CN112601602A - 具有增强蒸气和/或液体通道配置的模块化流系统 - Google Patents

Abstract

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)和蒸气和/或液体通道(17、18)，通路开口(13至16)和蒸气和/或液体通道(17、18)布置于外部框架(39)和内部框架(43)之间。两个蒸气和/或液体通道(17、18)的至少一者通过至少一个蒸气和/或液体通道开口(22)连接至中央内部区域(40)，至少一个蒸气和/或液体通道开口(22)构成内部框架中的通孔。在框架元件(101、102)中，当组合在一起以形成模块化流系统时，蒸气和/或液体通道(17、18)布置于内部区域(40)上方。

Description

具有增强蒸气和/或液体通道配置的模块化流系统

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。

在框架元件中，当组合在一起以形成模块化流系统时，蒸气和/或液体通道布置于内部区域上方。

在本公开中，当描述框架元件的元件的取向和/或定位时，如果未另行指示的话，框架元件以前视图进行查看。

通路开口和蒸气和/或液体通道期望地在垂直于由框架元件所限定的平面的方向上延伸。换句话讲，它们期望地在框架元件的前视图的方向上进行取向。

蒸气和/或液体通道与通路开口(至少一者)不同之处可在于这些通道由焊接腹板结构界定于两个相邻框架元件之间的区域中，如下文更详细地描述。通路开口可未界定，使得在通路开口和两个相邻框架元件之间的区域之间可存在液体和/或蒸气连接部。

构成内部框架中的通孔的蒸气和/或液体通道开口可在平行于由框架元件所限定的平面的方向上延伸。换句话讲，蒸气和/或液体通道开口期望地在垂直于框架元件的前视图的方向上进行取向。

因此，蒸气和/或液体通道的至少一者(期望地仅一者)和内部区域之间设置了蒸气和/或液体通道开口。所述蒸气和/或液体通道开口可为例如内部框架的框架壁中的通孔。所述框架壁因此可使内部区域与蒸气和/或液体通道分离。因此，蒸气可经由蒸气和/或液体通道和相应连接的蒸气和/或液体通道开口输送自或输送至内部区域。

如下文更详细地描述，内部区域(和还期望地，框架元件的前视图中的内部区域前方的进给区域)可用作有效区域，特别对于膜蒸馏。所述内部区域和进给区域可名义上由薄膜、箔或其它热传输以及气和液密材料或由蒸气可透过膜来分离。因此，在使用薄膜等的情况下，内部区域和进给区域之间的边界可用于热传递。在使用膜的情况下，边界可用于传输蒸气和堵漏液体(即，进料)。

然而，可能的是任何液体(即，进料或液体)穿过膜，例如由于膜中的缺陷。所述液体(例如，渗漏物)应与(洁净)蒸气分离。

在本公开中，因为蒸气和/或液体通道布置于模块化流系统中的内部区域上方(即，期望地，相对于向下指向的重力方向)，整个内部区域可用作渗漏物的阻隔件。换句话讲，渗漏物将需要填充整个内部区域，以穿过阻隔件，即以流动至布置于内部区域上方的蒸气和/或液体通道。因此，最终产物(即，蒸馏物)的任何污染可被有效地防止。

此外，非必需的是将任何其它阻隔件(例如，拦阻件)设置于框架元件中，特别地内部区域中。因此，另外，框架元件的所需材料可减少。

由于凸起阻隔件，有效区域的相对尺寸也可增加。渗漏物(其由于有效区域的增加尺寸而为正常的)的任何增加量即有效地通过阻隔件来阻止，该阻隔件由本公开的框架配置来提供。

作为本公开的另一个优点，蒸气和/或液体通道可有效地利用框架元件中内部区域上方的空间。因此，框架元件可具有外部形状，该外部形状朝向圆形形式会聚(例如，通过具有六边形的形式，或更期望地八边形的形式)。在圆形形式中，框架元件内侧的压力理想地为平衡的。因此，本公开的框架配置允许了减少材料使用(例如，较薄壁)，因为框架元件中的最大压力相比于例如细长框架元件形式可减小。因此，另外，由于材料减少，内部区域、通道和通路开口的相对尺寸可增加，这改善了模块化流系统的效率。

相应框架元件的中央内部区域可提供有间隔件，特别地为网格状间隔件。

因此，内部区域可用作有效区域(其例如接收蒸气)。此外，膜或薄膜可牢固地固定于网格状间隔件的正侧和背侧上。

中央内部区域可为中空的，或包括网格状间隔件。

相应框架元件的中央内部区域可提供有间隔件，特别地为网格状间隔件。

因此，内部区域可用作有效区域(其例如接收蒸气)。此外，膜或薄膜可牢固地固定于网格状间隔件的正侧和背侧上。

中央内部区域可提供有间隔件，特别地网格状间隔件。

相应薄膜或膜可布置(特别地焊接)于间隔件的两侧上。

中央内部区域和进给区域可由薄膜或膜来分离。

相应薄膜或膜可覆盖整个间隔件，但通路开口和蒸气和/或液体通道可保持未覆盖。

在模块化流系统中，具有薄膜的框架元件和具有水密蒸气可透过膜的框架元件可交替地堆叠。

蒸气和/或液体通道可布置成彼此邻近。在另一个或又一个方面，蒸气和/或液体通道可由内部框架的外侧界定于一侧上并且由外部框架的内侧界定于相对侧上。

通路开口、蒸气和/或液体通道以及排放通路的至少一者可由内部框架的外侧界定于一侧上并且由外部框架的内侧界定于相对侧上。

因此，外部框架和内部框架之间的区域可由蒸气和/或液体通道有效地利用，这导致材料减少和通道增加。

蒸气和/或液体通道的至少一者相对于中央内部区域的横截面积比可为至少13％，特别地15％。

在另一个或又一个方面，蒸气和/或液体通道的整体相对于中央内部区域的横截面积壁可为至少26％，特别地30％。

因此，蒸气和/或液体通道的相对尺寸相比于现有技术的系统可增加。这点由于内部区域上方的通道的新布置而为可能的，这种新布置允许框架元件内侧的更平衡压力和因此最大压力降低。特别地，发明人已发现，所限定相对尺寸导致整个模块化流系统的最佳效率。

事实上，蒸气和/或液体通道的尺寸的相对增加还暗示了膜框架的有效区域的减小。然而，由于蒸气和/或液体通道的增加尺寸，更多蒸气可输送至和输送自有效区域(即，冷凝/蒸发区域)。因此，模块化流系统可在一个阶段件和/或一个模块中包括更多框架元件(如下文更详细地描述)，这增加了流系统的效率和输出。发明人已发现，所描述相对尺寸致使最佳尺寸平衡，从而致使模块化流系统的最佳总效率。

蒸气和/或液体通道可布置于中央内部区域和/或内部框架的相同侧上。

蒸气和/或液体通道可布置于中央内部区域和/或内部框架的相同侧上。

该侧期望地处于内部区域和/或内部框架上方。

模块化流系统还可包括：冷凝物收集通路，当组合在一起以形成模块化流系统时，该冷凝物收集通路布置于框架元件中的内部区域下方，和/或相对于蒸气和/或液体通道布置于中央内部区域和/或内部框架的相对侧上。

冷凝物收集通路可特别地连接至(第一)框架元件中的内部区域，其中该内部区域通过薄膜界定于其正侧和背侧上。所述内部区域内侧的冷凝蒸气因此可运行通过冷凝收集通路。

蒸气和/或液体通道的整个横截面积可布置于中央内部区域的横截面积的一侧上和/或可布置于中央内部区域的横截面积上方。

这样，任何渗漏物的阻隔件可凸起至其最佳位置。

蒸气和/或液体通道的横截面积可通过内部框架与中央内部区域的横截面积分离。

因此，蒸气和/或液体通道可仅通过内部框架(例如，内部框架的壁)与中央内部区域分离。因此，通道靠近于内部区域，这改善了通道和内部区域之间的(蒸气)输送并且有效地利用了内部区域上方的框架元件中的空间。

至少一个通路开口可居中地布置于蒸气和/或液体通道之间。

因此，进料可供应至内部区域上方的中央区域。

在每个框架元件的互相相对侧上，可分别设置至少一个通路开口。

因此，其它通路开口(除了内部区域上方的进料供应部)可设置于内部区域下方，例如作为进料排放部。其它通路开口可设置于内部区域的左侧上和相对右侧上。这些通路开口可用于膜蒸馏之外的模块化流系统的额外功能。

通路开口和蒸气和/或液体通道可布置于内部框架的两个相对侧上。例如，它们可布置成使得内部框架的其它两个相对侧接触外部框架，而无需其间的任何通路开口或蒸气和/或液体通道。

另选地，在其它两个相对侧的至少一者上，至少一个通路开口提供用于膜蒸馏阶段件之外的模块化流系统的其它功能。

根据第一替代形式，框架元件的外部形状可朝向圆形形式有效地会聚，尽管内部区域扩大(即，较宽广和因此增加)。

根据第二替代形式，框架元件内侧的内部区域的左侧和右侧的区域对于流系统的额外通道可为可用的。

内部框架可包括矩形形式，和/或外部框架和/或框架元件可包括六边形形式，或更期望地八边形(octagonal)形式。

因此，当具有八边形形式时，外部框架的形式可近似圆形形式。因此，框架元件内侧的压力可平衡化，这减小了最大压力并且因此允许较薄壁和增加开口、通道和内部区域。

期望地，蒸气和/或液体通道具有梯形形式。在这种情况下，它们可有效地填充框架元件中的内部区域(期望地，矩形)上方的区域，该框架元件具有八边形形式。

框架元件和/或其外部框架可包括至少一个平坦外侧，特别地平坦底部。

由于平坦外侧(特别地，平坦底部)，框架元件可容易地和牢固地放置，发明人已发现这显著地简化了模块化流系统的安装。

框架元件可包括两个蒸气和/或液体通道，其中两个蒸气和/或液体通道的仅一者通过蒸气和/或液体通道开口连接至中央内部区域。

因此，在框架元件中，两个蒸气和/或液体通道的一者可将蒸气(或液体)输送自或输送至内部区域。两个通道的另一者因此可穿过所述框架元件，并且输送蒸气(或液体)，该蒸气在所述框架元件中未处理但仅在相邻元件中处理。由于这种配置，可能的是采用不同类型(例如，薄膜类型、膜类型)和不同功能(例如，冷凝和蒸发)的第一框架元件和第二框架元件，如下文更详细地描述。

框架元件可具有正侧和背侧并且以交替取向堆叠于模块化流系统中，使得相邻框架元件的正侧彼此面向并且相邻框架元件的背侧彼此面向，特别是在这些框架形成冷凝器的情况下。

因此，在框架元件形成例如冷凝器的情况下，它们可为相同类型并且可以逆反取向进行堆叠(例如，绕着竖直对称轴线转动)。

框架元件可包括：第一框架元件和第二框架元件，该第一框架元件在中央内部区域的两侧上包括薄膜，该第二框架元件在两侧上包括水密蒸气可透过膜。

因此，第一框架元件可用作供应蒸气的冷凝器(即，冷凝单元)。

第二框架元件可用作供应进料的蒸发器。

在第一框架元件中，两个蒸气和/或液体通道的仅第一者可通过蒸气和/或液体通道开口连接至中央内部区域。

在第二框架元件中，两个蒸气和/或液体通道的仅第二者可通过蒸气和/或液体通道开口连接至中央内部区域。

框架元件可在中央内部区域的两侧上包括薄膜或在两侧上包括水密蒸气可透过膜。

在模块化流系统中，具有薄膜的框架元件和具有水密蒸气可透过膜的框架元件可交替地堆叠。

因此，第一框架元件可经由两个蒸气和/或液体通道的第一者供应有第一温度的蒸气，以使该蒸气在其内部区域中冷凝。

相邻第二框架元件可经由膜从第一框架元件和第二框架元件之间的区域(即，进给区域)接收蒸气。进给区域可供应有进料，该进料由于使蒸气在第一框架元件中冷凝所传递的热量而蒸发。第二框架元件(其例如具有略低于第一温度的第二温度)的蒸气可经由两个蒸气和/或液体通道的第二者而离开其内部区域。

所述配置允许例如多个第一框架元件和多个第二框架元件的平行连接。

在第一框架元件中，中央内部区域还可通过冷凝物通道开口连接至至少一个冷凝物收集通路，该冷凝物通道开口构成内部框架中的通孔。

在第二框架元件中，中央内部区域还可通过排放通道开口连接至至少一个排放通路，该排放通道开口构成内部框架中的通孔。

因此，在第一框架元件中，冷凝蒸气可离开内部区域。在第二框架元件中，任何渗漏物可离开内部区域。

排放通路可在框架中与冷凝物收集通路分离。

每个框架元件可设置于具有相应焊接腹板结构的至少一侧上，该焊接腹板结构在一方面限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限定了各自包括蒸气和/或液体通路的至少两个区域。

每个框架元件可设置于仅一个正侧上或设置于具有焊接腹板结构的相对正侧和背侧两者上，该焊接腹板结构限定了包括通路开口和中央内部区域的区域并且限定了各自包括蒸气和/或液体通路的至少两个区域。

