专利名称：一种稳定的工业连续式膜分离系统的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种稳定的工业连续式膜分离系统。
背景技术：
现有技术中，工业膜分离系统大多为批次式，如图1所示。当分离滤液含固量高、效价对温度和时间敏感的发酵液时，批次式设计明显存在下列缺点a、系统操作进料流量大，料液放罐需到一定量后才能开始过滤，前期等候时间较长，易导致单位效价损失。
b、过滤方式为批次间歇式，系统开始过滤前均不加水洗涤，整套系统前期处于浓缩过程，当料液浓缩到一定体积需加水洗涤时，再往循环罐中加水洗涤滤渣，而此时，系统内的所有膜组件都经历过高浓度浓缩料液的过程，膜表面被严重污染，因此即使滤渣加水洗涤后，系统过滤速度仍不能回升至系统开机时的通量，导致后期膜系统的效率降低。
c、由于加水方式的原因，因此系统在同一批料液的过滤过程中，滤液的效价总是呈现为前高后低的递减曲线，在开始过滤至加水之前，滤液的效价很高，而在加水洗涤之后效价下降，而到过滤操作结束之前，有些产品的效价只有原来的几十分只一，因此滤液需等候混合以使效价能均衡进入后工序，或者采用上下批次套用的方式。这样料液在过滤之后仍需较长的停留时间，导致效价的损失。
d、批次式操作的能耗较大，单套系统最大配备4-5台标准设备，十几套设备时将分属于几套独立的系统，每套系统都要配备大流量输料泵，运行电力消耗较大。
e、料液处于大量的循环过程中，加速了单位效价的损失。
f、在同一套系统中，系统的运行与清洗必须错开，不能同步进行。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种稳定的工业连续式膜分离系统，以实现工业膜分离过程分离、洗涤、清洗一体化连续操作，实现稳定的连续自动化控制，适用于分离滤液含固量高、效价对温度和时间敏感的发酵液。
为实现上述目的，本实用新型的解决方案是一种稳定的工业连续式膜分离系统，主要由N个可实现内循环的膜组件和清洗系统组成，N为大于或等于2的整数，N个膜组件一起串联在输料管上实现连续分离过程，每个膜组件都与输料管的一段共同实现内循环，每个内循环膜组件分别与清洗系统对接，每个内循环膜组件通过一个洗涤加水点与洗涤系统对接，根据进料量、料液浓度、洗涤倍数等参数确定具体由几个膜组件串联实现连续分离过程。
上述清洗系统可以与洗涤系统共用一套管路，也可以独立分开。
上述每个内循环系统均由1～n个膜组件、1～n个工业泵、1～n个加水系统、0～n个热交换系统、各种阀门和管道等组成，n为大于或等于2的任何整数。
上述每个内循环系统还增加若干计量器或传感器，用于自动控制系统，实现自动化分离。
上述每个内循环系统中的膜组件都是由若干金属膜、有机膜或其他各种膜，根据流量、膜通量、料液浓度、温度、浓缩倍数、加水洗涤倍数等参数为依据，选择并联或串联而成的。
上述膜分离系统，可以通过阀门的开或关，实现部分膜组件进行膜分离的同时，部分膜组件进行清洗过程。
上述膜分离系统，可以方便的实现系统扩容，只需在系统后依次顺延，取一段输料管在上面嵌入内循环膜组件即可。
采用上述系统后，本实用新型通过一种串联内循环系统和对接的清洗系统，实现膜分离的连续化操作，彻底改变了大型发酵工业后续膜分离过程的批次操作，实现工业膜分离过程分离、洗涤、清洗一体化连续操作，实现进料、透析、浓缩流量和料液效价的均一。本实用新型与传统的批次膜分离系统比较，极大的避免了因停滞时间导致的发酵液效价降低等现象，避免了间歇膜分离过程中高浓度浓缩料液的出现，保证了膜通量的持续稳定，提供了一种最大化利用膜的分离效率，最优化合理的膜堆系统，可实现稳定的连续自动化控制。
