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反渗透膜生产设备及材料技术分析报告

反渗透膜生产设备及材料技术分析报告一铸膜技术要求1.铸膜基本工艺1.1 展卷1.1.1 无纺布展卷:目前行业内铸膜工艺要求不停机换卷。

1.1.2 展卷线速度:14米/分钟。

1.1.3 换卷方式:a. 双工位换卷 b. 续料架方式。

目前国内生产厂家多使用双工位换卷,该换卷工艺能满足生产需求,双工位设备成本比续料架低,故双工位方式性价比略高,推荐使用。

1.1.4 无纺布接布方式:a. 缝合b. 胶纸粘接 c.焊接。

目前国内生产厂家均使用胶纸粘接方式,配合双工位换卷可以实现不停机换卷接驳无纺布。

1.2 展卷至铸膜过程控制1.2.1 展卷后张力控制系统:动态控制张力系统,以此实现展卷卷径变化引起的张力变化。

1.2.2 展卷后测厚系统:反渗透换卷接驳后会引起卷厚变化,影响铸膜质量,因此需要增设测厚系统。

该测厚系统是自动化控制。

1.3 铸膜工艺1.3.1 铸膜方式:a.刮涂式涂布 b.狭缝式涂布 c.网纹滚涂布。

目前国内膜制造厂家多使用刮涂式涂布,国外厂家目前均使用狭缝式涂布方式,该方式较刮涂方式计量涂布量精准,厚度控制均匀,过涂现象(铸膜液浸透无纺布)减少。

推荐使用此狭缝式涂布方式。

网纹滚涂布虽计量更为精准,但价格较高不推荐。

1.3.2 铸膜液的配制:配制铸膜液要精确称量聚砜、二甲基甲酰胺、以及其他添加剂和改性剂,严格控制配制时间和温度,铸膜前脱气。

1.3.3铸膜厚度:通过铸膜液的涂布量控制。

大多数反渗透膜聚砜支撑层厚度约为40μm。

1.4 铸膜至凝胶过程工艺1.4.1铸膜后环境仓:铸膜后铸膜液附着于无纺布后,铸膜液需要一定时间浸入无纺布层,因此为防止铸膜液过早硬化需要在凝胶前进入环境仓,环境仓存在一定浓度N2(浓度和停留时间需要根据工艺确定),确保铸膜液正确浸入无纺布(浸入深度1/2-1/3)。

1.4.2 铸膜至凝胶槽进入角度:铸膜后的无纺布定时经过环境仓充分浸入无纺布后,需要以正确的角度进入凝胶槽,以此确保铸膜表面物理性能。

机械设备设计角度(10度-45度),实际角度需要根据恩理公司工艺调整确认。

1.5 凝胶工艺1.5.1 铸膜后铸膜液正确浸入无纺布后经过凝胶槽凝固形成均厚的聚砜超滤层,同无纺一同形成有效支撑层基膜。

1.5.2凝胶工艺参数确定:影响凝胶效果的主要因素有:无纺布速度、凝胶温度、铸膜液粘度、铸膜液性质、聚砜层厚度、铸膜液浸入无纺布的厚度、凝胶槽水溶液性质等。

铸膜过程中涂布方式、环境仓、入水角度以及其它因素累积产生的误差,可在此步工艺进行消化和削弱。

此凝胶工艺是制取聚砜支撑层的关键步骤。

凝胶温度:国内目前凝胶温度多数10℃,但东丽公司凝胶温度约20℃)1.5.3转动部分:推荐使用无油陶瓷轴承,该转动轴承有转动摩擦系统小,不污染膜面和耐用性强等特点,平均使用寿命均在三年以上。

