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1、(10)申请公布号 CN 104001423 A (43)申请公布日 2014.08.27 C N 1 0 4 0 0 1 4 2 3 A (21)申请号 201410268949.X (22)申请日 2014.06.17 B01D 61/08(2006.01) B01D 61/12(2006.01) B01D 61/02(2006.01) (71)申请人沈阳新华环境工程有限公司 地址 110004 辽宁省沈阳市和平区三好街 90甲5号百脑汇科技大厦 (72)发明人孟宪辉 翟宏 赵忠平 李太安 (74)专利代理机构沈阳杰克知识产权代理有限 公司 21207 代理人孙玲 (54) 发明名称 串联。
2、结构膜分离设备及其控制方法 (57) 摘要 本发明创造涉及一种串联结构膜分离设备， 总入口A串联连接三组膜组件控制装置，总出口B 通过气动阀门连接循环罐，每组膜组件控制装置 的透析液出口分别连接球阀，球阀的另一端共同 连接净液罐；其中膜组件控制装置结构为原液入 口分别连接球阀和气动阀门，球阀的另一端依次 连接循环泵和另一个球阀后与纳滤膜组件的入口 连接，纳滤膜组件的浓缩液出口连接调节阀，调节 阀的另一端和气动阀门的另一端与膜组件控制装 置的出口连接。该分离设备采用一套独立的多组 串联膜过滤装置进行每天150-200立方压榨液的 处理。在满足设计要求的同时，使单位压榨液处理 能消耗较原有纳滤液膜。
3、回收装置有大幅降低，并 且纳滤设备的工作噪音也因此降低。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104001423 A CN 104001423 A 1/1页 2 1.一种串联结构膜分离设备，其特征在于：总入口A串联连接三组膜组件控制装置 （10），总出口B通过气动阀门连接循环罐（1），每组膜组件控制装置（10）的透析液出口分别 连接球阀，球阀的另一端共同连接净液罐（3）；其中膜组件控制装置（10）结构为原液入口分 别连接球阀和气动阀门，球阀的另一。
4、端依次连接循环泵（11）和另一个球阀后与纳滤膜组件 （12）的入口连接，纳滤膜组件（12）的浓缩液出口连接调节阀，调节阀的另一端和气动阀门 的另一端与膜组件控制装置（10）的出口连接。 2.如权利要求1所述的串联结构膜分离设备，其特征在于：所述的膜组件控制装置 （10）内的纳滤膜组件（12）的原液入口E处设有压力传感器；在纳滤膜组件（12）的浓缩液 出口G设有压力传感器；在总出口B与循环罐（1）上依次设有温度传感器、压力传感器和气 动阀门；在控制流量器（2）的入口处设置带有压力传感器的控制流量器。 3.如权利要求2所述的串联结构膜分离设备，其特征在于：所述的与循环罐（1）连接的 气动阀门上并联。
5、调节阀，调节阀的入口端连接带有流量传感器的控制流量器。 4.利用如权利要求3所述的串联结构膜分离设备进行串联纳滤操作的方法，其特征在 于包括以下步骤： 1）开启串联结构膜分离设备中的所有球阀、气动阀门和调节阀； 2）启动第一组膜组件控制装置（10）的循环泵（11），第一组纳滤膜组件（12）开始工作， 透析液从透析液出口F进入到净液罐（3）中，浓缩液从浓缩液出口G排出，经过第二组 气动阀、第三组气动阀和尾部的气动阀后进入到循环罐（1）中； 3）当第一组膜组件控制装置（10）运行30-180秒后，启动第二组膜组件控制装置（10） 的循环泵（11），在该循环泵（11）的压力下，第一组膜组件控制装置（。
6、10）的浓缩液进入到第 二组纳滤膜组件（12）进行纳滤，透析液从透析液出口F进入到净液罐（3）中，浓缩液从浓缩 液出口G排出，经过第三组气动阀和尾部的气动阀后进入到循环罐（1）中； 4）当第二组膜组件控制装置（10）运行30-180秒后，启动第三组膜组件控制装置（10） 的循环泵（11），在该循环泵（11）的压力下，第二组膜组件控制装置（10）的浓缩液进入到第 三组纳滤膜组件（12）进行纳滤，透析液从透析液出口F进入到净液罐（3）中，浓缩液从浓缩 液出口G排出，经过尾部的气动阀后进入到循环罐（1）中； 5）当三组膜组件控制装置（10）中的循环泵全部启动后，串联结构膜分离设备即运行平 稳，原液从。