因此，由于焊接腹板结构，所叠堆框架元件可牢固地彼此固定。另外，框架元件的单个通道和开口可彼此密封地分离，即，以气和液密方式。

所堆叠框架元件的每一者的蒸气和/或液体通道和/或通路开口和/或焊接腹板结构可分别彼此对准。

换句话讲，在堆叠框架元件的每一者中，蒸气和/或液体通道的至少一者、通路开口和/或焊接腹板结构可分别彼此对准。

因此，由于框元件的匹配形式(例如，对准开口)，可形成横贯框架元件的叠堆的通道。

至少一个焊接腹板结构可从框架元件突出，使得构成进给区域的空间设置于所堆叠相邻框架元件的相应内部框架之间。

因此，焊接腹板结构可配置成具有这样的厚度：该厚度对应于构成进给区域的期望空间的厚度。

本公开还可涉及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，诸如特别地，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，该外部框架围绕通路开口、蒸气和/或液体通道以及中央内部区域。

每个框架元件设置于具有焊接腹板结构的仅一者上，该焊接腹板结构限定包括通路开口和中央内部区域的区域并且限定各自包括蒸气和/或液体通路的至少两个区域。

因此，在模块化流系统的堆叠布置中，仅一个焊接腹板结构布置于两个相邻框架元件之间。因此，相邻框架元件之间的距离可减小。框架元件之间的所得区域或间隙(还称为进给区域)可用于供应有(液体)进料。所述(薄)区域可在第一侧上进行加热(例如，通过在第一侧上限制所述区域的薄膜)并且可在相对第二侧上具有膜以用于朝向第二框架的蒸气蒸发。因此，流系统的效率(特别对于进料的蒸发)可由于改善热传递而增加。

此外，因为在两个相邻框架元件之间仅存在一个焊接腹板结构，所以两个框架元件的框架调整可简化并且因此可制备为更牢固的。相比于两个面向焊接腹板结构的使用，在本公开中较容易的是使第一框架元件的一个焊接腹板结构与相邻第二框架元件的面向平坦表面对准。因此，焊接腹板结构可总共具有增加焊接腹板和/或可具有更复杂形式。例如，其还可设置于框架构件的结构元件上，作为例如支柱构件。因此，框架元件(由于结构元件)和相邻框架元件(由于增加焊接腹板)的稳定性可牢固地彼此固定。因此，框架元件的材料要求(即，所需壁厚度)减小，这导致有效区域和通道、开口等的增大。

外部框架可包括外部支柱构件，该外部支柱构件提供有焊接腹板结构。

外部支柱构件可提供有焊接腹板结构。

因此，外部支柱构件可设置于外部框架内侧，例如以增强其结构。外部框架因此可为部分中空的，或可具有内部开口。因此，框架壁可制备为较薄的。框架内侧的开口可用于通道。

因为外部支柱构件可在其正侧或背侧上具有焊接腹板结构(在框架构件的前视图中)，焊接腹板结构的尺寸可增加，这导致相邻框架元件之间的更稳固连接，这些相邻框架元件通过焊接腹板结构彼此固定。

内部框架和外部框架可通过中间支柱构件进行连接，该中间支柱构件至少部分地设置有焊接腹板结构。

因此，中间支柱构件可提供成使外部框架连接内部框架，例如以增强框架元件的结构。框架元件因此可为部分中空的，或可具有外部框架和内部框架之间的内部开口。因此，框架壁可制备为较薄的。外部框架和内部框架之间的开口可用于通道。

因为中间支柱构件可在其正侧或背侧上具有焊接腹板结构(在框架构件的前视图中)，所以焊接腹板结构的尺寸可增加，这导致相邻框架元件之间的更稳固连接，这些相邻框架元件通过焊接腹板结构彼此固定。

焊接腹板结构可与支柱构件一起限定，该支柱构件上设置有至少一个无效通道，所述无效通道允许通过流系统而无需具有所堆叠框架元件内侧的任何开口。

因此，可存在由支柱构件和设置于其上的焊接腹板结构所限定的至少一个开口，该焊接腹板结构未用作模块化流系统的液体或蒸气的通道，但仅具有强化结构和减少流系统的材料的功能。

焊接腹板结构可与支柱构件一起限定，该支柱构件上设置有至少一个通路开口以用于膜蒸馏阶段件之外的模块化流系统的其它功能。

因此，可存在由支柱构件和设置于其上的焊接腹板结构所限定的至少一个开口，该焊接腹板结构可用作通道以用于膜蒸馏阶段件之外的模块化流系统的另一功能，例如，用于蒸气发生器、冷凝器、热交换器、过滤器和/或渗透蒸发阶段件。

蒸气和/或液体通道的至少一者可包括在内部框架和外部框架之间延伸的至少一个内部支柱构件。

内部支柱构件可至少部分地提供有焊接腹板结构。

因此，形成蒸气和/或液体通道的框架元件的结构可通过内部支柱构件来增强。因此，蒸气和/或液体通道的尺寸可增加，而无需降低框架元件的稳固性(稳定性)。

另外，因为内部支柱构件可部分地或在其完全延伸部上设置有焊接腹板结构，所以所堆叠相邻框架构件的连接部(通过焊接腹板结构)的稳定性可增加。

焊接腹板结构可提供焊接腹板，该焊接腹板配置成使得蒸气和/或液体通道彼此分离。

至少一个内部支柱构件可仅部分地提供有焊接腹板。

因此，焊接腹板可设置于蒸气和/或液体通道之间，使得通道绷紧，或换句话讲，液体或蒸气不可从一个通道穿行至另一者。

另外，因为蒸气和/或液体通道内侧的内部支柱构件仅部分地提供有焊接腹板，所以通道内侧的液体或蒸气可仍从内部支柱构件的一侧穿行至另一侧。因此，压力差可均衡化(平衡化)。因此，通道还可视为一个功能通道，尽管内部支柱构件以至少两个子通道使其分离。

至少一个内部支柱构件可从内部框架朝向外部框架突出，和/或从外部框架朝向内部框架突出。

至少一个支柱构件可包括：至少一个连接内部支柱构件和/或至少一个非连接内部支柱构件，该至少一个连接内部支柱构件部分地提供有焊接腹板结构并且使内部框架连接外部框架，该至少一个非连接内部支柱构件在其完全长度上提供有焊接腹板结构并且从内部框架朝向外部框架突出或从外部框架朝向内部框架突出而无需使内部框架连接外部框架。

当相邻第一框架元件和第二框架元件堆叠时，第一框架元件的至少一个连接内部支柱构件的焊接腹板结构与第二框架元件的至少一个非连接内部支柱构件的焊接腹板结构对准并匹配。

因此，由于仅部分地提供有焊接腹板结构的连接内部支柱构件和由于非连接内部支柱构件，通道内侧的液体或蒸气可仍从内部支柱构件的一侧穿行至另一侧。因此，压力差可均衡化(平衡化)。因此，通道还可视为一个功能通道，尽管内部支柱构件以至少两个子通道使其分离。

有利地，相邻框架元件的内部支柱构件(连接和非连接)的焊接腹板结构彼此匹配。因此，在叠堆的完全长度上(正交于框架元件的平面)，焊接腹板结构可在在相同区域(在框架元件的前视图中)设置于框架元件之间。因此，叠堆的整体稳定性可增加。

框架元件可堆叠成使得每对相邻框架元件之间仅布置一个焊接腹板结构。

因此，这可通过对框架元件进行取向来实现，使得其焊接腹板结构均在相同方向上突出。

两个相邻框架元件之间的距离可由其间的焊接腹板结构来限定，使得该距离处于0.4mm至2mm之间，特别地处于0.6mm和0.8mm之间。

因此，相邻框架元件之间的距离可减小至0.4mm至2mm，更优选地减小至0.6mm和0.8mm之间的距离。所述距离由相邻框架元件之间的单个(即，一侧)焊接腹板结构来限定和实现。发明人已发现，由于框架元件之间的较小所得区域或间隙(还称为进给区域)，热传递可改善，并且因此流系统的效率(特别是进料的蒸发)可增加。

相邻框架元件可进行热板焊接。

利用所述热板焊接技术，发明人已发现允许将框架元件提供于仅具有焊接腹板结构的一侧上的技术，这导致所述及积极效应。

在现有技术中，框架元件常规上进行摩擦焊接。换句话说，在这种技术中，它们可彼此摩擦以生成热量，从而导致焊接。然而，这种常规技术导致框架元件的可视变形，该可视变形还可导致由框架元件所提供的例如膜或薄膜的缺陷。

根据本公开，此类变形可避免。换句话讲，框架元件可具有(视觉上)更平坦表面，特别是在焊接腹板结构的区域中。另外，框架元件的膜或薄膜由于焊接过程的任何潜在缺陷可得以可靠地避免。

本公开还可涉及一种形成模块化流系统的方法，包括以下步骤：

提供多个框架元件以形成叠堆以用于形成功能构件，诸如特别地，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，从而利用热板焊接将框架元件焊接在一起。

如所述及，热板焊接技术的使用允许将框架元件提供于仅具有焊接腹板结构的一侧上，这导致所描述的积极效果。

提供多个框架元件的步骤可包括将多个框架元件的每一者提供于具有焊接腹板结构的仅一侧上。

提供多个框架元件的步骤可包括将多个框架元件提供有外部框架，该外部框架围绕通路开口、蒸气和/或液体通道，和中央内部区域。

每个框架元件可设置于具有焊接腹板结构的仅一侧行，该焊接腹板结构限定了包括通路开口和中央内部区域的区域并且可限定各自包括蒸气和/或液体通路的至少两个区域。

将框架元件焊接在一起的步骤可包括在其焊接腹板结构的侧部上加热第一框架元件并且利用热板在不具有焊接腹板结构的侧部上加热第二框架元件(特别地加热至260℃至400℃)，和在其加热侧上将第一框架元件和第二框元件抵着彼此按压。

所堆叠框架元件的每一者的蒸气和/或液体通道和/或通路开口和/或焊接腹板结构可分别彼此对准。

本公开还可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，诸如特别地，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；其中框架元件各自包括：外部框架和内部框架、通路开口以及蒸气和/或液体通道，该内部框架包封中央内部区域并且由外部框架围绕，该通路开口和蒸气和/或液体通道布置于外部框架和内部框架之间，其中蒸气和/或液体通道的至少一者包括至少一个内部支柱构件，该至少一个内部支柱构件在内部框架和外部框架之间延伸。

因此，框架元件包括围绕内部框架的外部框架。内部框架包封(即，界定或限定于其内侧)内部区域，该内部区域期望地用作框架元件的有效区域(如在本公开的其它通路中更详细地描述)。

因此，保持了外部框架和内部框架之间的可用区域。通路开口和蒸气和/或液体通道布置于该可用区域中。

这种配置导致框架元件内侧的总区域的更有效利用，因为外部框架和内部框架之间的完整区域可用于通路开口和通道。例如，蒸气和/或液体通道可具有增加尺寸，该增加尺寸导致模块化流系统的较高可能输出和效率，如本公开的其它通路中所描述。

然而，为保证框架元件的结构刚度(或稳定性)，形成蒸气和/或液体通道的结构通过至少一个内部支柱构件来增强。因此，蒸气和/或液体通道的尺寸可增加，而无需降低框架元件的稳固性(稳定性)。

特别地，支柱构件可提供用以使外部框架连接内部框架，这导致较高稳定性。因此，框架壁可制备为较薄的。

蒸气和/或液体通道的至少一个可包括多个相邻子通道(17a、17b、17c、18a、18b、18c)，这些子通道当框架元件堆叠在一起时横贯框架元件并且具有一些框架元件的彼此之间的开口。

在另一个或又一个方面，仅一些的子通道可通过构成内部框架中的通孔的蒸气和/或液体通道开口连接至中央内部区域。

因此，由于子通道之间的开口，通道内侧的液体或蒸气仍可从内部支柱构件的一侧穿行至另一侧。因此，压力差可均衡化(平衡化)。因此，通道还可视为一个功能通道，尽管包括多个子通道。

子通道可通过内部支柱构件彼此分离。

因此，由于所述开口，通道内侧的液体或蒸气仍可从内部支柱构件的一侧穿行至另一侧。因此，压力差可均衡化(平衡化)。因此，通道还可视为一个功能通道，尽管内部支柱构件以至少两个子通道使其分离。

另外，因为仅一些的子通道可通过蒸气和/或液体通道开口连接至中央内部区域，所以外部框架和内部框架之间的可用区域可由蒸气和/或液体通道来有效地利用。例如，一些子通道可布置成更远离内部框架，例如通过另一子通道与之分离。换句话讲，所述(总)通道的尺寸可增加，并且同时，可确保框架元件的增加刚度。

