膜技術(shù)在工業(yè)用途中的應(yīng)用要求采用大的膜面積。膜組件是容納膜的最小單元。膜組件通常用于分離液體、固體或氣體。目前有兩種常用的膜組件設(shè)計(jì)：板框狀和管狀。對(duì)陶瓷膜應(yīng)用而言優(yōu)選管狀組件。典型地，一個(gè)陶瓷膜組件包括相互平行并成組放置在一個(gè)單獨(dú)殼體內(nèi)的多個(gè)管狀陶瓷膜元件。這樣的布置比采用一個(gè)單獨(dú)膜元件允許有更高的過(guò)濾產(chǎn)量。這一布置還能更好利用空間。
然而，陶瓷膜在上述膜組件中的應(yīng)用引起人們對(duì)陶瓷膜的完整性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的擔(dān)心。陶瓷膜典型地是用多孔陶瓷基材料制造的。這些陶瓷材料本質(zhì)上不具有高的抗張強(qiáng)度。它們?cè)谠馐芨叩臋C(jī)械應(yīng)力時(shí)容易破碎和裂開(kāi)。
膜組件在安裝和操作時(shí)經(jīng)常受到來(lái)自泵壓馬達(dá)的振動(dòng)和運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械和熱應(yīng)力，同時(shí)還有膜組件內(nèi)所處理流體的溫度變化導(dǎo)致的膨脹和收縮。這些機(jī)械和熱應(yīng)力傳入膜組件內(nèi)部，并容易損壞其中安裝的陶瓷膜。
通過(guò)確保上述陶瓷膜的壁具有足以提供結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和支撐的厚度可以簡(jiǎn)單地部分解決上述擔(dān)心。但壁的增厚也降低了膜元件的效率和滲透性。更好的方法應(yīng)該是采用多通道陶瓷膜元件。
多通道陶瓷膜元件包括一個(gè)大型的單個(gè)膜元件，其中有很多通道穿過(guò)。它還可以進(jìn)一步成組以形成數(shù)個(gè)多通道膜并安裝在一個(gè)膜組件中，這正如美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)No.2001/0013272A1所描述的。這樣的多通道膜大而且厚，足以為多通道膜提供內(nèi)在的機(jī)械支撐。
然而，與在一個(gè)膜組件內(nèi)使用多個(gè)單管陶瓷膜相比，采用多通道膜組件在性能上僅僅是一個(gè)折衷方案。單管陶瓷膜在成本和性能上都優(yōu)于多通道陶瓷膜。單管陶瓷膜更便宜。它們適用于高粘度和腐蝕性流體的分離。多個(gè)單管陶瓷膜具有高的表面積/體積比，因而增加了產(chǎn)量。總體上，多個(gè)單管陶瓷膜遠(yuǎn)勝于多通道陶瓷膜。但是，單管陶瓷膜通常具有薄壁，并因此在受到機(jī)械和熱應(yīng)力時(shí)結(jié)構(gòu)薄弱且容易損壞。
因此，很明顯需要一種在膜組件中安裝多個(gè)單管陶瓷膜的新型裝置。
內(nèi)容:
一種陶瓷膜組件包括：裝有多個(gè)各自具有相對(duì)端部地單管陶瓷膜的管狀殼體，該管狀殼體包括分別與管狀殼體的相對(duì)端連接的兩個(gè)蓋板；用于密封所述管狀殼體的兩個(gè)密封盤，各個(gè)密封盤分別在管狀殼體的所述相對(duì)端處固定在各蓋板上；用以分別封住管狀殼體各相對(duì)端的兩個(gè)殼體端蓋，各個(gè)殼體端蓋分別在管狀殼體的相對(duì)端處固定在各個(gè)密封盤上；以及用以支撐陶瓷膜組件的至少一個(gè)支撐桿，并且所述至少一個(gè)支撐桿包括一個(gè)主軸和兩個(gè)相對(duì)的定位鍵。