稀溶液中表面活性物质的分离方法及装置

摘要

本发明公开了一种稀溶液中表面活性物质的分离方法及装置。是将盛有含表面活性物质的稀溶液的原料储罐经溶液泵、第一阀门和液体流量计从垂直放置的管式膜组件底部接入，压缩机经第二阀门和气体流量计也从垂直放置的管式膜组件底部接入，垂直放置的管式膜组件顶部经第三阀门接入泡沫收集槽，垂直放置的管式膜组件中部与透过液储罐连接。采用膜与泡沫分离内耦合法能有效的减少膜表面的浓差极化，减少膜污染，延长膜的使用寿命，同时消除了泡沫分离的返混现象，提高了泡沫分离的传质速率，达到提高分离效率，表面活性物质的截留率为64.9％～99.9％，更加节能的目的。

权利要求

1.一种稀溶液中表面活性物质的分离方法，其特征在于：在垂直放置的管式膜组件从底部通入含表面活性物质的稀溶液和压缩空气，在压力0.05Mpa～1.2MPa，气体与液体体积比为0.3～0.4∶1条件下对表面活性物质的稀溶液进行处理，在管式膜组件底部产生气泡，产生的气泡由膜管底部往上运动，气泡在上升过程中不断吸附周围溶液中的表面活性物质，同时溶剂在压力作用下通过膜渗透到膜管的外侧，由于气泡被限制在膜管内向上运动，消除气泡返混现象；同时由于溶剂不断通过膜向管外渗透，使得气泡周围液体与没有溶剂渗透时相比，具有较高的表面活性物质浓度，因此泡沫分离始终具有较高的传质推动力，达到较高的泡沫分离效果；由于膜管内通过的气泡不断将膜表面附近处的表面活性物质带走，减少膜表面的浓差极化和膜污染，提高了膜的渗透率，提高表面活性物质的截留率。

2.根据权利要求1所述的一种稀溶液中表面活性物质的分离方法，其特征在于：所述的含表面活性物质的稀溶液为浓度为25ppm的十二烷基苯磺酸钠水溶液、浓度为1200ppm的全氟辛酸铵水溶液或用十二烷基硫酸钠表面活性剂对浓度为80ppm的含二价铅离子水溶液进行络合处理的水溶液。

说明书

稀溶液中表面活性物质的分离方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种稀溶液中表面活性物质的分离方法及装置。

背景技术

[0002] 泡沫分离是一种节能、环保的分离技术，可以用于回收(或除去)稀溶液中表面活性物质，或能与表面活性物质结合的其他物质。但泡沫塔内返混现象严重影响泡沫分离的效率。同时，随着分离过程的进行，体相内表面活性物质浓度降低，传质推动力下降，导致分离效率降低。

[0003] 膜分离技术也是一种节能、环保的分离技术，但膜分离过程中主要缺点是浓差极化和膜的污染。

[0004] 若将膜和泡沫分离进行内耦合，就可以取长补短，克服各自缺点，发挥各自优点，可大大提高分离效率。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种稀溶液中表面活性物质的分离方法及装置。

[0006] 本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

[0007] 一、一种稀溶液中表面活性物质的分离方法：

[0008] 在垂直放置的管式膜组件从底部通入含表面活性物质的稀溶液和压缩空气，在压力0.05Mpa～1.2MPa，气体与液体体积比为0.3～0.4∶1条件下对表面活性物质的稀溶液进行处理，在管式膜组件底部产生气泡，产生的气泡由膜管底部往上运动，气泡在上升过程中不断吸附周围溶液中的表面活性物质，同时溶剂在压力作用下通过膜渗透到膜管的外侧，由于气泡被限制在膜管内向上运动，消除气泡返混现象；同时由于溶剂不断通过膜向管外渗透，使得气泡周围液体与没有溶剂渗透时相比，具有较高的表面活性物质浓度，因此泡沫分离始终具有较高的传质推动力，达到较高的泡沫分离效果；由于膜管内通过的气泡不断将膜表面附近处的表面活性物质带走，减少膜表面的浓差极化和膜污染，提高了膜的渗透率，提高表面活性物质的截留率。

[0009] 所述的含表面活性物质的稀溶液为浓度为25ppm的十二烷基苯磺酸钠水溶液、浓度为1200ppm的全氟辛酸铵水溶液或用十二烷基硫酸钠表面活性剂对浓度为80ppm的含二价铅离子水溶液进行络合处理的水溶液。

[0010] 二、一种稀溶液中表面活性物质的分离装置：

[0011] 本发明是将盛有含表面活性物质的稀溶液的原料储罐经溶液泵、第一阀门和液体流量计从垂直放置的管式膜组件底部接入，压缩机经第二阀门和气体流量计也从垂直放置的管式膜组件底部接入，垂直放置的管式膜组件顶部经第三阀门接入泡沫收集槽，垂直放置的管式膜组件中部与透过液储罐连接。

[0012] 所述的垂直放置的管式膜组件为超滤膜、纳滤膜或反渗透膜。

[0013] 本发明具有的有益效果是：

[0014] 采用膜与泡沫分离内耦合法能有效的减少膜表面的浓差极化，减少膜污染，延长膜的使用寿命，同时消除了泡沫分离的返混现象，提高了泡沫分离的传质速率，达到提高分离效率，表面活性物质的截留率为64.9％～99.9％，更加节能的目的。

附图说明

[0015] 附图是本发明的结构原理示意图。

[0016] 图中：1、原料储罐，2、溶液泵，3、透过液储罐，4、管式膜组件，5、液体流量计，6、气体流量计，7、压缩机，8、泡沫收集槽。

具体实施方式

[0017] 如附图所示，本发明是将盛有含表面活性物质的稀溶液的原料储罐1经溶液泵2、第一阀门和液体流量计5从垂直放置的管式膜组件4底部接入，压缩机7经第二阀门和气体流量计6也从垂直放置的管式膜组件4底部接入，垂直放置的管式膜组件4顶部经第三阀门接入泡沫收集槽8，垂直放置的管式膜组件4中部与透过液储罐3连接。

[0018] 所述的垂直放置的管式膜组件4为超滤膜、纳滤膜或反渗透膜。

[0019] 实施例1：

[0020] 管式膜组件采用超滤膜，在压力0.05MPa，气体与液体体积比为0.4∶1，对浓度为25ppm的十二烷基苯磺酸钠水溶液进行处理，截留率达到64.9％。

[0021] 实施例2：

[0022] 管式膜组件采用纳滤膜，在压力0.6MPa，气体与液体体积比为0.35∶1，对浓度为1200ppm的全氟辛酸铵水溶液进行处理，截留率达到98.1％。

[0023] 实施例3：

[0024] 管式膜组件采用反渗透膜，在压力1.2MPa，气体与液体体积比为0.3∶1，对浓度为80ppm的含二价铅离子水溶液，用十二烷基硫酸钠表面活性剂进行络合处理，截留率达到99.9％。