排放通路可布置于外部框架和内部框架之间，该排放通路包括在内部框架和外部框架之间延伸的至少一个内部支柱构件。

因此，排放通路的尺寸可增加，而无需降低框架元件的稳固性(稳定性)。

至少一个内部支柱构件可布置于蒸气和/或液体通道内侧，和/或排放通路内侧。

至少一个内部支柱构件可从内部框架朝向外部框架突出，和/或从外部框架朝向内部框架突出。

至少一个支柱构件可包括：至少一个连接内部支柱构件和/或至少一个非连接内部支柱构件，该至少一个连接内部支柱构件连接内部框架与外部框架，该至少一个非连接内部支柱构件从内部框架朝向外部框架突出或从外部框架朝向内部框架突出，而无需连接内部框架与外部框架。

因此，由于连接内部支柱构件的可能使用，框架元件的稳定性可有效地增加。

另外，由于非连接内部支柱构件的可能使用，通道内侧的液体或蒸气仍可从内部支柱构件的一侧穿行至另一侧。因此，压力差可均衡化(平衡化)。因此，通道还可视为一个功能通道，尽管内部支柱构件以至少两个子通道使其分离。

最后，因为框架元件可堆叠成使得连接内部支柱构件和非连接内部支柱构件交替地布置于蒸气和/或液体通道中，所以模块化流系统的整体稳定性(由形成所述蒸气和/或液体通道的结构所提供)可增加。

框架元件的每一者可包括轴线对称地布置于框架元件中的两个蒸气和/或液体通道。

蒸气和/或液体通道的一者可包括至少一个连接内部支柱构件，并且另一者包括至少一个非连接内部支柱构件。

框架元件的每一者可具有正侧和背侧，其中框架元件可具有对称配置，使得当相同第一框架元件和第二框架元件以面向正侧或面向背侧进行堆叠时，第一框架元件的至少一个非连接内部支柱构件可与第二框架元件的至少一个连接内部支柱构件对准。

因此，可能的是通过绕着其对称轴线简单地转动每个第二框架元件而以上文所描述交替方式堆叠框架元件。

所述配置可使用相同框架元件(即，相同类型，最终使用不同膜和薄膜除外)。

包括至少一个非连接内部支柱构件的蒸气和/或液体通道可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。

非连接内部支柱构件期望地未连接至内部框架。因此，所述非连接内部支柱构件可不干涉至少一个蒸气和/或液体通道开口，这可导致框架元件的更容易制造过程并且可提供内部框架中的更多可用空间以设置至少一个蒸气和/或液体通道开口。

框架元件可包括：第一框架元件和第二框架元件，该第一框架元件在中央内部区域的两侧上包括薄膜，该第二框架元件在两侧上包括水密蒸气可透过膜，其中

当第一框架元件和第二框架元件堆叠时，第一框架元件的至少一个非连接内部支柱构件与第二框架元件的至少一个连接内部支柱构件对准。

因此，框架元件可为第一类型和第二不同类型，例如相对于薄膜或膜的使用和/或相对于支柱构件、通道和/或开口的其结构布置。

因此，可能的是通过简单交替地堆叠第一框架元件和第二框架元件而以上文所描述交替方式堆叠框架元件。

外部框架可包括额外外部支柱构件。

在另一个或又一个方面，内部框架和外部框架可通过额外中间支柱构件进行连接，该额外中间支柱构件可布置于蒸气和/或液体通道以及排放通路外侧。

因此，框架元件的稳定性可进一步增加，并且壁厚度因此可减小。

内部支柱构件可对应于中间支柱构件(例如，关于其厚度)。

本公开还可涉及一种具有多个框架元件的模块化系统，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，诸如特别地，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；其中框架元件各自包括：外部框架和内部框架、至少一个第一通路开口和至少一个液体通路，该内部框架包封中央内部区域并且由外部框架围绕，该至少一个第一通路开口布置于外部框架和内部框架之间并且通过内部框架的第一框架侧和/或相对第二框架侧上的框架壁与中央内部区域分离，该至少一个液体通路由框架壁来提供并且配置成将液体从第一通路开口分布至进给区域和/或将液体从进给区域收集至第一通路开口，该进给区域与中央内部区域对准但处于内部框架的外侧和/或前方，其中液体通路沿着第一框架侧和/或第二框架侧非对称地和/或间断地延伸。

框架元件可每个包括液体通路，该液体通路由内部框架的框架壁来提供并且配置成将液体从第一通路开口分布至进给区域或将液体从进给区域收集至第一通路开口。

进给区域可与中央内部区域对准，但可处于内部框架和中央内部区域的边界的前方。

液体通路沿着第一框架侧和/或第二框架侧非对称地和/或间断地延伸。

框架壁期望地为内部框架在其第一框架侧和/或第二框架侧上的壁。

进给区域可处于内部框架的前方，或可处于中央内部区域的前方，期望地在框架元件的前视图中。换句话讲，进给区域可与中央内部区域对准，但可处于内部框架和中央内部区域的边界的前方。

内部区域和进给区域在框架的前视图中可为相邻的，和/或可重叠。内部区域和进给区域可通过壁构件彼此分离。所述壁构件可为例如薄膜、箔(或其它热传输以及气和液密材料)，或可为蒸气可透过膜。

根据本公开，其中未提供液体通路的框架壁的部段可用于其它功能(例如，用于向所述部段提供构成框架壁中的通孔的蒸气和/或液体通道开口)。因此，不干涉液体通路和其它功能。因此，框架壁的厚度(特别地，在框架构件的前视图中)可减小，并且因此期望地，完整框架元件的厚度减小。因此，更多框架元件可用于模块化流系统中，并且热传递可由于减小厚度而增加。这导致流系统的更高效率和增加的输出。

所堆叠第一框架元件和相邻第二框架元件的液体通路可一起形成延伸横穿分别面向框架壁的完整第一框架侧和/或第二框架侧(即，进给区域的上侧或下侧)的液体通路。

因此，进料通过液体通路的有效分布和收集可通过适当地布置相邻框架元件而以任何方式实现(不论液体通路的间断或非对称形式)，这些相邻框架元件一起可提供液体通路，该液体通路延伸横穿相应完整框架壁(即，在其完全长度上)。

因此，液体可等同地分布(和/或收集)于进给区域的完全延伸部(即，当位于模块化流系统中时，框架元件的前视图中的宽度)上。这增强了膜蒸馏过程的效率，因为有效区域中的“死区”可避免。

通过沿着第一框架侧和/或第二框架侧在仅一个方向上而不向相反方向从第一框架侧和/或第二框架侧的中央部段延伸，液体通路可非对称地延伸。

在该第一示例中，液体通路非对称地延伸，例如，其仅布置于框架壁的中央部段和右侧部段(当位于模块化流系统中时，在框架元件的前视图中)，或仅布置于框架壁的中央部段和左侧部段中。

在该第一示例中，可能的是，模块化流系统包括框架元件，这些框架元件相对于非对称液体部段为相同的。换句话说，第二框架元件可绕着第一框架元件转动并堆叠于其上，使得所堆叠第一框架元件和相邻第二框架元件的液体通路一起形成了液体通路，该液体通路延伸横穿分别面向框架壁的完整第一和/或第二框架侧。

因此，框架壁的另一方向上的部段(其中未提供液体通路)可用于其它功能(例如，用于向所述部段提供构成框架壁中的通孔的蒸气和/或液体通道开口)。

液体通路可配置成使得当第一框架元件和相邻第二框架元件堆叠时，第一框架元件和第二框架元件的分别面向液体通路可彼此液体连接以用于互相地分布或收集液体。

第一框架元件和第二框架元件的所连接液体通路可互相地延伸横穿完整第一框架侧和/或第二框架侧。

所连接液体通路可在框架元件的前视图中部分地重叠。

所连接液体通路可例如在框架壁的中央部段中部分地重叠。在这种情况下，液体通路可例如通过居中布置的第一通路开口来进给。因此，交替框架元件(其中液体通路在框架壁的第一方向和相对第二方向上交替地延伸(例如延伸至左侧和右侧))可具有均居中布置的彼此对准的第一通路开口。

第一框架侧和/或第二框架侧可包括中央区域和相对周边区域(其在相对侧上与中央区域部分地重叠)，其中液体通路通过延伸横穿中央区域或延伸横穿周边区域而间断地延伸。

在该第二示例中，液体通路间断地延伸，例如，其仅布置于框架壁的中央部段中(当位于模块化流系统中时，在框架元件的前视图中)，或布置于框架壁的周边左侧部段和右侧部段(这些部段部分地重叠中央部段)。

第一液体通路可配置成将液体从第一通路开口分布至进给区域。第二液体通路可配置成将液体从进给区域收集至第二通路开口。第一液体通路和第二液体通路可布置于进给区域的相对侧上。

因此，液体通过提供两个液体通路可进给至进给区域并且可从进给区域收集。

第一通路开口可为连接至第一液体通路的进给通路开口。框架元件各自可包括至少一个第二通路开口，该至少一个第二通路开口为排放通路开口并且连接至第二液体通路。第一通路开口和第二通路开口可布置于内部框架的两个相对侧上。

因此，液体可进给至第一液体通路并且可从第二液体通路收集。

在框架元件中，当组合在一起以形成模块化流系统时，配置成分布液体的第一液体通路可布置于进给区域上方的第一框架侧上，并且配置成收集液体的第二液体通路可布置于进给区域下方的第二框架侧上。

所堆叠框架元件可包括：第一框架元件(其中液体通路仅延伸横穿中央区域)和相邻第二框架元件(其中液体通路仅延伸横穿周边区域)。

因此，至少在第二示例中，期望的是提供两种不同类型的框架元件。

在第一框架元件中，中央内部区域可通过冷凝物通道开口连接至至少一个冷凝物收集通路，该冷凝物通道开口在周边区域(其中液体通路未延伸)的至少一者中构成内部框架中的通孔。

在另一个或又一个方面，在第二框架元件中，中央内部区域可通过排放通道开口连接至至少一个排放通路，该排放通道开口在中央区域(其中液体通路未延伸)中构成内部框架中的通孔。

因此，框架壁的一个或多个部段(其中液体通路未提供)可用于提供构成框架壁中的通孔的一个或多个开口。

液体通路可为设置于框架壁的正侧上的凹口或设置于框架壁内侧的通道。

因此，液体通路可在内部框架的表面上形成凹口，特别地在内部框架的正侧和/或背侧上形成凹口。

液体通路可连接至第一通路开口(特别地通过设置于框架壁的正侧上的连接凹口或设置于框架壁内侧的连接通道)。

因此，液体连接部可设置于第一通路开口和(第一)液体通路之间。

以相同方式，(第二)液体通路可连接至第二通路开口，特别是通过设置于(第二)框架壁的正侧上的连接凹口或设置于(第二)框架壁内侧的连接通道。

液体通路可配置成将液体分布至进给区域，或沿着第一框架侧和/或第二框架侧从其延伸部的整体或至少一部分上方的进给区域收集液体。

框架元件还可各自包括蒸气和/或液体通道，该蒸气和/或液体通道布置于外部框架和内部框架之间。蒸气和/或液体通道可布置于内部框架的第一(即，上)侧上。蒸气和/或液体通道可通过框架壁与中央内部区域分离。第一通路开口可居中地布置于两个蒸气和/或液体通道之间。

因此，蒸气和/或液体通道和第一通路开口的有利配置可获得。

第一通路开口可具有相比于第一框架侧的减小宽度，使得其未延伸横穿完整第一框架侧。

第二通路开口可具有相比于第二框架侧的减小宽度，使得其未延伸横穿完整第二框架侧。

因此，第一通路开口可未延伸横穿完整第一框架侧。因此，液体通路可提供用以增强液体在进给区域内侧的分布。

蒸气和/或液体通道的仅一者可通过蒸气和/或液体通道开口连接至中央内部区域，该蒸气和/或液体通道开口构成内部框架(特别地，框架壁)中的通孔。

液体通路可沿着框架壁非对称地和/或间断地延伸，使得液体通路与蒸气和/或液体通道开口不相交。

因此，因为蒸气和/或液体通道开口和液体通路之间无干涉(或重叠)，所以框架壁和总框架构件可具有减小厚度。

液体通路、第一通路开口和进给区域可由焊接腹板结构包封，使得液体通路、第一通路开口和进给区域之间存在液体连接部。

更特别地，第一液体通路、第二液体通路、第一通路开口和进给区域可由焊接腹板结构包封，使得第一通路开口、第一液体通路、进给区域和第二液体通路之间存在液体连接部。

因此，液体可通过第一通路开口来供应，可运行通过第一液体通路至进给区域，并且可通过第二液体通路离开，其中其可引导至例如第二通路开口。焊接腹板结构配置成使得所述液体(其期望地为将由流系统所处理的进料)不可进入流系统内侧的任何其它区域(特别是框架构件中)。

