CN110496538A - 一种用于脱硫废水处理的高效膜蒸馏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于脱硫废水处理的高效膜蒸馏组件，包括壳体，上冷流区、热流区、下冷流区、隔板、多孔疏水膜、气隙通道、肋片、冷却水进水管道、冷却水出水管道、热料液进料管道和热料液出料管道。本发明通过在气隙通道中设置肋片，能够加强水蒸气冷凝的作用，并且能够起到支撑多孔疏水膜的作用，降低多孔疏水膜的弯曲度，减少通量损耗；隔板将上冷流区、热流区和下冷流区均分割成多个平行的流道，且可提高通量，改善因平面较大导致的液体流动不佳的状态，促进液体流动状态，利于传质过程的进行，提高膜蒸馏效率，并且通过上冷流区、热流区和下冷流区的上下的形式排布，促进水蒸气的冷凝。
Description
技术领域
本发明涉及属于蒸馏装置技术领域，具体涉及一种用于脱硫废水处理的高效膜蒸馏组件。
背景技术
我国是一个以火力发电为主的国家，燃煤发电仍然是我国发电的主体方式，随之带来的污染带来了十分严重的环境问题，因此要设法减少污染。电厂产生的废水经脱硫后除去了硫元素，但是其化学成分仍十分复杂，且难以处理。常见的方法有多级闪蒸，膜分离法等。对于如多级闪蒸等方法存在能耗高，设备价格昂贵等缺陷，而膜分离法的驱动力一般是浓度差，压力差等，为维持较高通量，同样需要消耗大量的能量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种用于脱硫废水处理的高效膜蒸馏组件，该装置通过在气隙通道中设置肋片，能够加强水蒸气冷凝的作用，并且能够起到支撑多孔疏水膜的作用，降低多孔疏水膜的弯曲度，减少通量损耗；隔板将上冷流区、热流区和下冷流区均分割成多个平行的流道，且能够提高通量，改善因平面较大导致的液体流动不佳的状态，促进液体流动状态，利于传质过程的进行，提高膜蒸馏效率，并且通过上冷流区、热流区和下冷流区的上下的形式排布，促进水蒸气的冷凝。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于脱硫废水处理的高效膜蒸馏组件，包括壳体，所述壳体内设置有两层水平设置的冷壁将壳体的内腔从上至下依次分隔成上冷流区、热流区和上冷流区，所述上冷流区、热流区和下冷流区内沿流体流动的方向并排设置有多个隔板；所述热流区内水平设置有两层多孔疏水膜将所述热流区的上下两端分隔出气隙通道，所述气隙通道内设置有多个肋片，所述上冷流区和下冷流区的相对两侧的壳体上均设置有冷却水进水管道和冷却水出水管道，所述上冷流区的冷却水进水管道和下冷流区的冷却水出水管道设置在所述壳体的同侧，所述冷却水进水管道上设置有多个进水子管，所述冷却水出水管道上设置有多个出水子管，所述进水子管和所述出水子管位置一一相对设置，所述热流区的相对两侧的壳体上设置有热料液进料管道和热料液出料管道，所述热料液进料管道上设置有多个进料子管，所述热料液出料管道上设置有多个出料子管，所述进料子管和所述出料子管位置一一相对设置。
优选地，所述上冷流区的进水子管、所述热流区的进料子管和下冷流区的出水子管的数量均相同，且呈矩形矩阵状分布在所述壳体的同一外侧壁上；所述隔板的分布位于在相邻两个进水子管和相邻两个出水子管之间的上冷流区和下冷流区，以及分布位于在相邻两个进料子管和相邻两个出料子管之间的热流区。
优选地，所述壳体的外壁设置有冷却水收集管，所述冷却水收集管穿过所述壳体与所述气隙通道连通。
优选地，所述多孔疏水膜为多孔聚四氟乙烯疏水膜或多孔聚偏氟乙烯疏水膜。
优选地，所述多孔疏水膜的孔径为200nm～400nm。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明通过在气隙通道中设置肋片，能够加强水蒸气冷凝的作用，并且能够起到支撑多孔疏水膜的作用，降低多孔疏水膜的弯曲度，减少通量损耗；隔板将上冷流区、热流区和下冷流区均分割成多个平行的流道，且能够提高通量，改善因平面较大导致的液体流动不佳的状态，促进液体流动状态，利于传质过程的进行，提高膜蒸馏效率，并且通过上冷流区、热流区和下冷流区的上下的形式排布，促进水蒸气的冷凝。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的图1中a方向的切面示意图。
图3是本发明的图1中b方向的切面示意图。
附图标记说明：
1—壳体； 2—冷却水进水管道； 3—热料液进料管道；
4—冷却水出水管道； 5—热料液出料管道； 6—上冷流区；
7—下冷流区； 8—热流区； 9—隔板；
10—冷壁； 11—多孔疏水膜； 12—肋片；
