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电泳涂装超滤系统的作用的方式

30 人参与  2024年03月04日 13:44  分类 : 电泳工艺 电泳原理  评论

电泳超滤系统是维护电泳槽液稳定,提高涂装质量,降低环境污染的极为重要的环节它是由超滤器(UF)与电泳槽及电泳后水洗设备组成的一个封闭的水循环冲洗系统,如图5-19所示,可分为单级、二级或多级水冲洗系统。单级循环冲洗系统结构较简单,但只适用于批量较小的生产线,一般采用多级循环冲洗系统。

超滤装置的结构

超滤装置主要由预滤器、超滤器、循环泵及超滤液储存输送装置等组成。预滤器的作用是预先将电泳涂料液中的机械杂质清除,以防止机械粒子进人超滤器,划伤半透膜。预滤器的结构有很多形式,图5-20所示为常见的圆简预滤器的结构,由简体和圆简形过滤网等组成,过滤网材料采用80~150目不锈钢丝或尼龙丝网制造,涂料液由下部进人预滤器,过滤后从上部排出,这样不仅使较粗大的机械杂质存积在容器的下部,避免堵塞滤网,同时还便于将杂质集中排出。

超滤器是整个超滤系统的关键部件,根据半透膜载体的形式,超滤器可分为板式、管式及中空纤维式超滤器多种形式,图5-21所示为常用的管式超滤器的结构。管式超滤器分串联、并联或串、并联结合的组合形式。其中,串联式所需的水泵流量较小,但占地面积大,透过液量小,目前较少应用。并联式亦称为管束式超滤器,结构较紧凑,占地面积小,透过液量较大,相应水泵流量也较大。

半透膜的载体材料有聚氯乙烯微孔烧结管、黏结砂体管和玻璃纤维管等,其中聚氯乙烯微孔烧结管制造、应用性能良好。半透膜由高分子电解质复合材料或乙酸纤维素等材料制成,是具有各向异性的超细微小孔的透过性薄膜,一般孔径为1.0X10-3~1.0x10-'m,将半透膜涂刮于载体材料表面,即成为超滤元件,将众多的超滤元件按一定形式组合即成为超滤器。

衡量超滤器性能的重要参数为透过率与截留率,

①透过率 为单位面积超滤膜在一定时间内所能透过液体的量,单位为L/(m’·h)。

透过率主要受涂料液压力的影响,压力愈高,透过率愈高,此外还与涂料液的流速(一般为3~4m/s),涂料液的温度、浓度以及涂料液的种类有关。在上述条件相同的情况下,透过率愈高,超滤器性能越好。

②截留率 是超滤膜阻止涂料液中高分子成膜物通过的能力,截留率愈高,超滤透过液水质愈好。影响截留率的因素除与超滤膜自身材料的性能有关外,还与涂料液中成膜物的分子量大小有关。

超滤器的组装形式

根据超滤器的连接方式,超滤系统可分为串联、并联或串、并联相结合的组装方式串联组装方式的特点是所需泵的流量较小,每台超滤器的流量相等,但各台的压力不同,因涂料液流向递减,造成各台的透过量也不相同,不能充分发挥每台超滤器的透过能力。此外超滤装置的维护不方便,一般串联组装的组数不应大于3组。并联组装方式的特点是容易调节各台超滤器的压力和涂料液流量,使之趋于相等,充分发挥每台超滤器的透过能力,使每台超滤器透过液量相同。为保证电泳涂料液在超滤器内有一定的流速(一般为3~4m/s),并联方式要求水泵的流量较大,否则将造成涂料液在超滤元件内沉积,影响超滤器的透过液量。

根据超滤装置流量与电泳槽搅拌循环流量的关系,超滤系统又可组装成以下几种形式

独立组装形式

独立组装形式是超滤系统与电泳槽的搅拌系统各自独立,如图5-22所示。该组装形式的超滤泵选择方便,仅需考虑超滤装置的压力和流量的需要,不必考虑对电泳搅拌的影响。该形式适用于电泳槽大,生产批量小,即电泳槽液的搅拌量远远大于超滤系统供液量的情况。

超滤系统与搅拌系统相结合的组装形式

该组装形式是将超滤系统与电泳槽的搅拌系统组合在一起,如图5-23所示。该组装形式不需要专门设置搅拌泵,用一台超滤泵即可同时满足超滤和电泳槽液搅拌的需要,结构紧凑,动力消耗较小,运行较为经济,主要适用于超滤流量和搅拌量相当的条件。

馈给-泄流组装形式

馈给-泄流组装形式是在超滤系统中另外设置超滤循环泵,使涂料液在管路中馈给循环以增大超滤装置的供液量。该组装形式的超滤循环泵的流量完全决定于超滤装置所需的流量,而循环搅拌量因采用了涂料供给泵而不受超滤流量的影响,结构紧凑,但系统较复杂,适用于生产批量大,电泳槽小,即所需透过液量大而循环搅拌量小的情况。


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