框架元件的至少一者(特别地每一者)可包括：设置于其正侧上的至少一个液体通路，和设置于其背侧上的至少一个液体通路。

因此，两个以上的框架元件可堆叠。例如，布置于两个其它框架元件之间的框架元件可通过其正侧和背侧上的相应液体通路分别向所述两个框架元件的两者提供互相液体连接部。

正侧上的至少一个液体通路可轴线对称地提供至背侧上的至少一个液体通路。

在另一个或又一个方面，在框架元件的前视图中，正侧上的至少一个液体通路可连接背侧上的至少一个液体通路。

因此，在框架元件的前视图中，液体通路可在其正侧和背侧两者上延伸至例如左侧，或在其正侧和背侧两者上延伸至右侧。

此外，根据本公开，模块化流系统可为多阶段膜蒸馏设备(其至少一部分)，该多阶段膜蒸馏设备包括多个多阶段膜蒸馏模块，这些模块配置成由待浓缩液体平行地流动通过。每个模块包括配置成由待浓缩液体串行地流动通过的多个串行冷凝/蒸发阶段件。

每个冷凝/蒸发阶段件包括配置成由待浓缩的液体平行地流动通过的多个平行冷凝/蒸发元件。每个冷凝/蒸发元件包括至少一个冷凝单元和至少一个蒸发单元。

该设备还期望地包括以下项的至少一者：居中加热阶段件和居中冷凝阶段件，该居中加热阶段件配置成生成蒸汽并且将蒸汽平行地提供至模块的每一者，该居中冷凝阶段件配置成从模块的每一者平行地接收蒸汽并且使该蒸汽冷凝。

因此，多阶段膜蒸馏设备具有分级组织(具有三个级别)。在第一和最高级别，设备包括多个平行多阶段膜蒸馏模块。在第二(较低)级别，设备包括多个串行冷凝/蒸发阶段件。在第三(最低)级别，设备包括多个平行冷凝/蒸发元件。冷凝/蒸发元件可包括第一框架元件和第二框架元件，或更期望地，可由夹持第二框架元件的两个第一框架元件来形成，如下文所描述。

由于这种布置，设备可包括至多数千个冷凝/蒸发元件，例如通过分别简单地组合数千个第一框架元件和第二框架元件。

此外，通过提供此类设备，可能的是数个模块通常利用居中(或单个)加热阶段件和/或居中(或单个)冷凝阶段件。因此，居中(或单个)加热阶段件和/或居中(或单个)冷凝阶段件的能量消耗可由多个平行模块共享，这导致设备的优化能量效率和同时(由于一个以上模块的使用)导致设备的较高总输出。

居中加热阶段件生成蒸汽(即，蒸气)并且将蒸汽平行地提供至模块的每一者。因此，模块(即，期望地，相应第一阶段件)以所供应蒸汽进行加热。相比于在相应模块中单独地供应(热)液体并生成蒸汽(例如，通过利用如例如根据EP 2 427 263B1已知的蒸气发生器)，本公开具有优点：由于热力学，蒸汽将自动地大多数由最冷表面吸收。因此，相比于其它模块较冷的模块将自动地加热更多。因此，模块的温度(即，特别地，其相应第一阶段件)自动地平衡化。

相比之下，以(热)液体的加热要求极其精确控制，从而暗示高努力和减小可靠性。

这同样适用于居中冷凝阶段件。由于热力学，在每个模块的最后阶段所生成的蒸气(或蒸汽)将由居中冷凝阶段件来吸收，取决于蒸气的温度。因此，在其最后阶段生成较热蒸气(或蒸汽)的模块将自动地将更多蒸汽供应至居中冷凝阶段件并且因此相比于其它(较冷)模块将冷却更多。因此，模块的温度自动地平衡化。

居中加热阶段件可配置成将每个模块中的蒸汽提供至串行冷凝/蒸发阶段件的第一阶段件。

因此，每个模块的第一阶段件可通过居中加热阶段件进行加热。

居中加热阶段件可配置成将每个模块中的蒸汽平行地提供至第一阶段件的冷凝单元，特别地以用于将所述冷凝单元加热至第一预定温度。

居中加热阶段件可配置成将待浓缩的进料(即，液体)加热至第二预定温度，该第二预定温度低于第一预定温度。

因此，每个模块的第一阶段件的冷凝单元可通过所生成蒸汽进行加热。后续阶段件的冷凝单元可以在先前阶段件所生成的蒸汽(蒸气)进行加热。

换句话讲，居中加热阶段件可将液体加热至第二温度，该第二温度略低于所生成蒸汽的温度。这样，蒸汽可在第一阶段件中加热液体，使得其蒸发并且引起膜蒸馏。

居中加热阶段件可配置为蒸气-液体分离器，特别地配置为除雾器。

这样，居中加热阶段件可使蒸气-液体分离器中的液体加热，以在第一温度下生成蒸汽并且将该液体加热自所需(较低)第二温度。

在另一个或又一个方面，居中加热阶段件可包括加热装置和蒸发装置。加热装置可包括加热液体空间，该加热液体空间配置成将液体加热并将其供应至蒸发装置。蒸发装置可包括蒸汽空间，该蒸汽空间至少部分地由网状物凸块和/或蒸汽可透过液密膜壁进行限制，使得从液体产生的蒸汽经由多个平行蒸气通路移动通过网状物凸块和/或膜壁至多个多阶段模蒸馏模块。

居中加热阶段件可包括单个加热装置和/或单个蒸发装置。

因此，加热阶段件可通过仅具有一个加热装置和/或一个蒸发装置而居中。

居中冷凝阶段件可配置成从每个模块的串行冷凝/蒸发阶段件的最后阶段件接收蒸汽。

居中冷凝阶段件可配置成从每个模块的最后阶段件的蒸发单元平行地接收蒸汽，特别地以用于将所述蒸发单元冷却至第三预定温度，该第三预定温度低于第一预定温度和第二预定温度。

因此，每个模块的最后阶段件的蒸发单元可通过居中冷凝阶段件来冷却。先前阶段件的蒸发单元可通过后续阶段件(即，后续阶段件的冷凝单元)来冷却。

居中冷凝阶段件可包括具有冷却液体空间的冷却装置和具有蒸汽空间的冷凝装置，这些空间由液密导热壁来分离，蒸汽空间经由多个相应蒸汽通路平行地连接至每个模块的最后阶段件。

居中冷凝阶段件可包括具有单个冷却液体空间的单个冷却装置，和/或具有单个蒸汽空间的单个冷凝装置。

因此，冷凝阶段件可通过仅具有一个冷却液体空间和/或单个冷凝装置(具有单个蒸汽空间)而居中。

冷凝单元的每一者可包括第一蒸汽空间，该第一蒸汽空间至少部分地由冷凝壁(特别地薄膜)来限制。因此，冷凝单元可为第一框架元件，如上文所描述。

相应蒸发单元的每一者可包括第二蒸汽空间，该第二蒸汽空间至少部分地由蒸气可透过液密膜壁来限制。因此，蒸发单元可为第二框架元件，如上文所描述。

待浓缩液体的至少一个流通道(即，进给区域)可设置于冷凝单元和相邻蒸发单元之间，使得流通道内侧的液体经由冷凝壁进行加热，并且从待浓缩液体产生的蒸汽移动通过膜壁至第二蒸汽空间中。

在每个冷凝/蒸发阶段件，蒸发单元和冷凝单元可交替地布置，特别地堆叠。

蒸发单元可具有蒸汽出口通路(即，蒸气和/或液体通道)，这些蒸汽出口通路彼此连接，特别地彼此面向和/或彼此对准。冷凝单元可具有蒸汽入口通路(即，两个蒸气和/或液体通道的另一者)，这些蒸汽入口通路彼此连接，特别地彼此面向。

因此，蒸发单元和冷凝单元可交替地堆叠。通过这种配置，一组平行连接的蒸发单元和冷凝单元(即，蒸发元件和冷凝元件)可获得。

先前阶段件的蒸发单元的蒸汽出口通路可连接至连续阶段件的冷凝单元的蒸汽入口通路以用于形成蒸汽通道，该蒸汽通道将蒸汽从先前阶段件提供至连续阶段件。

所述单元可特别地布置成使得先前阶段件的相应蒸汽出口通路和连续阶段件的相应蒸汽入口通路彼此面向。

通过绕着其竖直对称轴线转动后续阶段件的框架元件，这例如是可能的。

蒸发单元可包括通路开口，该通路开口面向冷凝单元的蒸汽入口通路。

冷凝单元可包括通路开口，该通路开口面向蒸发单元的蒸汽出口通路。

所述通路开口可对应于蒸气和/或液体通道，该蒸气和/或液体通道未通过通道开口连接至内部区域。

更期望地，在蒸发单元中，蒸汽出口通路和通路开口可为对称的。

在冷凝单元中，蒸汽入口通路和通路开口可为对称的。

蒸汽出口和蒸汽入口可各自对应于蒸气和/或液体通道，该蒸气和/或液体通道通过通道开口连接至内部区域。

每个冷凝/蒸发元件可包括框架元件的简单叠堆，该简单叠堆提供了冷凝/蒸发元件的相应冷凝单元和蒸发单元。例如，冷凝/蒸发元件可由夹持蒸发单元的两个冷凝单元来形成。在交替冷凝单元和蒸发单元的叠堆的情况下，冷凝单元因此可由两个相邻冷凝/蒸发元件共享。

每个冷凝/蒸发阶段件可由框架元件的单个叠堆来形成，该单个叠堆提供了平行冷凝/蒸发元件。

每个模块可由框架元件的单个叠堆来形成，该单个叠堆提供了串行冷凝/蒸发阶段件。

设备可配置为模块化流系统，该模块化流系统包括多个框架元件。不同功能单元(诸如特别地，相应冷凝单元或相应蒸发单元)可各自以此类框架元件的形式来提供，其中框架元件优选地提供有腹板结构，这些框架元件经由该腹板结构可特别地彼此连接以用于形成冷凝/蒸发阶段件。每个框架元件可包括内部区域，该内部区域由外部框架围绕并且优选地提供有特定网格状间隔件，在该间隔件的两侧上特别地施加相应功能表面(优选地，薄膜或膜)以用于形成相应蒸汽空间、相应加热液体空间或相应冷却液体空间。

最后，本公开可涉及多阶段膜蒸馏设备，该多阶段膜蒸馏设备包括：多个多阶段膜蒸馏模块，这些模块配置成由待浓缩液体平行地流动通过，其中：每个模块包括配置成由待浓缩液体串行地流动通过的多个串行冷凝/蒸发阶段件，每个冷凝/蒸发阶段件包括配置成由待浓缩液体平行地流动通过的多个平行冷凝/蒸发元件，并且每个冷凝/蒸发元件包括至少一个冷凝单元和至少一个蒸发单元，其中每个模块由框架元件的单个叠堆来形成。

因此，每个模块可布置为单个叠堆。因此，加热蒸汽(例如，由居中加热阶段件所生成)可容易地供应至每个模块。加热蒸汽可即仅供应至模块叠堆的第一框架元件(并且因此供应至模块叠堆的第一阶段件的平行冷凝单元)。这同样适用于在最后阶段所生成的蒸汽，该蒸汽可供应至例如居中冷凝阶段件。因此，设备的整体结构可简化并且制备更紧凑，这增强了其效率(特别地关于能量消耗)。

本公开还可涉及膜蒸馏设备以用于制备注射用水，该膜蒸馏设备包括至少一个膜蒸馏模块，该模块配置成由待浓缩液体流动通过，其中模块包括至少一个冷凝/蒸发阶段件，该蒸馏/蒸发阶段件包括至少一个冷凝/蒸发元件，并且该冷凝/蒸发元件包括至少一个冷凝单元和至少一个蒸发单元。

设备还包括加热阶段件和液滴消除装置，该加热阶段件配置成生成蒸汽并且将蒸汽提供至至少一个模块的至少一个冷凝/蒸发阶段件，该液滴消除装置包括膜，该膜配置成使液滴与由加热阶段件所生成的蒸汽分隔。

通过提供此类设备，可能的是使任何液滴与蒸汽可靠地分隔并且因此避免最终产物(即，蒸馏物)的污染。

由于膜的使用，由蒸汽流所引起的任何潜在液滴扫除(因为当利用替代膜的网格或网状物时，其可为可能的)被可靠地避免。

此外，因为冷凝/蒸发阶段件通过蒸汽(并且非通过热或沸腾水)进行加热，所以蒸汽可已具有如同冷凝/蒸发阶段件的等同(例如，减小)压力水平。因此，膜可在两侧上具有等同压力。因此，存在显著减少的风险：所述膜可由于任何压力差而受损。因此，无污染注射用水的可靠制备可得以确保。此外，设备可相对于任何压力控制而显著地简化。

