CN201713349U - 一种膜蒸馏装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种膜蒸馏装置，包括膜组件，所述膜组件热侧连接热侧工质循环系统，冷侧连接蒸汽冷凝收集系统，所述膜组件为板框式膜组件。所述板框式膜组件包括冷侧隔板、热侧隔板、复合膜和密封圈，其中热侧隔板、复合膜和冷侧隔板相互叠合，密封圈置于热侧隔板与复合膜之间。本实用新型的膜蒸馏装置中由于膜组件采用了板框式膜组件，膜蒸馏过程易于清洗、检查或更换。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种膜蒸馏装置。
背景技术
膜蒸馏是以疏水性微孔膜两侧蒸汽压差为传质推动力的膜分离过程。作为一种新型的膜分离技术，膜蒸馏具有截留率高、操作温度和压力较低、操作简单、占地面积少、可利用废热等优点，在海水淡化、超纯水制备、非挥发性物质水溶液的浓缩和结晶、挥发性物质水溶液的浓缩和分离、热敏性物质的浓缩等方面具有广阔的应用前景。当采用膜蒸馏技术进行污水处理时，能达到治理与资源回收的综合效果。现有的膜蒸馏装置一般采用中空纤维膜，如申请号为200810059179.2的中国发明专利于2008年11月12日公开了一种利用经济能源的膜蒸馏海水淡化系统，其中膜组件包括壳体，壳体内设有多孔分布器和若干条中空纤维膜，中空纤维膜的两端分别与膜组件的海水进口和海水出口相连通。但是中空式纤维膜清洗、检查和更换不易。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种膜组件便于清洗、检查和更换膜组件的膜蒸馏装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种膜蒸馏装置，包括膜组件，所述膜组件热侧连接热侧工质循环系统，冷侧连接蒸汽冷凝收集系统，其特征在于：所述膜组件为板框式膜组件。
作为优选，所述板框式膜组件包括冷侧隔板、热侧隔板、复合膜和密封圈，其中热侧隔板、复合膜和冷侧隔板相互叠合，密封圈置于热侧隔板与复合膜之间。
作为优选，所述密封圈为四O型密封圈。一是防止膜片在安装过程中发生移位，使膜组件的安装更容易进行；二是防止膜片在安装及运行过程中发生破裂；三是保证膜组件在高压条件下运行时也不发生渗漏现象。
作为优选，所述复合膜包括聚四氟乙烯基层和聚四氟乙烯基层下面连接的无纺布支撑层。聚四氟乙烯具有长久的疏水性，保证膜蒸馏过程具有较高的截留率和较好的产水水质。聚四氟乙烯基材下面设计无纺布支撑层，增强了膜片的机械强度，延长了膜的使用寿命，且方便膜片按要求剪裁，容易安装和紧固。
作为优选，所述板框式膜组件热侧工质流道宽度为5-10mm，冷侧工质流道宽度为2-5mm。所述板框式膜组件复合膜孔径0.1-0.2μm，膜厚0.1-0.2μm，孔隙率≥90％。冷热侧工质的流道采用宽流道设计，具有较大的流速和高的热效率，且方便在线清洗。
作为优选，所述板框式膜组件的进水口及出水口设置在所述热侧隔板和冷侧隔板的端头，所述热侧隔板和冷侧隔板的端头设有多孔布水槽。配水系统设计在隔板端头，隔板流道中无任何支撑层或布水网，保证水流顺畅无阻，不易产生污染，且易于膜片清洗、检查和更换。多孔布水槽代替了隔板中间的布水网，一方面实现了膜有效面积的最大化，提高了膜通量；另一方面保证水流顺畅无阻，尤其当处理介质为高浓度高粘性物质时，可以有效防止流道堵塞，减少膜片污染，且易于膜片在线清洗。
作为优选，所述热侧工质循环系统包括恒温加热槽，料液泵及管道，料液泵通过管道一端连接恒温加热槽，另一端连接板框式膜组件热侧的热工质进口。所述蒸汽冷凝收集系统包括冷凝器和产品储罐及管道，冷凝器通过管道一端连接板框式膜组件冷侧蒸汽出口，另一端连接产品储罐，产品储罐中的溶液通过产品循环泵泵入板框式膜组件，而板框式膜组件中剩余料液通过管道重新流回恒温加热槽。这样组成一个直接接触式膜蒸馏系统。如果采用减压法膜蒸馏方式，其中冷凝器通过管道一端连接板框式膜组件冷侧蒸汽出口，另一端连接产品储罐。产品储罐还连接有真空泵。而产品储罐中的净水不再流回板框式膜组件。其他结构与直接接触式膜蒸馏时的结构相同。针对不同料液处理既可实现减压法膜蒸馏又可实现直接接触膜蒸馏。
本实用新型的膜蒸馏装置中由于膜组件采用了板框式膜组件，膜蒸馏过程易于清洗、检查或更换。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：
图1为直接接触式膜蒸馏工艺流程示意图；
图2为减压法膜蒸馏工艺流程示意图；
图3为板框式膜组件中热(冷)侧隔板示意图；
图4为隔板端头多孔布水槽示意图。
具体实施方式
