氣動閥(BV03)和尾部的氣動閥(BV04)后進入到循環(huán)罐(I)中；
3)當(dāng)?shù)谝唤M膜組件控制裝置(10)運行30-180后，啟動第二組膜組件控制裝置(10)的循環(huán)泵(11 )，在該循環(huán)泵(11)的壓力下，第一組膜組件控制裝置(10)的濃縮液進入到第二組納濾膜組件(12)進行納濾，透析液從透析液出口 F進入到凈液罐(3)中，濃縮液從濃縮液出口 G排出，經(jīng)過第三組氣動閥(BV03)和尾部的氣動閥(BV04)后進入到循環(huán)罐(I)中；
4)當(dāng)?shù)诙M膜組件控制裝置(10)運行30-180秒后，啟動第三組膜組件控制裝置(10)的循環(huán)泵(11 )，在該循環(huán)泵(11)的壓力下，第二組膜組件控制裝置(10)的濃縮液進入到第三組納濾膜組件(12)進行納濾，透析液從透析液出口 F進入到凈液罐(3)中，濃縮液從濃縮液出口 G排出，經(jīng)過尾部的氣動閥(BV04)后進入到循環(huán)罐(I)中；
5)當(dāng)三組膜組件控制裝置(10)中的循環(huán)泵全部啟動后，串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備即運行平穩(wěn)，原液從總?cè)肟?A進入后，依次經(jīng)過三組膜組件控制裝置(10)的串聯(lián)納濾，從總出口 B排出后進入循環(huán)罐(I)。
[0018]該串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備比并聯(lián)設(shè)計能耗比相同系統(tǒng)低37%，運行時變頻控制，能耗(裝機功率)是并聯(lián)的64%。例如:同為6支膜管并聯(lián)排列的水泵配置是輸送泵CRN64-3，70m,18.5KW，高壓泵CRN64-6，145m,總揚程215m，工頻運行功率為55.5kw ；6支膜管串聯(lián)排列的水泵配置為:輸送泵 CRN20-3，37m, 4kw，高壓泵 CRN20-14，168m, 15kw，循環(huán)泵 CRN30-3，3m，
5.5kw總裝機功率為35.5kw，變頻運行為總裝機功率的90%，實際運行功率是并聯(lián)工頻運行功率的60%左右。
【權(quán)利要求】
1.一種串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備，其特征在于:總?cè)肟?A串聯(lián)連接三組膜組件控制裝置(10)，總出口 B通過氣動閥門連接循環(huán)罐(1)，每組膜組件控制裝置(10)的透析液出口分別連接球閥，球閥的另一端共同連接凈液罐(3);其中膜組件控制裝置(10)結(jié)構(gòu)為原液入口分別連接球閥和氣動閥門，球閥的另一端依次連接循環(huán)泵(11)和另一個球閥后與納濾膜組件(12)的入口連接，納濾膜組件(12)的濃縮液出口連接調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥的另一端和氣動閥門的另一端與膜組件控制裝置(10)的出口連接。
2.如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備，其特征在于:所述的膜組件控制裝置(10)內(nèi)的納濾膜組件(12)的原液入口 E處設(shè)有壓力傳感器；在納濾膜組件(12)的濃縮液出口 G設(shè)有壓力傳感器；在總出口 B與循環(huán)罐(I)上依次設(shè)有溫度傳感器、壓力傳感器和氣動閥門；在控制流量器(2)的入口處設(shè)置帶有壓力傳感器的控制流量器。
3.如權(quán)利要求2所述的串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備，其特征在于:所述的與循環(huán)罐(I)連接的氣動閥門上并聯(lián)調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥的入口端連接帶有流量傳感器的控制流量器。
4.利用如權(quán)利要求3所述的串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備進行串聯(lián)納濾操作的方法，其特征在于包括以下步驟: O開啟串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備中的所有球閥、氣動閥門和調(diào)節(jié)閥； 2)啟動第一組膜組件控制裝置(10)的循環(huán)泵(11)，第一組納濾膜組件(12)開始工作， 透析液從透析液出口 F進入到凈液罐(3)中，濃縮液從濃縮液出口 G排出，經(jīng)過第二組氣動閥、第三組氣動閥和尾部的氣動閥后進入到循環(huán)罐(I)中； 3)當(dāng)?shù)谝唤M膜組件控制裝置(10)運行30-180秒后，啟動第二組膜組件控制裝置(10)的循環(huán)泵(11 )，在該循環(huán)泵(11)的壓力下，第一組膜組件控制裝置(10)的濃縮液進入到第二組納濾膜組件(12)進行納濾，透析液從透析液出口 F進入到凈液罐(3)中，濃縮液從濃縮液出口 G排出，經(jīng)過第三組氣動閥和尾部的氣動閥后進入到循環(huán)罐(I)中； 4)當(dāng)?shù)诙M膜組件控制裝置(10)運行30-180秒后，啟動第三組膜組件控制裝置(10)的循環(huán)泵(11 )，在該循環(huán)泵(11)的壓力下，第二組膜組件控制裝置(10)的濃縮液進入到第三組納濾膜組件(12)進行納濾，透析液從透析液出口 F進入到凈液罐(3)中，濃縮液從濃縮液出口 G排出，經(jīng)過尾部的氣動閥后進入到循環(huán)罐(I)中； 5)當(dāng)三組膜組件控制裝置(10)中的循環(huán)泵全部啟動后，串聯(lián)結(jié)構(gòu)膜分離設(shè)備即運行平穩(wěn)，原液從總?cè)肟?A進入后，依次經(jīng)過三組膜組件控制裝置(10)的串聯(lián)納濾，從總出口 B排出后進入循環(huán)罐(I)。
【文檔編號】B01D61/02GK104001423SQ201410268949
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】孟憲輝, 翟宏, 趙忠平, 李太安 申請人:沈陽新華環(huán)境工程有限公司