加热阶段件可经由蒸汽通道连接至冷凝/蒸发阶段件以用于将蒸汽提供至冷凝/蒸发阶段件。

液滴消除装置可布置于所述蒸汽通道中，使得蒸汽中的液体通过膜与蒸汽分离。

因为液滴消除装置可布置于所述蒸汽通道内，所以两个膜侧之间基本上不存在压力差(由于在两侧上存在蒸汽的情况)。

液滴消除装置可并入加热阶段件或并入模块中，或布置于加热阶段件和模块之间和其外部。

膜可为蒸汽可透过液密膜壁。

膜可竖直地布置于液滴消除装置中，特别地当液滴消除装置(320)安装于膜蒸馏设备中时。换句话讲，膜布置成相对于重力竖直的。

因此，任何分离液滴可由于重力而在竖直膜上向下流动。另外，膜的另一取向为可能的，只要任何分离液滴可由于重力而在膜上向下流动。

液滴消除装置可包括蒸汽腔室，该蒸汽腔室由膜分隔成蒸汽进入腔室和蒸汽外放腔室。

蒸汽进入腔室可经由蒸汽进入通道供应有由加热阶段件所生成的蒸汽，并且蒸汽外放腔室可经由蒸汽外放通道将与液滴分离的蒸汽提供至冷凝/蒸发阶段件。

至少蒸汽外放通道(特别地，蒸汽进入通道和蒸汽外放通道的每一者)布置于膜上方。当液滴消除装置安装于膜蒸馏设备中时，空间关系“上方”期望地涉及在液滴消除装置中的定位。

因此，任何液滴的分离可通过利用液滴上的重力来实现。因为至少一个蒸汽外放通道可布置于膜上方，所以液滴不可进入外放通道，即使膜受损。

膜可包括蒸汽可透过液密膜壁部段，和蒸汽和液密壁部段。

蒸汽和液密壁部段可布置于蒸汽可透过液密膜壁部段上方，并且可至少覆盖横截面使得从蒸汽进入通道至蒸汽外放通道的平直迹线受阻碍。

因此，由于蒸汽和液密壁部段，液滴可受阻于从蒸汽进入通道直接地穿行至蒸汽外放通道。另外，因为至少一个蒸汽外放通道可额外地布置于膜上方，所以液滴不可进入外放通道，即使膜受损。

膜可具有大于蒸汽穿过的蒸汽通道的横截面积的表面积。

例如，膜可具有折叠形式。期望地，当从顶视图查看时，膜可具有折叠形式。

因此，由于增加表面，蒸汽的流速可减小，因为流速取决于流量每表面尺寸。因此，因为由膜所引起的压力损失与蒸汽的流速相关联，所以压力损失可由于降低流速而减小。此外，由于折叠形式，液滴消除装置可以任何方式具有紧凑形式。

膜蒸馏设备可包括多个多阶段膜蒸馏模块，这些模块配置成由待浓缩液体平行地流动通过，和/或每个模块可包括配置成由待浓缩液体串行地流动通过的多个串行冷凝/蒸发阶段件，和/或每个冷凝/蒸发阶段件可包括配置成由待浓缩液体平行地流动通过的多个平行冷凝/蒸发元件。

膜蒸馏设备可包括以下项的至少一者：

居中加热阶段件，该居中加热阶段件配置成生成蒸汽并且将该蒸汽平行地提供至模块的每一者，和

居中冷凝阶段件，该居中冷凝阶段件配置成从模块的每一者平行地接收蒸汽并且使该蒸汽冷凝。

居中加热阶段件可配置为蒸气-液体分离器，特别地配置为除雾器，和/或居中加热阶段件可包括加热装置和蒸发装置，其中加热装置可包括加热液体空间，该加热液体空间配置成将液体加热并且将其供应至蒸发装置。

液滴消除装置可通过提供蒸汽可透过液密膜壁(其限制了蒸汽空间)而并入蒸发装置中，使得从液体产生的蒸汽经由多个平行蒸汽通路移动通过膜壁至多个多阶段膜蒸馏模块中。

冷凝单元的每一者可包括第一蒸汽空间，该第一蒸汽空间至少部分地由冷凝壁(特别地薄膜)来限制。

相应蒸发单元的每一者可包括第二蒸汽空间，该第二蒸汽空间至少部分地由蒸汽可透过液密膜壁来限制。

待浓缩液体的至少一个流通道可设置于冷凝单元和相邻蒸发单元之间，使得流通道内侧的液体经由冷凝壁进行加热，并且从待浓缩液体产生的蒸汽移动通过膜壁至第二蒸汽空间中。

在每个冷凝/蒸发阶段件，蒸发单元和冷凝单元可交替地布置，特别是堆叠。

蒸发单元可具有蒸汽出口通路，这些蒸汽出口通路彼此连接，特别地彼此面向和/或彼此对准。

冷凝单元可具有彼此连接，特别地彼此面向的蒸汽入口通路。

蒸汽入口通路和蒸汽出口通路可布置于至少一个流通道和蒸汽出口通路上方。

当液滴消除装置并入至少一个模块中时，蒸汽进入通道和蒸汽外放通道可布置成与蒸汽入口通路和蒸汽出口通路对准。

本结构特别有利地利用标准化元件(例如，框架元件)以用于形成消除装置、冷凝单元和蒸发单元。

先前阶段件的蒸发单元的蒸汽出口通路可连接至连续阶段件的冷凝单元的蒸汽入口通路以用于形成蒸汽通道，该蒸汽通道将蒸汽从先前阶段件提供至连续阶段件。

所述单元可特别地布置成使得先前阶段件的相应蒸汽出口通路和连续阶段件的相应蒸汽入口通路彼此面向。

每个模块可由框架元件的单个叠堆来形成，该单个叠堆提供了串行冷凝/蒸发阶段件。

每个模块可包括液滴消除装置，该液滴消除装置由模块的至少一个框架元件提供，特别地由液体流方向上的第一框架模块来提供。

这样，液滴消除装置可通过简单地添加至少一个另外框架元件(其形成液滴消除装置)而容易地并入模块中。

据预期，可做出上述元件和说明书范围内那些的组合，除非另有矛盾的情况除外。

应当理解，前述一般描述和下述具体实施方式均仅为示例性的和解释性的，并且不限制所要求保护的本公开。

并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且连同描述一起用于解释本公开的原理。

附图说明

图1示出了根据本公开的实施例的框架元件的原理设计的示意图；

图2示出了根据本公开的实施例的特别具有蒸气和/或液体通道的第一框架元件的示意图；

图3示出了根据本公开的实施例的特别具有蒸气和/或液体通道的第二框架元件的示意图；

图4A示出了根据本公开的实施例的第一框架元件中的蒸气和液体流的示意图；

图4B示出了根据本公开的实施例的第一框架元件和第二框架元件之间的进料流的示意图；

图4C示出了根据本公开的实施例的相邻于第一框架元件的第二框架元件中的蒸气和液体流的示意图；

图5A示出了根据本公开的实施例的特别具有液体通路的第一框架元件的示意图；

图5B示出了沿着线B-B的图5A的第一框架元件的剖视图；

图5C示出了沿着线C-C的图5A的第一框架元件的剖视图；

图6示出了根据本公开的实施例的特别具有液体通路的第二框架元件的示意图；

图7示出了根据本公开的实施例的特别具有焊接腹板结构的第二框架元件的示意图；

图8示出了根据本公开的实施例的特别地包括模块化流系统的多阶段膜蒸馏设备的示意图；

图9A示出了根据本公开的第一实施例的居中加热阶段件的示意图；

图9B示出了根据本公开的第二实施例的居中加热阶段件的示意图；

图9C示出了根据本公开的第三实施例的居中加热阶段件的示意图；

图10示出了根据本公开的实施例的居中冷凝阶段件的示意图；

图11示出了根据本公开的第一实施例的液滴消除装置的示意图；

图12A示出了根据本公开的第二实施例的液滴消除装置的示意图的顶视图；

图12B示出了图12A的液滴消除装置的侧视图；和

图13示出了根据本公开的实施例的模块的示意图的侧视图，该模块包括所并入液滴消除装置。

具体实施方式

现将详细地参考本公开的示例性实施例，本公开的示例在附图中示出。只要可能，相同附图标记将在所有图中用于指代相同或类似零件。

本公开特别地示出于例如图11至图13中。然而，首先描述可形成膜蒸馏设备的框架元件101、102的特征。

图1根据本公开的实施例示出了框架元件的原理设计的示意图。框架元件以前视图示出。框架元件101、102具有外部框架39和内部框架43。

因此，外部框架围绕内部框架。内部框架包封(即，界定或限定于其内侧)内部区域，该内部区域期望地用作框架元件的有效区域(如在本公开的其它通路中更详细地描述)。

因此，保持了外部框架和内部框架之间的可用区域。通路开口和蒸气和/或液体通道布置于该可用区域中。

这种配置导致框架元件内侧的总区域的更有效利用，因为外部框架和内部框架之间的完整区域可用于通路开口和通道。例如，蒸气和/或液体通道可具有增加尺寸，该增加尺寸导致模块化流系统的较高可能输出和效率，如本公开的其它通路中所描述。

内部框架43可包括矩形形式。外部框架可包括六边形形式，更期望地八边形形式。换句话讲，框架元件可具有八边形形状。因此，当具有八边形形式时，外部框架的形式可近似圆形形式。因此，框架元件内侧的压力可平衡化(均衡化)，这减小了最大压力并且因此允许较薄壁和增加开口、通道和内部区域。

框架元件101、102可由塑料(即，合成材料)制成。

图2根据本公开的实施例示出了特别具有蒸气和/或液体通道的第一框架元件101的示意图。

当堆叠于模块化流系统中时，框架元件101在其具有的取向上以前视图示出。因此，蒸气和/或液体通道17、18在模块化流系统中布置于内部区域40上方(即，期望地相对于向下指向的重力方向)。

期望地，蒸气和/或液体通道具有梯形形式。在这种情况下，它们可有效地填充框架元件中的内部区域(期望地，矩形)上方的区域，该框架元件具有八边形形式。因此，蒸气和/或液体通道可有效地利用内部区域40上方的框架元件中的空间。因此，框架元件可具有外部形状，该外部形状朝向圆形形式会聚(例如，通过具有八边形的形式)。在圆形形式中，框架元件内侧的压力理想地为平衡的。因此，本公开的框架配置允许了减少材料使用(例如，较薄壁)，因为框架元件中的最大压力相比于例如细长框架元件形式可减小。因此，另外，由于材料减少，内部区域、通道和通路开口的相对尺寸可增加，这改善了模块化流系统的效率。

框架元件101、102的蒸气和/或液体通道17、18的至少一者相对于中央内部区域40的横截面积比可为至少13％，更期望地15％。换句话讲，蒸气和/或液体通道17、18的整体相对于中央内部区域40的横截面积比可为至少26％，更期望地30％。需注意，示意图未必正确地表示这些尺寸。

因此，蒸气和/或液体通道的相对尺寸相比于现有技术的系统可增加。这点由于内部区域上方的通道的新布置而为可能的，这种新布置允许框架元件内侧的更平衡压力和因此最大压力降低。特别地，发明人已发现，所限定相对尺寸导致整个模块化流系统的最佳效率。事实上，蒸气和/或液体通道17、18的尺寸的相对增加还暗示了膜框架的有效区域(40、40')的减少。然而，由于蒸气和/或液体通道的增加尺寸，更多蒸气可输送至和输送自有效区域(即，冷凝/蒸发区域)。因此，模块化流系统可在一个阶段件和/或一个模块中包括更多框架元件(如下文更详细地描述)，这增加了流系统的效率和输出。发明人已发现，所描述相对尺寸致使最佳尺寸平衡，从而致使模块化流系统的最佳总效率。

内部区域40通过薄膜、箔或其它热传输但气和液密材料期望地界定(即，覆盖)于其正侧和背侧上特别地，中央内部区域40可为中空的，或包括网格状间隔件。薄膜可布置(特别地焊接)于间隔件的两侧上。薄膜可覆盖整个间隔件，但通路开口和通道可保持未覆盖。

蒸气和/或液体通道17和内部区域40之间提供了一种蒸气和/或液体通道开口22a。所述蒸气和/或液体通道开口22a可为例如内部框架43的上部第一框架壁内侧的通孔。因此，所述框架壁可使内部区域40与蒸气和/或液体通道17、18分离。因此，蒸气可经由蒸气和/或液体通道17和蒸气和/或液体通道开口22a而输送自或输送至内部区域40。

另外，凝聚物收集通路19a、19b布置于内部区域40下方。中央内部区域还可通过冷凝物通道开口(或多个开口)22b连接至冷凝物收集通路的至少一者，该冷凝物通道开口22b构成内部框架中的通孔。当蒸气冷却下来时，所述内部区域内侧所生成的冷凝蒸气因此可运行通过冷凝收集通路。

在内部区域的左侧或右侧上可设置有至少一个通路开口14、15以用于膜蒸馏阶段件之外的模块化流系统的其它功能(例如，如通过图2和图3所示的示例性第一框架元件和第二框架元件所形成)。

内部区域40之下和冷凝物收集通路19a、19b之间可布置有在图5A的语境中更详细地描述的第一通路开口16a、16b。

另外，在内部区域40之下和第一通路开口16a、16b之间可布置有在图4C的语境中更详细地描述的中央排放通路。

图3示出了根据本公开的实施例的特别具有蒸气和/或液体通道的第二框架元件的示意图。

当堆叠于模块化流系统中时，框架元件102在其具有的取向上同样期望地以前视图示出，即，在与图2的框架101相同的视图中。第二框架元件102在模块化流系统中可相邻于第一框架元件101。因此，第一框架元件和第二框架元件可堆叠。更期望地，多个第一框架元件101和多个第二框架元件102可交替地堆叠，如在图8中所示。

