[发明专利]集成式太阳能驱动膜蒸馏甲醇再生装置及甲醇再生方法

说明书

本发明公开了一种集成式太阳能驱动膜蒸馏甲醇再生装置，在原有膜蒸馏系统的基础上，将膜组件设置于太阳能真空集热管的内部，具有较高的集成度，以解决现有技术中膜蒸馏系统热源利用效率低，管路中热量损失大、含醇污水中甲醇含量脱除率低以及设备运行成本高等技术问题。并且利用太阳能热能来驱动，这样不仅节约了电能的消耗，又使得太阳能资源得到了有效利用。

技术领域

本发明涉及一种集成式太阳能驱动膜蒸馏甲醇再生装置及甲醇再生方法，属于膜蒸馏分离技术领域。

背景技术

天然气在开采过程中常常伴随着大量的污水采出，为了防止天然气水合物的形成，人们在井筒和地面管线中会定期加注一定量的甲醇溶液，这就使得采出的污水成为一种含甲醇、含油、含大量机械杂质、呈酸性的具有较强腐蚀性和较易结垢的复杂且稳定的体系。甲醇具有剧毒，从环保和经济等方面考虑，这样的污水直接排放会对周边环境造成严重污染，对动植物造成极大的危害。由于污水中含有大量的机械性杂质、结垢离子和甲醇，直接注入地层将会造成地层堵塞。因此，必须对产出含醇污水进行综合处理，以达到环境保护、节能减排的目的。

太阳能作为一种清洁、可再生能源，如果能够得到有效利用，既可以解决能源短缺问题又可以保护环境，目前对于太阳能如何能够高效利用问题引起了社会的广泛关注。太阳能驱动膜蒸馏甲醇再生装置是以太阳能为驱动能源，基于膜蒸馏过程的新型甲醇再生技术，利用太阳能热能驱动膜蒸馏脱除污水中的甲醇是一种绿色可持续的解决方案，可以达到节能、环保的双重效益。

膜蒸馏技术是一种新型的热蒸馏技术，在膜蒸馏系统中，疏水微孔高分子膜把不同温度的溶液分隔开，热侧的水蒸气在膜两侧蒸气压力差的作用下通过膜孔进入冷侧后冷凝下来，从而实现料液的分离与提纯目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成式太阳能驱动膜蒸馏甲醇再生装置，在原有膜蒸馏系统的基础上，将膜组件设置于太阳能真空集热管的内部，具有较高的集成度，以解决现有技术中膜蒸馏系统热源利用效率低，管路中热量损失大、含醇污水中甲醇含量脱除率低以及设备运行成本高等技术问题。并且利用太阳能热能来驱动，这样不仅节约了电能的消耗，又使得太阳能资源得到了有效利用。

为了达到以上目的，本发明采用以下技术方案为：一种太阳能加热式膜组件装置，包括：

太阳能集热管排，所述太阳能集热管排上从左向右并排设有至少2个相互密闭连通的太阳能集热管，所述太阳能集热管的顶部开设有安装口；太阳能集热管排左端设有用于连接原液进液管线的原液进液口，太阳能集热管排右端设有用于连接截留物出液管线的截留物出液口，所述原液进液口和截留物出液口均与太阳能集热管连通；

经由所述安装口插装在太阳能集热管内的膜组件，所述膜组件的侧壁及底部均与太阳能集热管的内壁间隔距离，所述膜组件的顶部设有渗透物出口，使用时所述太阳能集热管用作膜组件外壳。

进一步的，所述太阳能集热管顶部密闭连接有盖帽，所述盖帽，且其顶端开设有上连接口，底端开设有下连接口，左端开设有左连接口，右端开设有右连接口，所述上连接口、下连接口、左连接口及右连接口相互连通，太阳能集热管通过所述下连接口与盖帽密闭连接，盖帽的上连接口密闭连接有第一短管，所述膜组件的顶部渗透物出口经由太阳能集热管顶部安装口伸入盖帽的下连接口并与第一短管底部密闭连接；太阳能集热管排左端的太阳能集热管连接的盖帽，其左连接口密闭连接有第二短管，所述第二短管的左端开口即用作所述原液进液口；太阳能集热管排右端的太阳能集热管连接的盖帽，其右连接口密闭连接有第三短管，所述第三短管的右端开口即用作所述截留物出液口；相邻两个盖帽之间通过第四短管密闭连接，所述第四短管的左端密闭连接其左侧盖帽的右连接口，第四短管的右端密闭连接其右侧盖帽的左连接口。

一种集成式太阳能驱动膜蒸馏甲醇再生装置，包括：