13—气隙通道； 14—隔板； 15—冷却水收集管。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明包括壳体1，所述壳体1内设置有两层水平设置的冷壁10将壳体1的内腔从上至下依次分隔成上冷流区6、热流区8和下冷流区7，所述热流区8在上冷流区6和下冷流区7之间，能够更好地利用热流区8中热料液的热量，减少热量损耗；所述上冷流区6、热流区8和下冷流区7内沿流体流动的方向并排设置有多个隔板9，所述隔板9将所述上冷流区6、热流区8和下冷流区7均分割成多个平行的流道，能够提高通量，改善液体流动状态，利于传质过程的进行，提高膜蒸馏效率，并且通过冷流道-热流道-冷流道的上下的形式排布，促进水蒸气的冷凝；所述热流区8内水平设置有两层多孔疏水膜11将所述热流区8的上下两端分隔出气隙通道13，所述气隙通道13内设置有多个肋片12，所述肋片12设置在气隙通道13中，能够加强水蒸气冷凝的作用，并且能够起到支撑多孔疏水膜11的作用，降低多孔疏水膜11的弯曲度，减少通量损耗；所述上冷流区6和下冷流区7的相对两侧的壳体1上均设置有冷却水进水管道2和冷却水出水管道4，所述上冷流区6的冷却水进水管道2和下冷流区7的冷却水出水管道4设置在所述壳体1的同侧，所述冷却水进水管道2上设置有多个进水子管，所述冷却水出水管道4上设置有多个出水子管，所述进水子管和所述出水子管位置一一相对设置，所述热流区8的相对两侧的壳体1上设置有热料液进料管道3和热料液出料管道5，所述热料液进料管道3上设置有多个进料子管，所述热料液出料管道5上设置有多个出料子管，所述进料子管和所述出料子管位置一一相对设置；多个进水子管和出水子管、多个进料子管和出料子管能够加速液体的流动，提高通量。
本发明中，所述上冷流区6的进水子管、所述热流区8的进料子管和下冷流区7的出水子管的数量均相同，且呈矩形矩阵状分布在所述壳体1的同一外侧壁上；所述隔板9的分布位于在相邻两个进水子管和相邻两个出水子管之间的上冷流区6和下冷流区7，以及分布位于在相邻两个进料子管和相邻两个出料子管之间的热流区8。
本发明中，所述壳体1的外壁设置有冷却水收集管15，所述冷却水收集管15穿过所述壳体1与所述气隙通道13连通。
本发明中，所述多孔疏水膜11为多孔聚四氟乙烯疏水膜或多孔聚偏氟乙烯疏水膜。
本发明中，所述多孔疏水膜11的孔径为200nm～400nm。
本发明应用于脱硫废水处理中的工作原理：
开始运行时，向本发明的热料液进料管道3中通入热料液(热料液即脱硫废水)，同时向两个冷却水进水管道2中通入冷却水，当热料液通过热流区8流入热料液出料管道5，冷却水通过上冷流区6和下冷流区7以相反的流向流入对应的冷却水出水管道4时，本发明进入稳定运行状态，热流区8中的热料液蒸发出的水蒸气通过多孔疏水膜11进入气隙通道13，在肋片12和冷壁10上冷凝，流入冷却水收集管15将冷凝水排出，而热料液中的其他物质无法通过多孔疏水膜11，由热料液出料管道5排出浓缩后的脱硫废水，再循环进行上述操作，直至热料液脱硫废水中的杂质在多孔疏水膜11上浓缩形成结晶。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (5)
1.一种用于脱硫废水处理的高效膜蒸馏组件，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)内设置有两层水平设置的冷壁(10)将壳体(1)的内腔从上至下依次分隔成上冷流区(6)、热流区(8)和下冷流区(7)，所述上冷流区(6)、热流区(8)和下冷流区(7)内沿流体流动的方向并排设置有多个隔板(9)；所述热流区(8)内水平设置有两层多孔疏水膜(11)将所述热流区(8)的上下两端分隔出气隙通道(13)，所述气隙通道(13)内设置有多个肋片(12)，所述上冷流区(6)和下冷流区(7)的相对两侧的壳体(1)上均设置有冷却水进水管道(2)和冷却水出水管道(4)，所述上冷流区(6)的冷却水进水管道(2)和下冷流区(7)的冷却水出水管道(4)设置在所述壳体(1)的同侧，所述冷却水进水管道(2)上设置有多个进水子管，所述冷却水出水管道(4)上设置有多个出水子管，所述进水子管和所述出水子管位置一一相对设置，所述热流区(8)的相对两侧的壳体(1)上设置有热料液进料管道(3)和热料液出料管道(5)，所述热料液进料管道(3)上设置有多个进料子管，所述热料液出料管道(5)上设置有多个出料子管，所述进料子管和所述出料子管位置一一相对设置。
2.根据权利要求1所述的一种用于脱硫废水处理的高效膜蒸馏组件，其特征在于，所述上冷流区(6)的进水子管、所述热流区(8)的进料子管和下冷流区(7)的出水子管的数量均相同，且呈矩形矩阵状分布在所述壳体(1)的同一外侧壁上；所述隔板(9)的分布位于在相邻两个进水子管和相邻两个出水子管之间的上冷流区(6)和下冷流区(7)，以及分布位于在相邻两个进料子管和相邻两个出料子管之间的热流区(8)。
3.根据权利要求1所述的一种用于脱硫废水处理的高效膜蒸馏组件，其特征在于，所述壳体(1)的外壁设置有冷却水收集管(15)，所述冷却水收集管(15)穿过所述壳体(1)与所述气隙通道(13)连通。
4.根据权利要求1所述的一种用于脱硫废水处理的高效膜蒸馏组件，其特征在于，所述多孔疏水膜(11)为多孔聚四氟乙烯疏水膜或多孔聚偏氟乙烯疏水膜。
5.根据权利要求1或4所述的一种用于脱硫废水处理的高效膜蒸馏组件，其特征在于，所述多孔疏水膜(11)的孔径为200nm～400nm。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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