[发明专利]热和物质交换器

说明书

交换器(100)包括：‑基本上平行和垂直的膜(30)，其可渗透蒸汽且不可渗透液体，这些膜界定区域，所述区域中的每一个交替地属于第一类型的区域和第二类型的区域；‑所述第一类型的区域在上部中包括被构造成沿着基本上平行于所述膜的平面(R)蒸发液体的喷嘴(20)，并且在下部中包括与所述第二类型的区域独立且分开的第一收集器(50)，‑第一管(10)，其向所述第一类型的区域(Z20)的所述喷嘴(20)供给液体。

背景技术

本发明涉及热和物质交换器。

在现有技术中的热和物质交换器中已知的特别是在喷射的液体和气体之间使用直接接触的交换器。这种类型的交换器允许热和物质的有效交换，但是具有与气流中液滴的夹带有关的主要缺点。液滴的这种夹带构成了当液体具有毒性或腐蚀性时的风险。

还已知的是允许间接交换的交换器，其中流体被蒸汽可渗透但液体不可渗透的膜分开。由于在由膜形成的管道中流动的液体的静压，这种交换器的实施是精密的。这种压力会导致密封问题，并且需要具有与蒸汽渗透性相矛盾的特定机械性能的膜，这使得它们效率低下并且制造成本高。

本发明提出了一种热和物质交换器，其不具有现有技术的缺点。

本发明的目的和概述

本发明涉及一种交换器，包括：

-基本上平行的膜，所述膜布置为基本上竖直的，其可渗透蒸汽且不可渗透液体，这些膜界定区域，这些区域中的每一个交替地属于第一类型的区域或第二类型的区域；

-所述第一类型的区域在上部中包括被构造成沿着基本上平行于所述膜的平面喷射液体的喷嘴，并且在下部中包括与所述第二类型的区域独立并分开的第一液体收集器，和

-第一管，其设置成向所述第一类型的区域的喷嘴供给所述液体。

在本发明的一个具体实施方案中，膜由聚丙烯或聚酰胺制成。

根据本发明，液体可以是或多或少富盐的水溶液或无盐的水溶液。

在第一实施方案中，根据本发明的交换器包括允许在第二类型的区域中循环气体的通道。

在该第一实施方案的具体布置中，根据本发明的交换器包括风扇，该风扇允许改善第二类型的区域中的气体循环。

本发明还涉及一种使用根据该第一实施方案的交换器的方法，该方法包括：

-在第二类型的区域中循环较热且潮湿的气体的步骤；

-在第一管道中循环较冷且富盐的液体的步骤，该液体由在第一类型的区域中的喷嘴喷射；和

-在第一收集器中收集温热且稀释的液体的步骤。

本发明涉及使用根据本发明第一实施方案的交换器的另一方法，该方法包括：

-在第二类型的区域中循环较冷的气体的步骤；

-在第一管道中循环较热且贫盐的液体的步骤，该液体由在第一类型的区域中的喷嘴喷射；和

-在第一收集器中收集冷却且浓缩的液体的步骤。

在这两种方法中，喷嘴在与第一类型的区域中的气体压力相同的压力下分散液体。当液体比气体更热并且当其蒸汽压力大于气体的蒸汽压力时，在第二类型的相邻区域中循环的气体被加热并且被蒸汽饱和。

在相反的情况下，如果液体比气体更冷并且其蒸汽压力比气体的蒸汽压力更低，则气体被冷却并且其蒸汽浓度被降低。

在交换之后，冷却且浓缩或加热且稀释的液体(或溶液)被收集在收集器中，该收集器被设置成使得液体和气体之间不接触。

在根据本发明的交换器的第二实施方案中：