[发明专利]一种多效膜蒸馏组件单元、船用海水淡化装置及淡化方法

权利要求书

1.一种多效膜蒸馏组件单元，其特征在于：

包括内部制成腔体的膜壳，腔体内设有并排间隔放置的多排PTFE中空纤维膜组件和PTFE中空管组件；

所述多排间隔的PTFE中空纤维膜组件相互串联，用于输送第一进料溶液，允许蒸汽传输过该中空纤维膜；所述多排间隔的PTFE中空管组件也进行串联，用于输送第二进料溶液，允许热能传输过该中空管，同时阻止蒸汽传输过该PTFE中空管，所述膜壳上设有与PTFE中空纤维膜组件对应的热海水进口及浓海水出口、与PTFE中空管组件对应的冷海水进口和冷海水出口；

所述膜壳为蒸汽冷凝馏出物收集室，膜壳底部设有排水口用于连接用水点，传输通过PTFE中空纤维膜的蒸汽在馏出物收集室中冷凝为馏出物，并与PTFE中空管中的第二进料溶液进行热交换。

2.根据权利要求1中所述的多效膜蒸馏组件单元，其特征在于：所述的PTFE中空纤维膜组件和PTFE中空管组件是片状帘式组件，每片PTFE中空纤维膜组件长度在0.8米-1.6米，每片根数在50根-500根，每片PTFE中空管组件长度大于或等于PTFE中空纤维膜组件长度。

3.根据权利要求2中所述的多效膜蒸馏组件单元，其特征在于：所述的PTFE中空纤维膜组件所用的中空纤维膜是以聚四氟乙烯制得的中空纤维膜，该中空纤维膜内径0.6毫米-1.2毫米，外径1.8毫米-2.4毫米，壁厚为0.3毫米-0.9毫米，平均孔径0.05微米-0.5微米，孔隙率为40%-85%。

4.根据权利要求2中所述的多效膜蒸馏组件单元，其特征在于：所述的PTFE中空管组件所用的中空管是以聚四氟乙烯制得的毛细无孔中空管，该中空管内径0.02毫米-1毫米，外径0.05毫米-2.0毫米。

5.根据权利要求2中所述的多效膜蒸馏组件单元，其特征在于：所述的膜壳内部片状帘式PTFE中空纤维膜和PTFE中空管相互交错平行排列，中空纤维膜和中空管的间距为0.1毫米-10毫米。

6.根据权利要求1中所述的多效膜蒸馏组件单元，其特征在于：所述膜壳顶部设有排气口。

7.一种船用多效膜蒸馏海水淡化装置，其特征在于：包括原水泵（1）、过滤器（7）、热交换器（2）、储液罐（6）及各部件相连通的管路，还包括一个或多个权利要求1至6中任意一项所述的多效膜蒸馏组件单元（3），所述原水泵（1）出口与过滤器（7）相连接，过滤器（7）出口分两路，一路与多效膜蒸馏组件单元（3）的冷海水进口相连接，另一路与换热器（2）的进水口相连接，换热器（2）的出水口与多效膜蒸馏组件单元（3）热海水进口相连接，多效膜蒸馏组件单元（3）底部的排水口与储液罐（6）相连接，储液罐直接连至用水点。

8.根据权利要求7所述的船用多效膜蒸馏海水淡化装置，其特征在于：所述效膜蒸馏组件单元（3）的冷海水出口与换热器（2）的进水口相连接。

9.一种权利要求7或8所述船用多效膜蒸馏海水淡化装置的淡化方法，其特征在于：通过热交换装置利用发动机冷却水所含有的热能与海水热交换后，被加热的海水进入膜组件腔体内的PTFE中空纤维膜，高温海水不断蒸发，蒸汽通过PTFE中空纤维膜膜壁上的孔隙进入膜壳腔内，并在温度较低的PTFE中空管外壁上冷凝，蒸汽在PTFE中空管外壁上冷凝过程中释放的冷凝潜热被PTFE中空管内的海水吸收，使PTFE中空管内的海水温度不断升高，同时PTFE中空纤维膜内的海水由于水分不断蒸发，温度逐渐降低，海水浓度也增加，最后从膜组件下端的排水口排入海中。