1.6 凝胶至水洗过程工艺1.6.1 基膜出凝胶槽膜面带水控制:a.气刀 b.橡胶压辊。

建议使用气刀,维护简单,使用方便,同时有利于凝胶后基膜膜面的保护。

橡胶压辊不但在使用中需要校验同基膜接触高度,且在长期使用后会造成辊面磨损,破坏基膜膜面,还需要外协定期磨制、修平。

1.6.2 过程张力控制:自动张力检测系统,检测经过上述过程张力损失、不均等问题,补偿张力损失和不均引起的打皱、起皱现象。

1.7水洗1.7.1水洗箱的长度:由多个水洗箱串连而成,分单元制做有利于张力控制,水洗液的梯级利用等。

根据铸膜水洗时间、无纺布速度计算得出。

1.7.2水洗箱的作用:去除铸膜中多余DMF(二甲基甲酰胺)1.7.3水洗箱材质选择:国内外多数制造商选用不锈钢材质制造(内侧无涂覆层)。

1.7.4水箱导辊:单个水箱一般为23根导辊,箱口侧12根导辊,水侧11根,各导辊平行度误差2丝内。

容布量约22米。

1.7.5基膜出水洗箱膜面带水控制:a.气刀 b.橡胶压辊。

建议使用气刀,维护简单,使用方便,同时有利于凝胶后基膜膜面的保护。

橡胶压辊不但在使用中需要校验同基膜接触高度,且在长期使用后会造成辊面磨损,基膜膜面,并需要外协定期磨制、修平。

1.7.6基膜进水洗箱膜面张力控制:自动张力检测系统,检测经过上述过程张力损失、不均等问题,补偿张力损失和不均引起的打皱、起皱现象。

1.7.7水洗箱水洗液的体外循环:为设置水箱外过滤装置,过滤去除水洗液中的杂质,实现水循环利用。

1.7.8水洗箱水洗液的梯级利用:水洗箱补水由最后一个水箱开始,方便实现水洗液的补充及利用效率。

1.8 缺陷检测系统1.8.1 在线的缺陷检测系统:能在线检测基膜面是否存在缺陷。

1.9 收卷1.9.1收卷后张力控制系统:动态控制张力系统,以此实现收卷卷径变化引起的引力变化,使收卷对齐、平整、不起皱。

1.9.2双工位收卷:目前国内生产厂家多使用双工位换卷,该换卷工艺能满足生产需求,推荐使用。

2. 铸膜主要原材料2.1 无纺布2.1.1无纺布:推荐使用湿法工艺的无纺布,该无纺布铸膜平面无毛刺。

克重影响膜片强度,透气度决定了涂覆聚砜层粘结是否牢固和聚砜渗透到无纺布的厚度。

2.1.2 无纺布品牌:目前日本帝人生产的无纺布占据反渗透膜制造用布量90%的市场份额。

2.1.3 无纺布选择:E055904-74(适用苦咸水反渗透膜的制造)E055100-85(适用海水淡化反渗透膜的制造)2.2 聚砜2.2.1 聚砜品牌: a.比利时苏威 b.巴斯夫2.2.2 聚砜市场:目前生产反渗透厂家均仅用以上二种品牌,其中苏威市场占有率约80%。

巴斯夫市场占有率20%。

2.2.3 恩理公司工艺要求用苏威 merry-8聚砜。

2.3 DMF2.3.1 DMF(二甲基酰胺),用于溶解聚砜,配制铸膜液。

二涂膜技术要求1.涂膜基本工艺1.1基膜展卷1.1.1 基膜展卷:目前行业基膜展卷须停机换卷,不能实现双工位自动换卷。

1.1.2 换卷方式:手动停机换卷。

1.1.3 无纺布接布方式:a.缝合 b.焊接经过铸膜工艺后于无纺布已形成聚砜层,若使用粘结会出现断布现象,目前各生产厂商仍为停机接布。

保证涂膜过程不断布。

1.1.4 展卷线速度:9米/分钟。

1.2 基膜涂膜过程1.2.1 胺液涂膜:基膜经过间苯二胺MPDA或对苯二胺PDA 溶液槽在基膜聚砜层表面涂覆胺液层,涂覆时间0.2-15秒种,使胺液保持于基膜聚砜孔内,并去除多余的胺液。

1.2.2 酰氯涂膜:经过上述胺液的基膜再经过正庚烷溶解的均苯三甲酰氯(TMC)溶剂,使胺液同酰氯溶注液发生间面反应,开始生成脱盐层。

1.3 一段烘箱1.3.1 连续经过三段温度不同变化的区域,使脱盐层更加致密。

烘箱温度需要根据配方不同做出相应调整。

1.3.2 烘箱:a.气浮式 b.隧道式1.3.3 烘箱选择:由于界面反应在此段过程中发生,目前膜制造商均选用气浮式烘箱,气浮式箱在烘制膜面时,不会接触膜面,对膜面损伤最小。

建议使用此类烘箱。

1.3.4 烘箱加热方式:a.蒸汽加热 b.天燃气 c. 热油d. 电加热。

由于天燃气直接加热,生产厂房将须要设计为甲类厂房,成本代价过高,建议使用天燃气锅炉间接加热。

1.4 水洗(低温区)1.4.1 水洗区作用:清洗膜片,去除多余的溶液,对膜表面进行改性。

1.4.2 水洗区溶液配制:根据制膜配方不同需要做相应调整。

1.5 二段烘箱1.5.1 经水洗清洁、改性后经过此段烘箱制得合格的反渗透膜片。

1.5.2烘箱温度需要根据配方不同做出相应调整。

1.5.3 烘箱:a.气浮式 b.隧道式1.5.4 烘箱选择:反渗透膜片基本制备完成,目前膜制造商均选用气浮式烘箱,气浮式箱在烘制膜面时,不会接触膜面脱盐层,对膜面损伤最小。

建议使用此类烘箱。

1.5.5 烘箱加热方式:a.蒸汽加热 b.天燃气 c. 热油d. 电加热。

由于天燃气直接加热,生产厂房将须要设计为甲类厂房,成本代价过高,建议使用天燃气锅炉间接加热。

1.6 收卷收卷后张力控制系统:动态控制张力系统,以此实现收卷径变化引起的引力变化,使收卷对齐、平整、不起皱。

2.铸膜主要原材料2.1TMC(均苯三甲酰氯)2.2MPDA (间苯二胺)2.3PDA (对苯二胺)2.4正庚烷三卷膜技术要求1.卷膜基本工艺1.1切膜功能:自动切膜片和格网,同时将格网和膜片用超声波焊接成信封状。

1.2卷膜涂胶机功能:在格网里面铺上已焊接好的膜片,在每层的浓水格网端涂胶。

在卷膜需要两个人工操作。

每台机器每天8个小时能完成20-22个组件。

1.3切边功能:对卷好的膜组件进行标准长度的切割。

1.4玻璃丝缠绕打胶功能:在绕玻璃纤丝之前需要用胶带对膜进行卷绕和涂胶固定,固定好后再绕玻璃纤丝,打胶。

1.5增加端盖功能:制备组件。

1.6烘干功能:烘干胶水和多余保护液,烘干时间2-3小时,不超过45度。

1.7组件检测功能:检测制得成品反渗透膜组件各项指标是否达到设计要求。

在规定的检测条件下检测膜元件的脱盐率和通量。

1.8包装1.9成品入库。

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