本实用新型的具体优点如下a、过滤运行时滤渣的洗涤直接在管线上加水，在同一时间内，料液过滤、浓缩、加水、洗涤、再浓缩在不同组件上同时实现。系统中进料量、透析量、加水洗涤量、出料量，通过系统实现稳定平衡。每个内循环也通过各自的进料量、透析量、加水洗涤量、出料量，实现内部平衡，并与整个系统平衡。同一套系统中，不同位置的膜过滤料液的浓缩相对恒定，因此不存在被高浓度料液污染后膜通量下降后不能恢复的情况，系统内各组膜运行的效率更高。
b、由于料液的过滤浓缩与洗涤同步，因此滤液的效价浓度始终恒定，而无需再贮存在滤液罐中等待混合，因此避免了滤液在贮存期间掉效价的问题，理论上已取消了滤液贮存的环节。
c、膜系统的过滤速度与透析速度更平稳，消除了过滤过程中透析液的波峰波谷现象。
d、每一台膜组件上均可以根据需要配备换热器，因此系统的温度控制更均衡，冷却更有效。在同一时间内，清洗溶液加热和料液冷却可同时进行。
e、系统设计为连续进料、连续出料和连续排渣，浓缩滤渣不再回流至循环罐中，因此传统意义的循环罐被取消，只需配备体积更小的周转罐即可。并且，由于系统的进料量与料液的处理量相同，浓缩滤渣无需回循琢罐，因此不再产生由于大量料液流动导致的泡沫而使料液体积无法压缩的难题，使料液过滤更顺畅和高效。
f、系统设计配备了完全独立的清洗系统和运行过滤系统，因此可以实现同步在线清洗和运行。每个膜组件都可以根据膜通量等参数的变化决定是否需要切换到清洗状态，并通过交替的膜清洗过程，保证工业膜分离系统的连续稳定分离过程。
g、任何一组设备出现故障，可以即时停止过滤操作而自动转入清洗状态，而不影响整个系统的正常过滤。系统的开机台数可以依设备的处理能力和料液处理量而定。在合理的规模之内，系统的扩容更加简便和易行，只需在系统后依次顺延；取一段输料管在上面嵌入内循环环膜组件即可。
h、超低单位滤液可以通过切换管路阀门而控制流向，以用于洗涤套用。
i、系统设计一般采用全自动控制系统(也可以人员操作但费时费工，而且很容易出错)，操作人员无需再在现场操作，系统的逻辑安全性强，避免了操作失误导致的系统故障。同时，可通过自动控制系统的程序控制，实现电网停电时系统采用管网自来水自动冲洗膜组件，将组件内的料液顶出，避免料液在系统内大面积堵塞。
图1是原批次工业膜分离系统的方框图；图2是本实用新型稳定的工业连续式膜分离系统的方框图；图3是本实用新型稳定的工业连续式膜分离系统的总装结构示意图；图4是本实用新型稳定的工业连续式膜分离系统中单一膜组件已上膜的立体结构示意图；图5是本实用新型稳定的工业连续式膜分离系统中单一膜组件未上膜的立体结构示意图。
具体实施例实施例一如图2、3所示，在输料管62上安装10组内循环膜组件A，配合图4和5所示，依次为第一级、第二级......第十级。每个膜组件的内循环管路上，依次连接有1个阀门1、1个工业泵2、1个膜组件3、1个加水洗涤系统、1个热交换系统5、1个阀门，在适当的地方安装若干计量器6或传感器7。每个内循环膜组件A都与清洗系统4对接，从输料管62的料液通过计量器6或传感器7等，被工业泵8泵入第一级内循环膜组件A内进行分离。膜组件3可以采用金属膜、有机膜或其他各种膜。