7、总入口A进入后，依次经过三组膜组件控制装置（10）的串联纳滤，从总出口B排 出后进入循环罐（1）。 权 利 要 求 书CN 104001423 A 1/3页 3 串联结构膜分离设备及其控制方法 技术领域 0001 本发明创造涉及一种串联结构膜分离设备及其控制方法，属于一种提纯分离装 置。 背景技术 0002 膜分离设备常用于料液中含有二种或以上的液体分离或提纯系统中。这类分离设 备通常包括一组膜组件的分离和一个全封闭处理系统组成。压榨液经过一道板框、二道板 框、微孔过滤器过滤后，进入料液罐，经过输送泵、高压泵输送增压进入纳滤循环系统。压榨 碱液在压力和循环流动作用下，低分子碱液透过膜成为滤出液。
8、；半纤维素被膜截留，使膜组 件与料液罐中循环的压榨碱液的半纤维素浓度不断提高。在此过程中，滤出液与进料压液、 循环浓缩液的碱含量基本保持不变。 0003 现有设备都是一级设备并联结构，这种结构为了满足膜元件流量的要求，水泵配 置的流量相对较大，水泵配置都是工频配置，流量和扬程靠手动阀门调节，为此电机功率远 远超过膜主件串联的水泵配置。 发明内容 0004 本发明创造要解决的技术问题是提供一种串联结构膜分离设备，该分离设备采用 一套独立的多组串联膜过滤装置进行每天150-200立方压榨液的处理。在满足设计要求的 同时，使单位压榨液处理能消耗较原有纳滤液膜回收装置有大幅降低，并且纳滤设备的工 作噪。
9、音也因此降低。 0005 为解决以上问题，本发明创造的具体技术方案如下：一种串联结构膜分离设备，总 入口A串联连接三组膜组件控制装置，总出口B通过气动阀门连接循环罐，每组膜组件控制 装置的透析液出口分别连接球阀，球阀的另一端共同连接净液罐；其中膜组件控制装置结 构为原液入口分别连接球阀和气动阀门，球阀的另一端依次连接循环泵和另一个球阀后与 纳滤膜组件的入口连接，纳滤膜组件的浓缩液出口连接调节阀，调节阀的另一端和气动阀 门的另一端与膜组件控制装置的出口连接。 0006 所述的膜组件控制装置内的纳滤膜组件的原液入口E处设有压力传感器；在纳滤 膜组件的浓缩液出口G设有压力传感器；在总出口B与循环罐上。
10、依次设有温度传感器、压力 传感器和气动阀门；在控制流量器的入口处设置带有压力传感器的控制流量器。 0007 所述的与循环罐连接的气动阀门上并联调节阀，调节阀的入口端连接带有流量传 感器的控制流量器。 0008 利用串联结构膜分离设备进行串联纳滤操作的方法，包括以下步骤： 1）开启串联结构膜分离设备中的所有球阀、气动阀门和调节阀； 2）启动第一组膜组件控制装置的循环泵，第一组纳滤膜组件开始工作， 透析液从透析液出口F进入到净液罐中，浓缩液从浓缩液出口G排出，经过第二组气动 阀、第三组气动阀和尾部的气动阀后进入到循环罐中； 说 明 书CN 104001423 A 2/3页 4 3）当第一组膜组件控。
11、制装置运行30-180秒后，启动第二组膜组件控制装置的循环泵， 在该循环泵的压力下，第一组膜组件控制装置的浓缩液进入到第二组纳滤膜组件进行纳 滤，透析液从透析液出口F进入到净液罐中，浓缩液从浓缩液出口G排出，经过第三组气动 阀和尾部的气动阀后进入到循环罐中； 4）当第二组膜组件控制装置运行30-180秒后，启动第三组膜组件控制装置的循环泵， 在该循环泵的压力下，第二组膜组件控制装置的浓缩液进入到第三组纳滤膜组件进行纳 滤，透析液从透析液出口F进入到净液罐中，浓缩液从浓缩液出口G排出，经过尾部的气动 阀后进入到循环罐中； 5）当三组膜组件控制装置中的循环泵全部启动后，串联结构膜分离设备即运行平稳。
12、， 原液从总入口A进入后，依次经过三组膜组件控制装置的串联纳滤，从总出口B排出后进入 循环罐。 0009 该串联结构膜分离设备采用上述阀体与三组纳滤膜组件的配合，其类似并联的结 构，串联的工作方式，可以有效的保护纳滤膜组件的使用寿命，提高纳滤的提纯效率。 0010 在串联结构膜分离设备中安装流量传感器、压力传感器和温度传感器，用来实时 监测该设备的流量、压力和温度，从而保证设备的整体稳定性能。 0011 与循环罐连接的气动阀门上并联调节阀，调节阀的入口端连接带有流量传感器的 控制流量器，该结构可以实现手动和电控两种控制方式。 0012 利用串联结构膜分离设备进行串联纳滤操作的方法，采用上述步骤。