如图1所示，为膜蒸馏装置的实施例1，其为直接接触式膜蒸馏系统，包括膜组件，所述膜组件热侧连接热侧工质循环系统，冷侧连接蒸汽冷凝收集系统，所述膜组件为板框式膜组件4。所述板框式膜组件包括冷侧隔板、热侧隔板、复合膜和密封圈，其中热侧隔板、复合膜和冷侧隔板相互叠合，密封圈置于热侧隔板与复合膜之间。所述密封圈为四O型密封圈。所述复合膜包括聚四氟乙烯基层和聚四氟乙烯基层下面连接的无纺布支撑层。
如图3和图4所示，所述板框式膜组件的进水口42及出水口43设置在所述热侧隔板和冷侧隔板的端头41，所述热侧隔板和冷侧隔板的端头41设有多孔布水槽44。
所述热侧工质循环系统包括恒温加热槽1，料液泵2及管道，料液泵通过管道一端连接恒温加热槽，另一端连接板框式膜组件热侧的热工质进口，管道在料液泵与热工质进口间还设有流量计3。所述蒸汽冷凝收集系统包括冷凝器5和产品储罐6及管道，冷凝器通过管道一端连接板框式膜组件冷侧蒸汽出口，另一端连接产品储罐。所述管道在冷凝器和产品储罐间设有流量计3。产品储罐中的溶液通过产品循环泵7泵入板框式膜组件。而板框式膜组件4中剩余溶液通过管道重新流回恒温加热槽1。
板框式膜组件参数：采用平板式聚四氟乙烯(PTFE)复合膜；热侧工质流道宽度为5-10mm；冷侧工质流道宽度为2-5mm；膜通量为20-25kg/m2·h；膜孔径0.1-0.2μm，膜厚0.1-0.2μm；孔隙率≥90％
如图2所示，为膜蒸馏装置的实施例2，其为减压法膜蒸馏系统，其中冷凝器5通过管道一端连接板框式膜组件冷侧蒸汽出口，另一端连接产品储罐6。产品储罐还连接有真空泵8。而且产品储罐中的溶液不再流回板框式膜组件。其他结构与直接接触式膜蒸馏时的结构相同。
Claims (10)
1.一种膜蒸馏装置，包括膜组件，所述膜组件热侧连接热侧工质循环系统，冷侧连接蒸汽冷凝收集系统，其特征在于：所述膜组件为板框式膜组件(4)。
2.根据权利要求1所述的膜蒸馏装置，其特征在于：所述板框式膜组件(4)包括冷侧隔板、热侧隔板、复合膜和密封圈，其中热侧隔板、复合膜和冷侧隔板相互叠合，密封圈置于热侧隔板与复合膜之间。
3.根据权利要求2所述的膜蒸馏装置，其特征在于：所述密封圈为四O型密封圈。
4.根据权利要求2所述的膜蒸馏装置，其特征在于：所述复合膜包括聚四氟乙烯基层和聚四氟乙烯基层下面连接的无纺布支撑层。
5.根据权利要求2至4任一项所述的膜蒸馏装置，其特征在于：所述板框式膜组件(4)热侧工质流道宽度为5-10mm，冷侧工质流道宽度为2-5mm。
6.根据权利要求5所述的膜蒸馏装置，其特征在于：所述板框式膜组件(4)复合膜孔径0.1-0.2μm，膜厚0.1-0.2μm，孔隙率≥90％。
7.根据权利要求6所述的膜蒸馏装置，其特征在于：所述板框式膜组件上的进水口(42)及出水口(43)设置在所述热侧隔板和冷侧隔板的端头(41)。
8.根据权利要求7所述的膜蒸馏装置，其特征在于：所述热侧隔板和冷侧隔板的端头(41)设有多孔布水槽(44)。
9.根据权利要求1所述的膜蒸馏装置，其特征在于：所述热侧工质循环系统包括恒温加热槽(1)，料液泵(2)及管道，料液泵通过管道一端连接恒温加热槽，另一端连接板框式膜组件(4)热侧的热工质进口。
10.根据权利要求9所述的膜蒸馏装置，其特征在于：所述蒸汽冷凝收集系统包括冷凝器(5)和产品储罐(6)及管道，冷凝器通过管道一端连接板框式膜组件(4)冷侧蒸汽出口，另一端连接产品储罐，产品储罐中的溶液通过产品循环泵(7)泵入板框式膜组件，而板框式膜组件中剩余料液通过管道重新流回恒温加热槽(1)。
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Assignee: Zhejiang DD Water Industry Co.,Ltd. Assignor: Fu Yeming Contract record no.: 2011330000785 Denomination of utility model: Membrane distillation device Granted publication date: 20110119 License type: Exclusive License Record date: 20110622 |
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Owner name: DONGDA WATER INDUSTRY GROUP CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: FU YEMING Effective date: 20131121 |
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