经过膜组件3的料液被过滤分离成透析液和浓缩液。透析液被集中收集。浓缩液流回输料管62时经过洗涤系统的加水点按一定比例加水洗涤，部分稀释(加水洗涤)后的浓缩液通过输料管62的一段回流与原始料液体混合再次进入第一级膜组件3，从而形成第一级内循环。其他稀释后的料液通过输料管62进入下第二级内循环膜组件，如同进入第一级膜组件的原始料液一样经过膜组件分离、加水洗涤，有部分被稀释的料液通过输料管的一段回流形成第二级内循环，其他稀释后的料液进入第三级内循环膜组件。依此类推，通过每级膜组件的料液都将按一点比例被稀释并回流形成内循环。第十级内循环膜组件中部分被稀释的料液回流形成第十级内循环，其他稀释后的料液被作为浓缩液收集进入下一级工艺步骤。
可以在回流的料液的管道上加上热交换器以调整料液的温度。
根据加水洗涤倍数、膜组件台数等参数，调整总的进料流量、加水洗涤的加水量、浓缩液流量、透析液流量，达到所要求的分离效果。同时调整内循环工业泵的频率、阀门开度等控制分离压力，并使之与输料管内的料液流量平衡。
当整个分离系统运行到一定的时候，视膜组件通量下降程度，部分膜组件先后关闭进料阀和出料阀，开启对应的清洗系统的阀门，进行清洗。在本实施例中以3小时后，4台膜组件进入清洗为例，则还有6台进行正常的分离。10台膜组件将轮换切换到清洗状态。
在本实施例中系统开机后3小时，系统进入稳定运行时，进料流量为5吨/小时，浓缩液出料流量为1.5吨/小时，透析液流量为5吨/小时，6台膜组件的加水洗涤总流量为1.5吨/小时，每台加水洗涤量不同，平均加水洗涤量为0.25吨/小时*台。每台膜组件跨膜压力膜为18-20bar。系统的过滤速度与透析速度平稳，消除了过滤过程中透析液的波峰波谷现象。实现膜的最大化分离效率。避免了滤液在贮存期间掉效价的问题，理论上已取消了滤液贮存的环节。
实施例二
(其结构与实施例一相似，本文不予图示，仅做文字叙述)在输料管上安装12组内循环膜组件(即在实施例一的基础上，在末端输料管上面再直接嵌入2个内循环膜组件)，依次为第一级、第二级......第十二级。每个膜组件的内循环管路上，依次连接有1个阀门、1个工业泵、1个膜组件、1个加水洗涤系统、1个阀门，在适当的地方安装若干计量器或传感器。每个内循环膜组件都与清洗系统对接，从输料管的料液通过计量器或传感器等，被工业泵泵入第一级内循环膜组件内进行分离。膜组件可以采用金属膜、有机膜或其他各种膜。经过膜组件的料液被过滤分离成透析液和浓缩液。透析液被集中收集。浓缩液流回输料管时经过洗涤系统的加水点按一定比例加水洗涤，部分稀释(加水洗涤)后的浓缩液通过输料管的一段回流与原始料液体混合再次进入第一级膜组件，从而形成第一级内循环。其他稀释后的料液通过输料管进入下第二级内循环膜组件，如同进入第一级膜组件的原始料液一样经过膜组件分离、加水稀释，有部分被稀释的料液通过输料管的一段回流形成第二级内循环，其他稀释后的料液进入第三级内循环膜组件。依此类推，通过每级膜组件的料液都将按一点比例被稀释并回流形成内循环。第十二级内循环膜组件中部分被稀释的料液回流形成第十二级内循环，其他稀释后的料液被作为浓缩液收集进入下一级工艺步骤。
可以在回流的料液的管道上加上热交换器以调整料液的温度。
根据加水洗涤倍数、膜组件台数等参数。调整总的进料流量、加水洗涤的加水量、浓缩液流量、透析液流量，达到所要求的分离效果。同时调整内循环工业泵的频率、阀门开度等控制分离压力，并使之与输料管内的料液流量平衡。