13、可以采用膜组 件控制装置中的循环泵要求功率低，功耗低，通过其串联的结构可处理吨数级别高的压榨 液。 附图说明 0013 图1为串联结构膜分离设备的结构示意图。 具体实施方式 0014 如图1所示，一种串联结构膜分离设备，总入口A串联连接三组膜组件控制装置 （10），总出口B通过气动阀门连接循环罐（1），每组膜组件控制装置（10）的透析液出口F 分别连接球阀（BV103、BV203、BV303）端共同连接净液罐（3）；其中膜组件控制装置（10） 结构为原液入口别连接球阀（BV101、BV201、BV301）和气动阀门（BV01、BV02、BV03），球阀 （BV101、BV201、BV301）的。
14、另一端依次连接循环泵（11）和另一个球阀（BV102、BV202、BV302） 后与纳滤膜组件（12）的入口E连接，纳滤膜组件（12）的浓缩液出口G连接调节阀（SV101、 SV201、SV301），调节阀的另一端和气动阀门（BV01、BV02、BV03）的另一端与膜组件控制装置 （10）的出口连接。 0015 所述的膜组件控制装置（10）内的纳滤膜组件（12）的原液入口E处设有压力传感 器；在纳滤膜组件（12）的浓缩液出口G设有压力传感器,通过两个压力传感器的压力差值 来对膜组件控制装置（10）中的阀门进行调节；在总出口B与循环罐（1）上依次设有温度传 感器、压力传感器和气动阀门；在控制流量。
15、器（2）的入口处设置带有压力传感器的控制流 量器。 0016 所述的与循环罐（1）连接的气动阀门上并联调节阀，调节阀的入口端连接带有流 说 明 书CN 104001423 A 3/3页 5 量传感器的控制流量器。 0017 利用上述串联结构膜分离设备进行串联纳滤操作的方法，包括以下步骤： 1）开启串联结构膜分离设备中的所有球阀、气动阀门和调节阀； 2）启动第一组膜组件控制装置（10）的循环泵（11），第一组纳滤膜组件（12）开始工作， 透析液从透析液出口F进入到净液罐（3）中，浓缩液从浓缩液出口G排出，经过第二组 气动阀（BV02）、第三组气动阀（BV03）和尾部的气动阀（BV04）后进入到循。
16、环罐（1）中； 3）当第一组膜组件控制装置（10）运行30-180后，启动第二组膜组件控制装置（10）的 循环泵（11），在该循环泵（11）的压力下，第一组膜组件控制装置（10）的浓缩液进入到第二 组纳滤膜组件（12）进行纳滤，透析液从透析液出口F进入到净液罐（3）中，浓缩液从浓缩液 出口G排出，经过第三组气动阀（BV03）和尾部的气动阀（BV04）后进入到循环罐（1）中； 4）当第二组膜组件控制装置（10）运行30-180秒后，启动第三组膜组件控制装置（10） 的循环泵（11），在该循环泵（11）的压力下，第二组膜组件控制装置（10）的浓缩液进入到第 三组纳滤膜组件（12）进行纳滤，透析液从。
17、透析液出口F进入到净液罐（3）中，浓缩液从浓缩 液出口G排出，经过尾部的气动阀（BV04）后进入到循环罐（1）中； 5）当三组膜组件控制装置（10）中的循环泵全部启动后，串联结构膜分离设备即运行平 稳，原液从总入口A进入后，依次经过三组膜组件控制装置（10）的串联纳滤，从总出口B排 出后进入循环罐（1）。 0018 该串联结构膜分离设备比并联设计能耗比相同系统低37%，运行时变频控制，能耗 （装机功率）是并联的64%。例如：同为6支膜管并联排列的水泵配置是输送泵CRN64-3,70m， 18.5KW，高压泵CRN64-6，145m，总扬程215m，工频运行功率为55.5kw；6支膜管串联排列的 水泵配置为：输送泵CRN20-3，37m，4kw，高压泵CRN20-14，168m,15kw，循环泵CRN30-3,3m， 5.5kw总装机功率为35.5kw，变频运行为总装机功率的90%，实际运行功率是并联工频运行 功率的60%左右。 说 明 书CN 104001423 A 1/1页 6 图1 说 明 书 附 图CN 104001423 A 。