[实用新型]一种真空和气扫式相结合的膜蒸馏装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及膜分离技术领域，特别涉及一种真空和气扫式相结合的膜蒸馏装置。

背景技术

膜蒸馏是膜分离技术与蒸馏过程相结合的膜分离过程，是膜分离技术大家庭中的新成员，它采用疏水性的微孔膜，以膜两侧存在的温差而引起的水蒸汽压力差作为传质推动力，实现溶液的浓缩。膜蒸馏具有分离效率高、对膜与原料液间相互作用及膜的机械性能要求低等优点，且在常压和较低温度下下操作，具有有效成分损失少、浓缩倍数高、节能(可以使用工业废热)等优势，特别适合用于溶液的浓缩，在中药提取液浓缩领域有良好的应用前景。

目前，已经发展处四种不同的膜蒸馏操作方式，包括支架接触膜蒸馏、气隙式膜蒸馏、气扫式膜蒸馏和真空式膜蒸馏。真空膜蒸馏便于操作，但对膜的疏水性要求较高，使用时间一长，膜的疏水性逐渐变差，其浓缩效果将大打折扣，这严重影响了膜组件的使用寿命，增加了使用成本。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种可以提高膜组件的使用寿命，降低使用成本的真空和气扫式相结合的膜蒸馏装置。

为达到上述目的，本实用新型所提出的技术方案为：一种真空和气扫式相结合的膜蒸馏装置，包括进料罐、加热装置、输料泵、第一换热器、膜蒸馏组件；所述的膜蒸馏组件上设有进料口、出料口、气体进口和气体出口；所述的进料罐、输料泵、第一换热器通过进料管道与膜蒸馏组件进料口依次相连，所述的膜蒸馏组件出料口通过浓缩管道与进料罐连接，所述的加热装置设于进料罐上；其特征在于：所述的膜蒸馏组件气体出口通过管道连接有一气液分离装置，所述的气液分离装置的液体出口通过管道连接进料罐，气液分离装置的气体出口通过管道依次连接第二换热器、真空料罐，所述的真空料罐上连接有一真空泵；所述的气体进口通过管道连接压缩空气存储器。

优选的，所述的膜蒸馏组件为中空纤维膜蒸馏组件，所述的中空纤维膜蒸馏组件内安装有疏水性中空纤维膜。

优选的，所述的疏水性中空纤维膜为内衬纤维的疏水性聚偏氟乙烯中空纤维膜；所述的疏水性中空纤维膜孔径为0.01-0.5微米。

综上所述，采用上述技术方案，本实用新型所述的真空和气扫式相结合的膜蒸馏装置，具有以下优点：

1)采用真空膜蒸馏和气扫式膜蒸馏相结合，先使用真空膜蒸馏进行浓缩，当膜组件中的膜疏水性变差时，采用气扫是膜蒸馏，大大增加了膜组件的使用寿命，降低了生产成本；

2)内衬纤维的疏水性聚偏氟乙烯中空纤维膜具有通量大，分离效果好、不断丝等优点。

附图说明

图1为本实用新型所述的真空和气扫式相结合的膜蒸馏装置结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型所述的真空和气扫式相结合的膜蒸馏装置，包括进料罐11、加热装置12、输料泵13、第一换热器14、膜蒸馏组件15，所述的膜蒸馏组件15上设有进料口151、出料口152、气体进口153和气体出口154；所述的进料罐11、输料泵13、第一换热器14通过进料管道与膜蒸馏组件15进料口151依次相连，所述的疏水性中空纤维膜组件15出料口152通过浓缩管道16与进料罐11连接，所述的加热装置12设于进料罐11上；所述的膜蒸馏组件15气体出口154通过管道连接有一气液分离装置17，所述的气液分离装置17的液体出口通过管道连接进料罐11，气液分离装置17的气体出口通过管道依次连接第二换热器18、真空料罐19，所述的真空料罐19上连接有一真空泵20；所述的气体进口153通过管道连接压缩空气存储器21。

优选的，所述的膜蒸馏组件15为中空纤维膜蒸馏组件，所述的中空纤维膜蒸馏组件内安装有疏水性中空纤维膜；且所述的疏水性中空纤维膜为内衬纤维的疏水性聚偏氟乙烯中空纤维膜；所述的疏水性中空纤维膜孔径为0.01-0.5微米。

具体使用时，当膜组件中的膜疏水性较好时采用真空膜蒸馏进行浓缩，随时膜组件的使用，当膜的疏水性较差时则改成气扫式膜蒸馏，这样可以大大增加膜组件的使用寿命，降低生产成本；同时装置优选采用内衬纤维的疏水性聚偏氟乙烯中空纤维膜，具有通量大，分离效果好、不断丝等优点。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。