[实用新型]一种多膜蒸馏组件与压缩机等压降排布系统

说明书

一种多膜蒸馏组件与压缩机等压降排布系统，属于膜分离技术领域。该系统包括：原料罐、电加热装置、循环泵、减压膜组件、支架、电动机、蒸汽压缩机、换热器、凝水罐、真空泵、控制阀等组件，所述减压膜组件、换热器以及循环泵均采用环形布置方式，其特征在于：原料罐中的料液通过减压膜组件分成气液两相流体，气相进入蒸汽压缩机增温增压并将其作为液相流体的热源，从而实现蒸汽潜热的回收利用。本实用新型不仅可以最大限度的节约膜组件占地面积，还有效降低了工质汇流时的能量损失，进而提高了系统的能源利用效率和经济性能。

技术领域

本实用新型涉及一种多膜蒸馏组件与压缩机等压降排布系统，属于膜分离技术领域。

背景技术

膜蒸馏作为以疏水微孔膜两侧的蒸汽压差为推动力的新型高效气液分离手段，有效的将膜技术与低温蒸发过程相结合，克服了传统蒸馏过程中的高温高压的缺陷，具有浓缩倍数高、适应性强、成本低等优势，在海水淡化、污水处理以及工业废液的循环利用等领域备受关注。但是由于蒸馏过程中产生的蒸汽相变热未能得到有效的回收利用，使得整个蒸馏过程的热效率的提高受到很大的限制。

机械蒸汽再压缩技术十分成熟，它能够将二次蒸汽通过压缩机压缩提高其热焓，进一步作为热源循环再利用，从而达到了节能的目的，同时省却了冷却水循环系统。因此，利用机械蒸汽再压缩技术回收膜蒸馏过程的蒸汽潜热极具开发和应用的潜力。

申请号为201610983912.4的专利申请公开了一种机械蒸汽再压缩的膜蒸馏装置，该装置包括支撑体、中空纤维微孔膜、蒸汽压缩机、以及中空纤维实壁导热管等部件，通过压缩机将膜组件产生的蒸汽压缩增温再加热原料液，实现了二次蒸汽潜热的回利用，起到了显著的节能效果。

申请号为201680008113.3的专利申请公开了一种具有混合蒸汽压缩驱动的膜蒸馏装置及其使用方法，该装置包括蒸汽压缩机、蒸汽膨胀器、原动机以及膜组件等部件，通过压缩机产生的压缩输出流与蒸汽膨胀器产生的膨胀输出流将中压蒸汽输出流供于膜蒸馏组件，其优点在于提高了系统的能量效率和操作灵活性。

然而，随着膜蒸馏技术的工程化应用和规模的不断壮大，需要较多的膜组件形成较大的膜组件阵列，以满足系统的产水需求，再加上膜组件之间布置位置的不合理，必然会导致工质流经系统各个组件以及管路的压降和温降增大，进而致使系统的能量损失增加，因而有必要对多膜组件与压缩机之间的排布位置和连接方式进行合理的设计，确保系统管路压降能够满足其内工质流量的需求，同时不会因为压降过大或者工质汇流时压降不同而对系统性能造成影响。

发明内容

本实用新型提出一种压力损失小、能耗低的多膜蒸馏组件与压缩机等压降排布系统。

一种多膜蒸馏组件与压缩机等压降排布系统，其特征在于：包括原料罐、第一控制阀至第十六控制阀、第一循环泵至第三循环泵、第一减压膜组件至第六减压膜组件、支架、电动机、蒸汽压缩机、第一换热器至第三换热器、凝水罐、真空泵；

其中第一减压膜组件至第六减压膜组件均设有料液进口、浓缩液出口和蒸汽出口，其内部结构为壳程式，由多根中空纤维膜管组成，膜管均采用聚四氟乙烯（PTFE）中空纤维疏水微孔膜制成，孔径为0.2-0.4μm；

其中原料罐内部设有电加热装置，下部设有三个出口，上部设有三个进口，原料罐的第一出口经第一控制阀与第一循环泵进口相连，原料罐的第二出口经第二控制阀与第二循环泵进口相连，原料罐的第三出口经第三控制阀与第三循环泵进口相连；

其中第一循环泵的出口分为两路，一路经第五控制阀与第一减压膜组件进口相连，另一路经第六控制阀与第二减压膜组件进口相连，第一减压膜组件和第二减压膜组件蒸汽出口同时连接到蒸汽压缩机进口，第一减压膜组件料液出口经第十六控制阀与第三换热器冷侧进口相连，第二减压膜组件料液出口经第十一控制阀与第一换热器冷侧进口相连，第一换热器冷侧出口与原料罐第一进口相连，第三换热器冷侧出口与原料罐第三进口相连；