当整个分离系统运行到一定的时候，视膜组件通量下降程度，部分膜组件先后关闭进料阀和出料阀，开启对应的清洗系统的阀门，进行清洗。在本实施例中以2小时后，4台膜组件进入清洗为例，则还有8台进行正常的分离。12台膜组件将轮换切换到清洗状态。
在本实施例中系统开机后2小时，系统进入稳定运行时，进料流量为10吨/小时，浓缩液出料流量为4吨/小时，透析液流量为8吨/小时，8台膜组件的加水洗涤总流量为2吨/小时，每台加水洗涤量不同，平均加水洗涤量为0.25吨/小时*台。每台膜组件跨膜压力膜为20-22bar。系统的过滤速度与透析速度平稳，消除了过滤过程中透析液的波峰波谷现象。实现膜的最大化分离效率。避免了滤液在贮存期间掉效价的问题，理论上已取消了滤液贮存的环节。
权利要求1.一种稳定的工业连续式膜分离系统，其特征在于主要由N个可实现内循环的膜组件和清洗系统组成，N为大于或等于2的整数，N个膜组件一起串联在输料管上实现连续分离过程，每个膜组件都与输料管的一段共同实现内循环，每个内循环膜组件分别与清洗系统对接，每个内循环膜组件通过一个洗涤加水点与洗涤系统对接。
2.按照权利要求1所述的一种稳定的工业连续式膜分离系统，其特征在于清洗系统与洗涤系统共用一套管路。
3.按照权利要求1所述的一种稳定的工业连续式膜分离系统，其特征在于清洗系统与洗涤系统独立分开。
4.按照权利要求1所述的一种稳定的工业连续式膜分离系统，其特征在于每个内循环系统均由1～n个膜组件、1～n个工业泵、1～n个加水系统、0～n个热交换系统、各种阀门和管道等组成，n为大于或等于2的任何整数。
5.按照权利要求4所述的一种稳定的工业连续式膜分离系统，其特征在于每个内循环系统还增加若干计量器或传感器。
6.按照权利要求1所述的一种稳定的工业连续式膜分离系统，其特征在于每个内循环系统中的膜组件都是由若干金属膜并联而成的。
7.按照权利要求1所述的一种稳定的工业连续式膜分离系统，其特征在于每个内循环系统中的膜组件都是由若干金属膜串联而成的。
8.按照权利要求1所述的一种稳定的工业连续式膜分离系统，其特征在于每个内循环系统中的膜组件都是由若干有机膜并联而成的。
9.按照权利要求1所述的一种稳定的工业连续式膜分离系统，其特征在于每个内循环系统中的膜组件都是由若干有机膜串联而成的。
10.按照权利要求1所述的一种稳定的工业连续式膜分离系统，其特征在于膜分离系统可依次顺延，取一段输料管在上面嵌入内循环膜组件。
专利摘要一种稳定的工业连续式膜分离系统，主要由N个可实现内循环的膜组件和清洗系统组成，N为≥2的整数，N个膜组件一起串联在输料管上实现连续分离过程，每个膜组件都与输料管的一段共同实现内循环，每个内循环膜组件分别与清洗系统对接，每个内循环膜组件通过一个洗涤加水点与洗涤系统对接。此结构彻底改变了大型发酵工业后续膜分离过程的批次操作，实现工业膜分离过程稳定连续操作，极大避免了因停滞时间导致的发酵液效价降低等现象和间歇膜分离过程中高浓度浓缩料液的出现，保证了膜通量的持续稳定，提供了一种最大化利用膜的分离效率，最优化合理的膜分离系统，实现稳定连续自动化控制，适用于料液含固量高、效价对温度和时间敏感的发酵液。
文档编号B01D65/00GK2887427SQ20042005598
公开日2007年4月11日 申请日期2004年12月27日 优先权日2003年12月26日
发明者蓝新光, 洪昱斌, 王旺盛 申请人:三达膜科技(厦门)有限公司