第二框架元件102原理上对应于第一框架元件101。然而，第二框架元件102的内部区域40由蒸气可透过(和液密)膜期望地界定(即，覆盖)于其正侧和背侧上。因此，边界可用于传送蒸气和阻塞液体(即，进料)。

除此之外，还可能的是，第二框架元件102对应于第一框架元件并且在图3中仅绕着竖直对称轴线转动。然而，期望的是，第一框架元件和第二框架元件还包括结构差异，至少相关于液体通路45、46的配置(如图5和图6所示)。

由于第二框架元件相对于第一框架元件的另一期望差异，替代冷凝物通道开口22b，框架元件102包括构成内部框架(即，内部区域40下方的第二框架壁)中的通孔的排放通路开口(或多个开口)22c，该通孔将中央内部区域40连接至排放通路20。

如图2和图3进一步所示，蒸气和/或液体通道17、18的至少一者包括在内部框架43和外部框架39之间延伸的至少一个内部支柱构件48a、48b。因此，框架元件101的结构通过至少一个内部支柱构件来增强。因此，蒸气和/或液体通道的尺寸可增加，而无需降低框架元件的稳固性(稳定性)。

特别地，支柱构件可提供用以使外部框架连接内部框架，这导致较高稳定性。因此，框架壁可制备为较薄的。

至少一个支柱构件可包括至少一个连接内部支柱构件48a(其使内部框架43连接外部框架39)和/或

至少一个非连接内部支柱构件48b，其从内部框架43朝向外部框架39突出或从外部框架39朝向内部框架43突出而未使内部框架43连接外部框架39。

在例如图2的本示例中，通道17包括两个非连接内部支柱构件48b，并且通道18包括两个连接内部支柱构件48a。在例如图3的本示例中，通道17包括两个连接内部支柱构件48a，并且通道18包括两个非连接内部支柱构件48b。

当框架元件101、102交替地堆叠时，连接和非连接内部支柱构件也期望地交替堆叠。

因此，由于连接内部支柱构件的可能使用，框架元件的稳定性可有效地增加。另外，由于非连接内部支柱构件的可能使用，通道内侧的液体或蒸气仍可从内部支柱构件的一侧穿行至另一侧。因此，压力差可均衡化(平衡化)。因此，通道还可视为一个功能通道，尽管(连接)内部支柱构件以至少两个子通道(其可布置于叠堆的相邻框架元件处)使其分离。

最后，因为框架元件可堆叠成使得连接内部支柱构件和非连接内部支柱构件交替地布置于蒸气和/或液体通道(17、18)中，所以模块化流系统的整体稳定性(由形成所述蒸气和/或液体通道(17、18)的结构所提供)可增加。

期望地，内部支柱构件48可至少部分地提供有焊接腹板结构11(参见图7)。焊接腹板结构用于将框架元件彼此附接，以特别地闭合任何通道(在必要的情况下)并且增加模块化流系统的整体稳定性。

特别地，当相邻第一框架元件和第二框架元件101、102堆叠时，连接内部支柱构件48a的焊接腹板结构11与非连接内部支柱构件48b的焊接腹板结构对准并匹配。例如，焊接腹板结构延伸横穿完整非连接内部支柱构件48b，并且仅在连接内部支柱构件48a上的匹配部段上延伸(如例如图7所示)。因此，横穿框架元件的完整叠堆的可靠连接部可在非连接内部支柱构件48b的区域中获得，这提供了模块化流系统的增加刚度。同时，由于每个第二框架元件中的开放部段，通道17、18内侧的蒸气在通道内仍可均衡化。

由于连接内部支柱构件48a(例如，图2中)，通道18可视为包括三个相邻子通道18a、18b、18c，这些子通道当框架元件堆叠在一起时横贯框架元件。这些子通道具有一些框架元件的彼此之间的开口(例如，在如图3所示的相邻框架元件102中)。因此，由于子通道之间的开口，通道内侧的液体或蒸气仍可从内部支柱构件的一侧穿行至另一侧。因此，压力差可均衡化(平衡化)。因此，通道还可视为一个功能通道，尽管包括多个子通道。

仅一些的子通道(例如，第一框架元件101的子通道18a和18c)可连接至中央内部区域(40)(例如，经由叠堆的相邻第二框架元件的蒸气和/或液体通道开口(22))。需注意，这种特征未示出于示意性图2和图3中。

此外，为进一步强化框架元件101、102的稳定性，外部框架39可包括额外外部支柱构件48c、48d、48e、48f(图7所示的48f)。

此外，内部框架43和外部框架39可通过额外中间支柱构件(例如，使蒸气和/或液体通道17、18和第一通路开口13分离的支柱构件)进行连接。

在图4A至图4C中，示出了利用相邻堆叠框架元件101和102的膜蒸馏的过程。一般来讲，内部区域40(并且还期望地，框架元件的前视图中的内部区域前方的进给区域)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名义上由薄膜、箔或其它热传输以及气和液密材料或由蒸气可透过膜来分离。因此，在使用薄膜等的情况下，内部区域和进给区域之间的边界可用于热传递。在使用膜的情况下，边界可用于传输蒸气和堵液体(即，进料)。

图4A根据本公开的实施例示出了第一框架元件101中的蒸气和液体流的示意图。蒸气V1由第一蒸气和/或液体通道来供应并且进入第一框架元件101的内部区域40中。因为该内部区域40由薄膜界定于其正侧和背侧上，所以蒸气不可穿过该薄膜(即，在垂直于框架元件的方向上)。相反，蒸气在箔处冷凝，使得冷凝物(液体)C1离开内部区域至一个或多个冷凝物收集通路(19a和/或19b)。然而，当蒸气冷凝时，蒸气的热量由薄膜传递至其相对侧。

图4B根据本公开的实施例示出了第一框架元件101和第二框架元件102之间的进料流F的示意图。

框架元件101、102配置成使得当它们堆叠于模块化流系统中时，(例如，通过其间的焊接腹板结构)间隙保持于框架元件之间。该间隙特别地形成了进给区域40'，进给区域40'与所堆叠框架元件的内部区域对准并且处于相邻框架元件的内部区域40的前方和外侧。

因为第二框架元件102的内部区域40由蒸气可透过膜界定于其正侧和背侧上，所以进给区域40'由薄膜界定于第一侧上(朝向第一框架元件101)并且由蒸气可透过膜界定于第二侧上(朝向第二框架元件102)。

进料F经由第一通路开口13供应至进给区域40'。所述进料可为液体，例如通过模块化流系统进行蒸馏和/或清洁的盐水或污水。进料可具有略大于蒸气V1的温度，例如，4℃至6℃的差值。

由于从冷凝蒸气V1所传递的热量，进料F得以加热并蒸发。就此而言，可能的是，进给区域或模块化流系统的多个部分的压力减小成使得进料在加热时沸腾。蒸气穿过蒸气可透过膜，这导致膜蒸馏MD。

图4C根据本公开的实施例示出了相邻于第一框架元件101的第二框架元件102中的蒸气和液体流的示意图。

由于膜蒸馏MD，蒸气从进给区域40'进入框架元件102的内部区域40。所述蒸气可具有略低于蒸气V1的温度(例如，低于2℃至3℃)并且经由第二蒸气和/或液体通道18离开内部区域40。

图4A至图4C所示的布置示出了模块化流系统的第一阶段件。离开第二框架元件102的所述蒸气可传输至模块化流系统的第二阶段件，其中其可再次用作第一框架元件101中的(加热)蒸气。因此，模块化流系统可具有数个阶段件(例如，10个或更多个)，其中在每个后续阶段件，所供应蒸气和进料的温度相对于先前阶段件略微地降低。

如图4C进一步所示，在任何进料不期望地穿过膜(例如，由于膜的缺陷)的情况下，所述进料(即，渗漏物)DR可经由排放通路20离开第二框架元件的内部区域40。由于蒸气和/或液体通道18在内部区域40上方的布置，整个内部区域40可用作渗漏物的阻隔件。换句话讲，渗漏物将需要填充完整内部区域，以穿过由框架元件的配置所给定的阻隔件，即，以流动至蒸气和/或液体通道18。因此，最终产物(即，蒸馏物)的任何污染可有效地防止。

图5A根据本公开的实施例示出了特别具有液体通路45a、46a的第一框架元件101的示意图。

液体通路45、46期望地设置(例如，作为凹口)于内部框架43的第一上框架壁和第二下框架壁上。第一上框架壁可使蒸气和/或液体通道17、18和第一通路开口13与内部区域40分离。第二下框架壁可使通路19、20和开口16与内部区域40分离。

第一液体通路45由第一上框架壁来提供，并且配置成将进料从第一通路开口13分布至进给区域40'。通过沿着第一框架侧在仅一个第一方向上从第一框架侧的中央部段(第一开口13下方)延伸(例如，在图5A中延伸至右侧)而无需在相对方向上延伸，液体通路45可非对称地延伸。第一液体通路45可特别地通过连接凹口47(设置于第一上框架壁的第一侧上)或连接通道(设置于所述框架壁内侧)而连接至第一通路开口13。

第二液体通路46由第二下框架壁来提供，并且配置成将液体从进给区域40'收集至第一通路开口16a、16b。通过仅延伸横穿第二下框架壁的中央区域但不横穿周边区域，第二液体通路46可间断地延伸。第二液体通路46可特别地通过连接凹口47(设置于第二下框架壁的正侧上)或连接通道(设置于第二下框架壁内侧)而连接至第二通路开口16a、16b。

图5B示出了沿着线B-B的图5A的第一框架元件的剖视图。需注意，图5B仅示出了框架元件101的正侧结构，但未考虑其背侧上的结构(如例如图5C所示)。所述背侧结构可对称于所示正侧结构。

图5C示出了沿着线C-C的图5A的第一框架元件的剖视图。图5C示意性地示出了框架元件101在其正侧和背侧上的结构。如可看出，框架元件的正侧和背侧可彼此对应，期望的是，它们在框架元件的顶视图中为对称的(这对应于图5B中的观察方向)。换句话讲，框架元件可对称于框架元件的中央平面，该中央平面平行于由框架元件的正侧或背侧所限定的平面。

如图5C所示，由第一开口13所供应的进料可经由连接凹口47进入凹口45a。由于凹口的下侧上的阻隔件(图5C所示)，该阻隔件实际上形成凹口(或空腔)45a的一个侧壁，进料在其通过穿过阻隔件而进入(较薄)进给区域40'之前首先填充凹口。

图6示出了根据本公开的实施例的特别具有液体通路45、46的第二框架元件102的示意图。

如所示，第二框架元件期望地包括互补液体通路45、46，使得所堆叠第一和相邻第二框架元件101、102的液体通路一起形成了延伸横穿(即，在完全长度上)进给区域40'的完整第一上侧和第二下侧的液体通路(关于周边液体通路46b，这仅示意性地示出)。

因此，通过沿着第一框架侧在仅第二方向上从第一框架侧的中央部段(第一开口13下方)延伸(例如，在图6中延伸至左侧)而无需在相对第一方向上延伸，第二框架元件102的液体通路45可非对称地延伸。

通过仅延伸横穿第二下框架壁的周边区域但不横穿中央区域，第二框架元件102的第二液体通路46可间断地延伸。

因此，可能的是在未提供液体通路的那些区域中提供通道开口22a、22b、22c，通道开口22a、22b、22c构成内部框架中的通孔。因此，不干涉液体通路和其它功能。因此，框架壁的厚度(特别地，在框架构件的前视图中)可减小，并且因此期望地，完整框架元件的厚度减小。因此，更多框架元件可用于模块化流系统中，并且热传递可由于减小厚度而增加。这导致流系统的较高效率和增加输出。

图7示出了根据本公开的实施例的特别具有焊接腹板结构11的第二框架元件的示意图。第一框架元件101可具有对应焊接腹板结构(具有例如支柱构件48a、48b上的相应差异)。

焊接腹板结构11在图7中由实线示意性地示出。框架元件的其它结构元件和特征由虚线来指示。

焊接腹板结构11限定了包括通路开口13至16和中央内部区域40的区域并且限定了各自包括蒸气和/或液体通路17、18的至少两个区域。如图7所示，限定中央区域40的区域还可包括第一通路开口13和第二通路开口16a、16b。这样，由第一通路开口13所供应的进料可进入两个相邻框架元件之间的进给区域40'并且经由第二通路开口16a、16b离开该进给区域。

其它通路开口14、15、通道17、18和通路20各自期望地由焊接腹板结构11来包封，使得它们在两个相邻框架元件之间的区域中彼此分离。

如图7进一步所示，焊接腹板结构期望地延伸横穿完整非连接内部支柱构件48b，并且仅在连接内部支柱构件48a上的匹配部段上延伸。由于第一框架元件101中非连接内部支柱构件的不同布置，焊接腹板结构的布置期望地对应地不同。

