[实用新型]一种可以提高产水量的悬膜气曝型同室膜蒸馏装置及蒸馏系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可以提高产水量的悬膜气曝型同室膜蒸馏装置及蒸馏系统。 

背景技术

膜蒸馏（MD）是膜技术与蒸馏过程相结合的膜分离过程，它以疏水微孔膜为介质，在膜两侧蒸气压差的作用下，料液中挥发性组分以蒸气形式透过膜孔（如应用在废水净化中，水以水蒸气形式透过膜孔），从而实现分离的目的。与其他常用分离过程相比，膜蒸馏具有分离效率高、操作条件温和、对膜与原料液间相互作用及膜的机械性能要求不高、能够处理反渗透等不能处理的高浓度废水等优点。 

目前，任何类型的膜蒸馏（包括；直接接触式膜蒸馏、气隙式膜蒸馏、扫气式膜蒸馏、减压膜蒸馏等等）都存在一共同点，即膜与热水侧热水直接接触，不可避免的存在如下缺点： 

1）     虽然膜蒸馏器采用的是疏水性膜，但长时间运行存在膜污染可能；

2）     热水侧溶液不能接近溶质的饱和溶解度，否则近膜侧溶质容易结晶析出，划伤疏水膜，限制了进一步浓缩并造成系统停止工作。

3）     同一条件下（温度、压力等），由于溶液蒸发量及蒸馏膜限制，单位蒸馏膜产水量无法进一步提升。 

随着企业用水量越来越大，水质要求的提高，排水处理标准日益严格，但企业场地有限的情况下，需提供一种可以提高产水量的膜蒸馏装置。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可以提高产水量的悬膜气曝型同室膜蒸馏装置。 

本实用新型提出的一种可以提高产水量的悬膜气曝型同室膜蒸馏装置，是在同一膜蒸馏装置内，蒸发与膜过滤为相对独立单元。 

本实用新型提出的一种可以提高产水量的悬膜气曝型同室膜蒸馏装置，由高分子保温材料层1、箱体2、蒸汽收集管3、疏水膜、法兰7、活接8、释放器9、布气水管10、浓水出水管11、水蒸气出气管12和热水进水管13组成；其中，箱体2顶部及四周设有高分子保温材料层1，箱体2内自下而上分为蒸发区与膜过滤区，箱体2上部两侧设有水蒸气出气管12，疏水膜位于箱体2内上部，其两端分别连接高分子材料蒸汽收集管3，高分子材料蒸汽收集管3通过活接8和法兰7连接，法兰7固定于水蒸气出气管12一端，实现与外围蒸汽管联通；箱体2下部一侧设有热水进水管13，另一侧设有浓水出水管11，热水进水管13一端连接布气水管10，布气水管10位于箱体2内下部，布气水管10上设有释放器9，通过释放器9，形成微气泡，增加了液体与气体间接触面积；微气泡的走向为自下而上。 

本实用新型中，所述疏水膜采用丝式膜4、板式膜5或筒式膜6中任一种，所述丝式膜4、板式膜5和筒式膜6均采用高密度复合裂隙膜膜件。所述丝式膜4、板式膜5或筒式膜6的数量视具体情况而定。 

本实用新型中，丝式膜4或板式膜5可以采用立式安装，丝式膜4或板式膜5位于两根高分子材料蒸汽收集管3之间，相邻的丝式膜4或板式膜5的间距视具体情况而定。 

本实用新型中，丝式膜4或板式膜5可以采用卧式安装，丝式膜4或板式膜5自上而下布置，每根丝式膜4或板式膜5位于两根高分子材料蒸汽收集管3之间，相邻的丝式膜4或板式膜5的间距视具体情况而定。 

本实用新型中，当采用筒式膜6时，每根筒式膜6位于两根高分子材料蒸汽收集管3之间，相邻的筒式膜6的间距视具体情况而定。 

本实用新型中，在水蒸气出气管12外增加负压，提高了水蒸气蒸发量。 

本实用新型中，所述悬膜气曝型同室膜蒸馏装置在悬膜气曝型同室丝式膜蒸馏系统中的应用。所述系统由热水箱14、热水泵15、热空气泵16、阀门17、流量计18、定值器19、气水混合器20、悬膜气曝型同室膜蒸馏装置21、真空泵22和冷凝器23组成，热水箱14底部一侧出口通过热水泵15、气水混合器20进水口和管道连接悬膜气曝型同室膜蒸馏装置21的热水进水管13，悬膜气曝型同室膜蒸馏装置21的浓水出水管11通过管道连接热水箱14顶部一侧进口或直接外排，热空气泵16依次通过阀门17、流量计18、定值器19连接气水混合器20的进气口，悬膜气曝型同室膜蒸馏装置21两侧的水蒸气出气管12通过管道和真空泵22连接冷凝器23，蒸汽在冷凝器23内形成冷凝水，最终排出。 

本实用新型中，所述浓水出水管11可直接排出。 

本实用新型中，所述同室膜蒸馏装置的蒸发区与膜过滤区相对独立。 

本实用新型中，废水蒸发和膜过滤相对独立，解决了膜污染及析出物划伤蒸馏膜的问题。 

本实用新型中，通过释放器9，形成微气泡，增加了液体与气体间接触面积，提高了水蒸气蒸发量。