[发明专利]具有增强蒸气和/或液体通道配置的模块化流系统

说明书

本发明涉及一种具有多个框架元件（101、102）的模块化流系统，多个框架元件（101、102）配置成组合在一起以形成叠堆以用于形成功能构件。功能构件可特别地为膜蒸馏阶段件、蒸气发生器、冷凝器、热交换器、过滤器和/或渗透蒸发阶段件。框架元件（101、102）每个包括：外部框架（39）和内部框架（43），内部框架（43）包封中央内部区域（40）并且由外部框架（39）围绕，和通路开口（13至16）和蒸气通道（17、18），通路开口（13至16）和蒸气通道（17、18）布置于外部框架（39）和内部框架（43）之间。

技术领域

本公开涉及一种模块化流系统，该模块化流系统包括多个框架元件，特别是形成多阶段膜蒸馏设备以用于制备蒸馏物(例如，无菌水)。

背景技术

包括多个框架元件的模块化流系统例如根据EP2427263(A1)(或同族的US2012038069(A1))为已知的。多个框架元件可通过焊接腹板结构组合成各种叠堆，该叠堆在各种情况下包括至少两个(特别地至少十个)框架元件以形成不同功能单元，诸如特别地为，膜蒸馏阶段件、蒸汽发生器、冷凝器、热交换器、过滤器和/或渗透蒸发阶段件。

框架元件在各种情况下包括外部框架，该外部框架提供有通路开口和蒸气和/或液体通道以及由外部框架所围绕的中央内部区域。当组合在一起以形成模块化流系统时，蒸气和/或液体通道布置于相应框架元件的左侧和右侧上。

此外，每个框架元件设置于具有焊接腹板结构的两侧上，该焊接腹板结构在一方面界定了包括通路开口和中央内部区域的区域并且在另一方面界定了各自包括蒸气和/或液体通道的至少两个区域。

在框架元件中，如例如EP2427263(A1)所描述，内部区域和内部区域前方的进给区域(在框架元件的前视图中)可用作有效区域，特别地以用于膜蒸馏。所述内部区域和进给区域可即由蒸气可透过膜来分隔。因此，由内部区域和进给区域之间的膜所限定的边界可用于传输蒸气和阻塞液体(即，进料)。

然而，发明人已发现，EP2427263(A1)所描述的模块化流系统的效率远远不是理论可能最佳值。特别地，已发现，框架元件的所描述配置不允许效率的显著增加。

此外，可能的是，液体(即，进料)例如由于膜的缺陷而穿过膜。所述液体(例如，渗漏物)应与(洁净)蒸气分离以避免任何污染。

为解决此类渗漏物问题，DE102013220199例如公开了一种膜蒸馏设备，该膜蒸馏设备具有一个或多个蒸发和冷凝阶段件；其中每个蒸发和冷凝阶段件具有承载待浓缩液体的至少一个流通道，该至少一个流通道通过蒸气可透过和液密膜壁与相应蒸发和冷凝阶段件的蒸气空间分离，并且该蒸气空间通过冷凝壁进行限制，得自待浓缩的液体并且穿过膜壁的所冷凝蒸气在该冷凝壁处冷凝，其中蒸馏物出口连接至蒸气空间以用于在相应蒸发和冷凝阶段件的冷凝壁上的所得蒸馏物的移除。液体出口连接至蒸气空间以用于液体的移除，该液体无意地以穿过(即，渗漏)相应蒸发和冷凝阶段件的膜壁。

然而，所描述液体出口需要框架元件中的额外空间和材料，这降低了其效率。此外，所描述出口仅允许有限量渗漏物的移除，使得因此无论如何都可能造成污染。

发明内容

目前，持续期望的是提供一种模块化流系统，该模块化流系统具有增加效率并且有效地防止特别处理产物(例如，蒸馏物)的污染。

因此，本公开涉及一种具有多个框架元件的模块化流系统，该多个框架元件配置成组合在一起以形成叠堆以用于形成功能构件。该功能构件可特别地为膜蒸馏阶段件、蒸气发生器、冷凝器、热交换器、过滤器和/或渗透蒸发阶段件。框架元件各自包括：外部框架和内部框架，该内部框架包封中央内部区域并且由外部框架围绕；和通路开口以及蒸气和/或液体通道，该通路开口以及蒸气和/或液体通道布置于外部框架和内部框架之间。

两个蒸气和/或液体通道的至少一者通过至少一个蒸气和/或液体通道开口连接至中央内部区域，该至少一个蒸气和/或液体通道开口构成内部框架中的通孔。