如图7进一步所示，为额外地强化框架元件101、102的稳定性，外部框架39可包括额外外部支柱构件48f。此类外部支柱构件可提供有焊接腹板结构11。因此，外部支柱构件可设置于外部框架内侧，例如设置于额外基部元件上，该额外基部元件设置于框架元件的底部(图7所示，但图1至图6未示出)。

期望地，所述焊接腹板结构11设置于框架元件的仅一侧上(如例如图5C示意性地所示)，但其还可布置(例如，对称地)于两侧上。

图8示出了根据本公开的实施例的特别包括模块化流系统的多阶段膜蒸馏设备的示意图。

多阶段膜蒸馏设备5000包括多个多多阶段膜蒸馏模块500、600。模块配置成由待浓缩的液体(即，进料，例如盐水或污水)F平行地流动通过。模块还可平行地供应(加热)蒸汽V1，如下文所描述。

每个模块包括配置成由待浓缩的液体串行地流动通过的多个串行冷凝/蒸发阶段件50、60等。这在图8中仅示出用于模块500。其它阶段件可随后串行地连接至阶段件60。

在第一阶段件50所生成的蒸汽(即，蒸气)V2可供应至后续第二阶段件60以使所述第二阶段件加热。这样，这些阶段件还(至少功能上)相对于蒸汽V1、V2串行地连接(或联接)。供应至第一阶段件(通过居中加热阶段件300)的蒸汽可具有80℃至85℃的温度。阶段中的进入蒸汽和所生成外放蒸汽(即，V1和V2)之间的温度差值可为4℃至5℃。因此，在供应至最后阶段件的蒸汽具有40℃至45℃的情况下，可能的是，模块包括8个至10个阶段件。

每个冷凝/蒸发阶段件50、60等包括配置成由待浓缩的液体平行地流动通过的多个平行冷凝/蒸发元件101、102。期望地，冷凝/蒸发元件101、102还配置成由蒸汽平行地流动通过。这示意性地示出于图8中以用于冷凝/蒸发阶段件50、60。

每个冷凝/蒸发元件包括至少一个冷凝单元101(例如，第一框架元件101)和至少一个蒸发单元102(例如，第二框架元件102)，如阶段件50和60所示。在图8的示例中，示出了两个冷凝/蒸发元件，它们各自通过由两个冷凝单元101所夹持的蒸发单元102来形成。因此，冷凝/蒸发元件共享布置于它们之间的冷凝单元101。

需注意，阶段件可包括一百个平行冷凝/蒸发元件或更多个，即，一百个以上的冷凝单元101(例如，第一框架元件101)和蒸发单元102(例如，第二框架元件102)。

因此，设备可为或可包括根据本公开的至少一个模块化流系统。另外，每个模块500、600可为根据本公开的模块化流系统。

阶段件50、60可通过盖(即，闭合框架构件)103终止于其两个端部，盖103闭合最外框架构件101、102(在图8中，框架构件101)中的至少一些开口、通道、通路等。

因此，多阶段膜蒸馏设备5000具有分级组织(具有三个级别)。在第一最高级别，设备包括多个平行多阶段膜蒸馏模块500、600。在第二(较低)级别，设备包括多个串行冷凝/蒸发阶段件50、60。在第三(最低)级别，设备包括多个平行冷凝/蒸发元件101、102。冷凝/蒸发元件可包括第一框架元件101和第二框架元件102。

由于这种布置，设备可包括至多数签个冷凝/蒸发元件，例如通过分别简单地组合数千个第一框架元件和第二框架元件。

设备5000还可包括居中加热阶段件300和/或居中冷凝阶段件400，居中加热阶段件300配置成生成蒸汽(即，蒸气)并且将蒸汽平行地提供至模块的每一者，居中冷凝阶段件400配置成从模块的每一者平行地接收蒸汽并且使该蒸汽冷凝。

此外，通过提供此类设备，可能的是，数个模块通常利用居中(或单个)加热阶段件和/或居中(或单个)冷凝阶段件。因此，居中(或单个)加热阶段件和/或居中(或单个)冷凝阶段件的能量消耗可由多个平行模块来共享，这导致设备的优化能量效率和同时(由于一个以上模块的使用)导致设备的较高总输出。

居中加热阶段件300生成蒸汽(即，蒸气)并且将该蒸汽平行地提供至模块的每一者。因此，模块以所供应蒸汽进行加热。相比于以所供应(热)液体的加热，所供应蒸汽具有这样的优点：蒸汽将自动地大多数由蒸汽空间(在这种情况下，从加热阶段件300至每个模块第一阶段件的冷凝单元101的蒸汽通道)中的最冷表面来吸收。因此，相比于其它模块较冷的模块将自动地加热更多。因此，模块的温度自动地平衡化。

相比之下，以(热)液体的加热将要求极其精确控制，从而暗示高努力和减小可靠性。

这同样适用于居中冷凝阶段件400。由于热力学，每个模块的最后阶段所生成的蒸气(或蒸汽)将自动地由居中冷凝阶段件来吸收，取决于蒸气的温度。因此，在其最后阶段件生成较热蒸气(或蒸汽)的模块将自动地将更多蒸汽供应至居中冷凝阶段件，并且将因此相比于其它(较冷)模块冷却更多。因此，模块的温度自动地平衡化。换句话讲，模块的设定温度可自动地控制。

居中加热阶段件300可配置成将每个模块中的蒸汽提供至串行冷凝/蒸发阶段件的第一阶段件50。因此，每个模块的第一阶段件可通过居中加热阶段件来加热。

特别地，蒸汽在每个模块中平行地提供至第一阶段件的冷凝单元101。第一阶段件的所述冷凝单元因此加热至第一预定温度(例如，在80℃至85℃的范围内)。

因此，每个模块的第一阶段件50的冷凝单元可通过所生成蒸汽进行加热。后续阶段件60的冷凝单元可以先前阶段件50所生成的蒸汽(蒸气)进行加热。进料F可加热至第二温度，该第二温度略低于所生成蒸汽的温度(例如，低于4℃至6℃)。这样，蒸汽V1可在第一阶段件加热进料F，使得液体蒸发并穿过蒸发单元102的膜壁，从而引起膜蒸馏。

居中冷凝阶段件400可配置成从每个模块的串行冷凝/蒸发阶段件50、60的最后阶段接收蒸汽。

特别地，居中冷凝阶段件400可配置成从蒸发单元102(每个最后阶段件)平行地接收蒸汽，特别地以用于将所述蒸发单元冷却至第三预定温度(例如，在30℃至35℃的范围内)，该第三预定温度低于第一预定温度和第二预定温度。因此，每个模块的最后阶段件的蒸发单元102可通过居中冷凝阶段件来冷却。先前阶段件50的蒸发单元102可通过后续阶段件60(即，后续阶段件的冷凝单元101)来冷却。

冷凝单元101的每一者可包括第一蒸汽空间，该第一蒸汽空间对应于框架元件101的内部区域40，内部区域40至少部分地由冷凝壁(特别地，薄膜)来限制。因此，冷凝单元可为第一框架元件101，如上文所描述。

相应蒸发单元102的每一者可包括第二蒸汽空间，该第二蒸汽空间对应于框架元件101的内部区域40，内部区域40至少部分地由蒸汽可透过液密膜壁来限制。因此，蒸发单元可为第二框架元件102，如上文所描述。

待浓缩液体的至少一个流通道(由相邻框架元件101、102之间的进给区域40'所形成)可设置于冷凝单元101和相邻蒸发单元102之间，使得流通道内侧的液体经由冷凝壁进行加热并且从待浓缩液体产生的蒸汽移动通过膜壁至第二蒸汽空间中。

需注意，为简便起见，图8的示意图未示出任何通道，其中冷凝物C可流出冷凝单元101(例如，经由冷凝物收集通路19a、19b)。该冷凝物C可构成(特别地与居中冷凝阶段件400中的冷凝蒸气Vn一起)设备的最终产物(即，蒸馏物)。所述最终产物可收集于容器中(图8中未示出)。此外，图8未示出排放通道，该排放通道可配置成将蒸发单元102(例如，经由排放通路20)的排放DR引导至排放容器或使再循环至进料供应通道，该进料供应通道将进料F供应至设备。

在图8的示例中，在每个冷凝/蒸发阶段件50、60，蒸发单元102和冷凝单元101交替地堆叠。蒸发单元102具有蒸气和/或液体通道18形式的蒸汽出口通路，蒸气和/或液体通道18彼此连接，特别地彼此面向和/或彼此对准。冷凝单元101具有蒸气和/或液体通道17形式的蒸汽入口通路，蒸气和/或液体通道17彼此连接，特别地彼此面向。

蒸发单元102还包括蒸气和/或液体通道17形式的通路开口，蒸气和/或液体通道17面向冷凝单元101的蒸汽入口通路17。冷凝单元还包括蒸气和/或液体通道18形式的通路开口，蒸气和/或液体通道18面向蒸发单元102的蒸汽出口通路18。所述通路开口因此为蒸气和/或液体通道17、18，它们未通过通道开口22a连接至内部区域。换句话讲，在蒸发单元102中，蒸汽出口通路18和通路开口17为对称的；并且在冷凝单元101中，蒸汽入口通路17和通路开口18为对称的。

因为蒸气和/或液体通道和另外其它开口和通路13至16和19、20在两个框架元件101、102中彼此匹配。因此，每个冷凝/蒸发元件包括框架元件的单个叠堆，该单个叠堆提供了冷凝/蒸发元件的相应冷凝单元和蒸发单元。此外，每个冷凝/蒸发阶段件50也由框架元件的单个叠堆来形成，该单个叠堆提供了平行冷凝/蒸发元件。

通过这种配置，一组平行连接的蒸发和冷凝单元可在一个阶段中获得。

此外，如图8的示例所示，先前阶段件50的蒸发单元102的蒸汽出口通路18可连接至连续阶段件60的冷凝单元101的蒸汽入口通路17以用于形成蒸汽通道，该蒸汽通道将蒸汽从先前阶段件提供至连续阶段件。因此，后续阶段件60可通过先前阶段件50中所生成的蒸汽进行加热。同时，所述蒸汽为蒸馏物(例如，所蒸馏和因此所清洁的水)。

所述单元101、102可特别地布置成使得先前阶段件50的相应蒸汽出口通路18和连续阶段件60的相应蒸汽入口通路17彼此面向。通过绕着其竖直对称轴线转动后续阶段件的框架元件，这例如为可能的。因此，每个模块可由框架元件的单个叠堆来形成。

因此，加热蒸汽V1(例如，由居中加热阶段件所生成)可容易地供应至每个模块500、600。换句话说，加热蒸汽可仅供应至所堆叠模块500(最外闭合框架构件103可具有相应开口以允许加热蒸汽进入第一框架构件101的蒸气和/或液体通道17)的第一框架元件(从而形成冷凝单元101)。这样，蒸汽V1供应至模块500的第一阶段件50的平行冷凝单元101。这同样适用于在最后阶段件所生成的蒸汽，该蒸汽可供应至例如居中冷凝阶段件400。居中冷凝阶段件可连接至模块叠堆的最后框架元件的蒸气和/或液体通道18。所述最后框架元件可例如形成冷凝单元101。

因此，设备的整体结构可简化并且制备更紧凑，这增强了其效率(特别地相关于能量消耗)。

图9A根据本公开的第一实施例示出了居中加热阶段件300的示意图。本居中加热阶段件300可用于例如图8的多阶段膜蒸馏设备5000中。

居中加热阶段件300可包括加热装置310和蒸发装置320(例如，闪蒸槽)。加热装置310可包括加热液体空间，该加热液体空间配置成将液体加热并且将其供应至蒸发装置320。蒸发装置320可包括蒸汽空间322，蒸汽空间322至少部分地由网状物凸块和/或蒸汽可透过液密膜壁321进行限制，使得从液体产生的蒸汽V1经由多个平行蒸汽通路移动通过网状物凸块和/或膜壁至多个多阶段模蒸馏模块500、600。

期望的是利用此类液密膜壁321。这样，可能的是将液滴消除装置(如在图11至图13的语境中更详细地描述)并入加热阶段件。

在一个示例性实施例中，蒸发装置320可由待浓缩(即，待蒸馏)的未加热液体(或进料)F0来进给。这样，液体F0可在蒸发装置中进行加热，以生成蒸汽V1并且将所加热液体F供应至模块500、600。液体F可特别地加热至第二预定温度，该第二预定温度低于蒸汽V1的第一预定温度。为此，蒸发装置320可经由供应通道331平行地连接至模块。此外，蒸发装置320可经由返回通道332连接至加热装置310。供应通道331和返回通道332可包括共同泵330。供应通道331还可包括阀340和任何其它器具以将液体F的压力调整至所需水平。

居中加热阶段件可配置为蒸气-液体分离器，特别地配置为除雾器。

图9B根据本公开的第二实施例示出了居中加热阶段件的示意图。在该示例中，居中加热阶段件300'配置为釜式加热装置和/或浸没式管蒸发器。

图9C根据本公开的第三实施例示出了居中加热阶段件的示意图。在本示例中，居中加热阶段件300"配置为热虹吸加热装置和/或配置为自然循环蒸汽锅炉。

居中加热阶段件还可具有任何其它配置以用于生成蒸汽。

图10根据本公开的实施例示出了居中冷凝阶段件400的示意图。本居中冷凝阶段件400可用于例如图8的多阶段膜蒸馏设备5000中。居中冷凝阶段件400可包括例如混合冷凝器或板式冷凝器。

