[发明专利]渗透分离系统和方法

权利要求书

1.一种用于从第一溶液中渗透提取溶剂的系统，所述系统包括：

第一室，所述第一室具有与所述第一溶液源流体连接的入口；

第二室，所述第二室具有与浓驱动溶液源流体连接的入口，所述浓驱动溶液包含摩尔比至少为1:1的氨和二氧化碳；

半透膜系统，所述半透膜系统将所述第一室与所述第二室隔开；

分离系统，所述分离系统流体连接到所述第二室的下游，所述分离系统包括蒸馏塔，所述分离系统被设置为接收来自所述第二室的稀驱动溶液以及回收驱动溶质和溶剂流；

再循环系统，所述再循环系统包括吸收器，所述再循环系统被设置为便于将所述驱动溶质再引入到所述第二室，以维持所需的摩尔比；以及

低品位热源，所述低品位热源与所述分离系统进行热交换。

2.权利要求1所述的系统，该系统进一步包括驱动溶液储存系统，所述驱动溶液储存系统与所述浓驱动溶液源流体连通。

3.权利要求2所述的系统，其中所述驱动溶液储存系统包括至少一个囊。

4.权利要求3所述的系统，其中所述驱动溶液储存系统包含在容器中，所述容器进一步包括第一溶液储存囊和稀驱动溶液储存囊中的至少一个。

5.权利要求1所述的系统，其中所述蒸馏塔位于地平面以下。

6.权利要求1所述的系统，其中所述半透膜系统包括浸于槽中的膜组件。

7.权利要求6所述的系统，其中所述槽包括第一浓度区和第二浓度区。

8.权利要求6所述的系统，其中所述膜组件包括多个平片膜。

9.权利要求1所述的系统，该系统进一步包括气体冲洗系统。

10.权利要求1所述的系统，该系统进一步包括预处理系统，所述预处理系统与所述第一溶液流体连通，所述预处理系统选自于由离子交换、化学软化、纳米过滤、阻垢剂和沉淀单元操作装置组成的组。

11.权利要求1所述的系统，该系统进一步包括与所述分离系统协作的盐结晶器。

12.权利要求1所述的系统，该系统进一步包括pH计、离子探针、傅立叶变换红外分光谱仪和流速计探针中的至少一种。

13.一种正向渗透分离工艺，所述工艺包括：

在半透膜的第一侧上引入第一溶液；

在所述半透膜的第二侧上引入以至少1:1的摩尔比包含氨和二氧化碳的浓驱动溶液，以维持穿过所述半透膜所需的渗透浓度梯度；

促使所述第一溶液的至少一部分的流穿过所述半透膜，以在所述半透膜的第一侧上形成第二溶液，并在所述半透膜的第二侧上形成稀驱动溶液；

将至少一部分所述稀驱动溶液引入分离操作装置，以回收驱动溶质和溶剂流；

将所述驱动溶质再引入所述半透膜的第二侧，以维持所述浓驱动溶液中所需的氨对二氧化碳的摩尔比；

收集所述溶剂流；以及

控制所述半透膜的生物积垢。

14.权利要求13所述的工艺，其中控制生物积垢涉及使所述第一溶液脱气。

15.权利要求13所述的工艺，其中控制生物积垢涉及调节所述半透膜环境中的渗透压。

16.权利要求13所述的工艺，其中控制生物积垢涉及亚硫酸盐还原、生物处理、渗透震扰、曝气、产物水的通量和添加亚硫酸氢盐中的至少一种。