在一个示例中，居中冷凝阶段件400可包括具有冷却液体空间412的冷却装置410和具有蒸汽空间413的冷凝装置。冷却液体空间可供应有例如由流通式冷却器(未示出)所供应的冷却水。空间412、413由液密导热壁411来分离。

蒸汽空间413可经由多个相应蒸汽通路平行地连接至每个模块500、600的最后阶段。这样，居中冷凝阶段件400可接收在最后阶段所生成的蒸气Vn并使之冷凝。冷凝物(即，蒸馏物)经由蒸馏物通道414离开蒸汽空间413。

此外，蒸汽空间413可经由真空通道415连接至真空泵。这样，蒸汽空间413和因此还期望地模块的压力可进行控制。例如，模块可施加有预定负压。由于压力减小，液体的沸腾温度也即减小，这增强了膜蒸馏过程。

图11根据本公开的第一实施例示出了液滴消除装置320'的示意图。图11可示出液滴消除装置的侧视图或顶视图。液滴消除装置包括膜321'，膜321'配置成使液滴与由加热阶段件所生成的蒸汽分离。膜特别地包括蒸汽可透过液密膜壁。

膜布置于蒸汽腔室中，该蒸汽腔室由膜分隔成蒸汽进入腔室322'和蒸汽外放腔室324'。

特别地，液滴消除装置包括蒸汽进入腔室322'，蒸汽进入腔室322'经由蒸汽进入通道326供应有由加热阶段件所生成的蒸汽VD(潜在地包括液滴)。其还包括膜的另一侧上的蒸汽外放腔室324'，蒸汽外放腔室324'将与液滴分隔的蒸汽V_ND经由蒸汽外放通道327提供至冷凝/蒸发阶段件。蒸汽V_ND可用作例如图8中的蒸汽V1，蒸汽V1提供至每个模块的第一阶段件。

由于重力(在这种情况下，图11示出了液滴消除装置的侧视图)，所分离液滴DL可在蒸汽进入腔室322'中的膜上向下流动。

液滴消除装置可用于膜蒸馏设备中以用于制备注射用水。特别地，其可用于多阶段膜蒸馏设备中，如上文所描述，该多阶段膜蒸馏设备因此可用于制备注射用水。例如，液滴消除装置可并入加热阶段件300，或相应液滴消除装置可并入每个模块500、600。另选地(或此外)，液滴消除装置可布置于加热阶段件和模块之间或其外部的蒸汽通道中，特别地在蒸汽通道裂开以将蒸汽分布至模块的每一者之前。

图12A根据本公开的第二实施例示出了液滴消除装置320"的示意图的顶视图。

如所示，当从所述顶视图查看时，膜具有折叠形式。因此，折叠部在竖直方向上延伸。然而，其可包括在水平方向上延伸的(额外)折叠部。因此，由于表面增加，蒸汽的流速可减小，因为流速取决于流量每表面尺寸。因此，因为由膜所引起的压力损失与蒸汽的流速相关联，压力损失可由于流速降低而减小。此外，由于折叠形式，液滴消除装置可以任何方式具有紧凑形式。液滴DL可捕获于折叠部中，该折叠部在蒸汽外放通道327的方向上延伸并且可在膜上向下流动。

图12B示出了图12A的液滴消除装置的侧视图。如本侧视图所示，膜包括蒸汽可透过液密膜壁部段321"并且布置于蒸汽和液密壁部段325上方。膜可具有如同图12A的折叠形式或如同图11的平直形式(为简便起见，该膜示意性地示为仅一个虚线321"并为非折叠形式)。

此外，蒸汽进入通道326和蒸汽外放通道327布置于膜321"上方。当液滴消除装置安装于膜蒸馏设备中时，空间关系“上方”涉及在液滴消除装置中的定位。因此，任何液滴的分隔可通过利用液滴上的重力来实现。因为至少蒸汽外放通道布置于膜上方，所以液滴不可进入外放通道，即使膜受损。

特别地，由于蒸汽和液密壁部段，液滴可受阻于从蒸汽进入通道直接地穿行至蒸汽外放通道。此外，即使膜受损，穿过膜的任何液滴(即，渗漏物)由于其在膜上方的定位不可进入外放通道326。因此，由于外放通道327的凸起位置，蒸汽外放腔室324"形成任何渗漏物DR的阻隔件。

蒸汽外放腔室324'可在其底部包括任何潜在渗漏物的额外出口通道。

图13根据本公开的实施例示出了模块的示意图的侧视图，该模块包括所并入液滴消除装置。

模块可对应于上文所描述和图8所示的模块500，其中其额外地包括所并入液滴消除装置。模块包括多个冷凝/蒸发阶段件50、60、N，其中为简便起见，对于示意图的每个阶段件而言，仅一个冷凝/蒸发元件示出于图13中。对于每个冷凝/蒸发元件而言，冷凝单元101和蒸发单元102示意性地示出。

冷凝物从冷凝单元101进行提取(例如，经由收集通路19a、19b)，该冷凝物(连同在最后阶段件N所生成的冷凝蒸气Vn一起)构成了蒸馏物，即，注射用水。

渗漏物可从蒸发单元102进行提取(例如，经由第二通路开口16a、16b)。

模块还包括作为第一单元(即，相对于来自加热阶段件的蒸汽流)的液滴消除装置320"。所述液滴消除装置可例如由一个或两个框架来提供，该一个或两个框架添加至形成图8所示模块的叠堆。由加热阶段件300所生成的蒸汽VD穿过液滴消除装置(特别地，其膜321")，任何潜在液滴由此与蒸汽分隔。因此，纯化蒸汽V1然后传输至第一阶段件50以使冷凝单元101加热。

因此，可提供液滴消除装置320的紧凑布置，该紧凑布置由于额外框架元件(其添加至模块叠堆)的使用而具有简单结构。此外，因为液滴消除装置在膜321"的两侧上具有大体相同蒸汽压力，所以存在任何膜损伤的减小风险，液滴消除装置320"中的任何额外压力调整为非必需的，并且液滴消除装置320"未大幅减小模块的效率。最后，因为蒸汽进入通道和蒸汽外放通道与蒸汽入口通路和蒸汽出口通路对准并且布置于膜321"和进给区域40'上方，所以可使用标准化(框架)元件，并且安全渗漏阻隔件得以获得。

在整个说明书(包括权利要求书)中，术语“包括”应理解为与“包括至少一个”同义，除非另行指出。此外，说明书(包括权利要求书)中所阐述的任何范围应理解为包括其端值，除非另行指出。所描述元件的具体值应理解为处于本领域技术人员已知的所接受制造或行业公差范围内，并且术语“大体”和/或“大约”和/或“一般”的任何使用应理解为意指落入此类所接受公差范围内。

尽管本公开在本文已参考具体实施例来描述，但是应当理解，这些实施例仅说明本公开的原理和应用。

据预期，说明书和示例应视为仅示例性的，其中本公开的真实范围由下述权利要求书来指示。

Claims (22)

1.一种模块化流系统，

具有多个框架元件(101、102)，所述多个框架元件(101、102)配置成组合在一起以形成叠堆以用于形成功能构件，例如特别是膜蒸馏阶段件、蒸气发生器、冷凝器、热交换器、过滤器和/或渗透蒸发阶段件，其中

所述框架元件(101、102)每个包括：

外部框架(39)和内部框架(43)，所述内部框架(43)包封中央内部区域(40)并且由所述外部框架(39)围绕，

通路开口(13至16)和蒸气和/或液体通道(17、18)，所述通路开口(13至16)和所述蒸气和/或液体通道(17、18)布置于所述外部框架(39)和所述内部框架(43)之间，其中

两个蒸气和/或液体通道(17、18)的至少一者通过至少一个蒸气和/或液体通道开口(22)连接至所述中央内部区域(40)，所述至少一个蒸气和/或液体通道开口(22)构成所述内部框架中的通孔，以及

在所述框架元件(101、102)中，当组合在一起以形成所述模块化流系统时，所述蒸气和/或液体通道(17、18)布置于所述内部区域(40)上方。

2.根据权利要求1所述的模块化流系统，其中

所述中央内部区域(40)为中空的或包括网格状间隔件。

3.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中

所述蒸气和/或液体通道(17、18)布置成彼此邻近，并且由所述内部框架(43)的外侧界定于一侧上并由所述外部框架(39)的内侧界定于相对侧上。

4.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中

所述蒸气和/或液体通道(17、18)的至少一者相对于所述中央内部区域(40)的横截面积比为至少13％，特别地为15％，和/或

所述蒸气和/或液体通道(17、18)的整体相对于所述中央内部区域(40)的横截面积比为至少26％，特别地为30％。

5.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中

所述蒸气和/或液体通道(17、18)布置于所述中央内部区域(40)和/或所述内部框架(43)的相同侧上。

6.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，还包括：

冷凝物收集通路(19)，当组合在一起以形成所述模块化流系统时，所述冷凝物收集通路(19)布置于所述框架元件(101、102)的内部区域(40)下方，和/或

相对于所述蒸气和/或液体通道(17、18)布置于所述中央内部区域(40)和/或所述内部框架(43)的相对侧上的冷凝物收集通路(19)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中

所述蒸气和/或液体通道(17、18)的完整横截面积布置于所述中央内部区域(40)的横截面积的一侧上和/或布置于所述中央内部区域(40)的横截面积上方。

8.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中

所述蒸气和/或液体通道(17、18)的横截面积通过所述内部框架(43)与所述中央内部区域(40)的横截面积分离。

9.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中

至少一个通路开口(13)居中地布置于所述蒸气和/或液体通道(17、18)之间。

10.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中

每个框架元件(101、102)的互相相对侧上分别设置至少一个通路开口(13至16)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中

所述通路开口(13至16)和所述蒸气和/或液体通道(17、18)布置于所述内部框架(43)的两个相对侧上，特别地使得所述内部框架(43)的其它两个相对侧接触所述外部框架(39)而无需其间的任何通路开口(13至16)或蒸气和/或液体通道(17、18)或包括至少一个通路开口(14、15)以用于膜蒸馏之外的所述模块化流系统的其它应用。

12.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中

所述内部框架(43)包括矩形形式，和/或

所述外部框架和/或框架元件包括八边形形式。

13.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中

所述框架元件和/或其外部框架(39)包括至少一个平坦外侧，特别地为平坦底部。

14.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中

所述框架元件包括两个蒸气和/或液体通道(17、18)，其中所述两个蒸气和/或液体通道(17、18)的仅一者通过蒸气和/或液体通道开口(22)连接至所述中央内部区域(40)。

15.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中

所述框架元件具有正侧和背侧并且以交替取向堆叠于所述模块化流系统中，使得相邻框架元件(101)的所述正侧彼此面向并且相邻框架元件(101)的所述背侧彼此面向，特别是在所述框架形成冷凝器(37)的情况下。

16.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中

所述框架元件(101、102)包括：

第一框架元件，所述第一框架元件在所述中央内部区域(40)的两侧上包括薄膜(27)，和

第二框架元件，所述第二框架元件在两侧上包括水密蒸气可透过膜(26)。

17.根据前述权利要求所述的模块化流系统，其中当所述第一框架和所述第二框架堆叠时，

在所述第一框架元件中，两个蒸气和/或液体通道(17、18)中的仅第一者通过蒸气和/或液体通道开口(22)连接至所述中央内部区域(40)，和

在所述第二框架元件中，所述两个蒸气和/或液体通道(17、18)中的仅第二者通过蒸气和/或液体通道开口(22)连接至所述中央内部区域(40)。

18.根据前述权利要求所述的模块化流系统，其中

在所述第一框架元件中，所述中央内部区域(40)通过冷凝物通道开口(22b)进一步连接至至少一个冷凝物收集通路(19)，所述冷凝物通道开口(22b)构成所述内部框架中的通孔，和

在所述第二框架元件中，所述中央内部区域(40)通过排放通道开口(22c)进一步连接至至少一个排放通路(20)，所述排放通道开口(22c)构成所述内部框架中的通孔。

19.根据前述权利要求所述的模块化流系统，其中

所述排放通路在所述框架中与所述冷凝物收集通路(19)分离。

20.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中

在所述模块化流系统中，具有薄膜(27)的框架元件和具有水密蒸气可透过膜(26)的框架元件交替地堆叠。

21.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中

每个框架元件(101、102)设置于具有相应焊接腹板结构(11)的至少一侧上，所述焊接腹板结构(11)在一方面限定了包括所述通路开口(13至16)和所述中央内部区域(40)的区域并且在另一方面限定了各自包括蒸气和/或液体通路(17、18)的至少两个区域。

22.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中

堆叠的框架元件的每一者的所述蒸气和/或液体通道(17、18)和/或所述通路开口(13至16)和/或所述焊接腹板结构(11)分别彼此对准。

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