CN205730910U - 膜蒸馏组件 - Google Patents

Abstract

为实现上述目的，本实用新型提供了一种膜蒸馏组件，包括真空腔、以及夹置在真空腔两侧具有相对的封闭端的第一热液腔，每相邻第一热液腔和真空腔之间设置覆盖有膜片的多孔支撑板，其中，第一热液腔以及真空腔通过机械紧固件相互连接。本实用新型提供的膜蒸馏组件能够以机械方式进行紧固连接。

Description

膜蒸馏组件

技术领域

本实用新型总的来说涉及膜蒸馏技术领域，更具体而言，涉及一种膜蒸馏组件。

背景技术

现有的膜蒸馏技术主要有气隙式、真空式、气扫式等，真空式膜蒸馏在膜的一侧负压的作用下，挥发性分子透过膜孔从而实现分离目的。真空式膜蒸馏相对于其他的膜蒸馏具有通量高的优点，通常使用中空纤维膜。组装方式一般为在管壳式的膜壳里面填装膜丝，然后在两端用胶封装。在封装过程中，因为平板膜材质脆弱以及封装的面积大，容易造成封装易漏，且更换不方便的问题。

实用新型内容

针对相关技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种能够以机械方式进行紧固连接的膜蒸馏组件。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种膜蒸馏组件，包括真空腔、以及夹置在真空腔两侧具有相对的封闭端的第一热液腔，每相邻第一热液腔和真空腔之间设置覆盖有膜片的多孔支撑板，其中，第一热液腔以及真空腔通过机械紧固件相互连接。

根据本实用新型的一个实施例，第一热液腔和真空腔分别设置有螺孔，其中，机械紧固件构造成穿过螺孔以将第一热液腔和真空腔相互连接的螺栓。

根据本实用新型的一个实施例，围绕膜蒸馏组件的轴线，在第一热液腔和真空腔的边缘分别设置有多个平行于轴线延伸的螺孔。

根据本实用新型的一个实施例，真空腔以及夹置在真空腔两侧的第一热液腔共同组成腔体单元，其中，腔体单元的数量为至少两个，并且相邻腔体单元通过机械紧固件相互连接。

根据本实用新型的一个实施例，还包括设置在相邻真空腔之间的第二中空热液腔，其中，第一热液腔、第二中空热液腔以及真空腔通过机械紧固件相互连接。

根据本实用新型的一个实施例，围绕膜蒸馏组件的轴线，在真空腔的内边缘设置有环形凹槽，其中，多孔支撑板支撑在环形凹槽中。

根据本实用新型的一个实施例，环形凹槽沿轴线方向的深度等于多孔支撑板的厚度。

根据本实用新型的一个实施例，多孔支撑板所在平面与膜蒸馏组件的轴线垂直或者相对于轴线倾斜设置。

根据本实用新型的一个实施例，围绕膜蒸馏组件的轴线，在多孔支撑板的外边缘设置有对膜片进行压封的环形密封圈。

根据本实用新型的一个实施例，每个第一热液腔的底部设置有热液进口且顶部设置有热液出口，并且真空腔设置有蒸气出口。

根据本实用新型的一个实施例，热液进口设置有伸入第一热液腔中的进口喷头，并且热液出口设置有伸入第一热液腔中的出口喷头，其中，进口喷头与出口喷头的喷嘴朝向相反。

根据本实用新型的一个实施例，第一热液腔以及真空腔之间设置有第二密封圈。

本实用新型的有益技术效果在于：

本实用新型涉及的膜蒸馏组件，通过在第一热液腔以及真空腔之间设置机械紧固件以将第一热液腔与真空腔相互连接，相比于现有技术中通过胶层胶接的连接结构，本实用新型的膜蒸馏组件不容易发生泄漏并方便更换；并且采用机械紧固件可以对封装面积较大的膜蒸馏组件进行封装；此外，对于较脆弱的材质，采用机械紧固件可以尽可能避免损坏材质，而且具有较高的机械强度。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例膜蒸馏组件的示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例膜蒸馏组件的示意图；

图3是根据本实用新型一个实施例膜蒸馏组件的示意图；

图4是根据本实用新型一个实施例第一热液腔的横截面视图；

图5是根据本实用新型一个实施例多孔支撑板的示意图；

图6是根据本实用新型一个实施例真空腔的横截面视图；

图7是根据本实用新型另一个实施例膜蒸馏组件的示意图；以及

图8是根据本实用新型另一个实施例第一热液腔的横截面视图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型涉及的膜蒸馏组件的实施例进行详细描述。在此需要指出的是：本文所述的膜蒸馏是膜技术与蒸馏过程相结合的膜分离过程，其以疏水微孔膜为介质，在膜两侧蒸气压差的作用下，料液中挥发性组分以蒸气形式透过膜孔，从而实现分离的目的。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，提供了一种膜蒸馏组件。该膜蒸馏组件包括真空腔2、以及夹置在真空腔2两侧具有相对的封闭端的第一热液腔1，每相邻第一热液腔1和真空腔2之间设置覆盖有膜片的多孔支撑板3，其中，第一热液腔1以及真空腔2通过机械紧固件相互连接。应该可以理解，上述膜蒸馏组件可以包括一个真空腔2，也可以包括多个真空腔2以及夹置在真空腔2两侧的具有封闭端的第一热液腔1，这可以根据具体情况而定，本实用新型不局限于此。

在上述实施例中，通过在第一热液腔1以及真空腔2之间设置机械紧固件以将第一热液腔1与真空腔2相互连接，相比于现有技术中通过胶层胶接的连接结构，本实用新型的膜蒸馏组件不容易发生泄漏并方便更换；并且采用机械紧固件可以对封装面积较大的膜蒸馏组件进行封装；此外，对于较脆弱的材质，采用机械紧固件可以尽可能避免损坏材质，而且具有较高的机械强度。

应当理解，在如上所述的实施例中，膜蒸馏组件包括一个真空腔2以及两个相对的第一热液腔1，第一热液腔1分别设置在真空腔2两侧并且二者的封闭端彼此反向地相对置，从而使得三者共同形成封闭的腔体。换句话说，以真空腔2作为基准，两个第一热液腔1彼此镜像设置。当然应当理解，如上所述仅为本实用新型的一个可选实施例中，在以下还将对本实用新型其它可选实施例进行详细描述。

如图2所示，根据本实用新型的一个实施例，真空腔2以及夹置在真空腔2两侧的第一热液腔1共同组成腔体单元20，其中，腔体单元20的数量为至少两个，并且相邻腔体单元20通过如上所述的机械紧固件相互连接。也就是说，每个腔体单元20包括一个真空腔2以及夹置在真空腔2两侧的两个第一热液腔1。当然，应该可以理解，相邻的腔体单元20也可以通过其他方式辅助连接，例如，胶接。在如图2所示的实施例中，其优势在于：第一热液腔1以及真空腔2均可以单独模制，因此能够降低制造成本并快速进行组装。

如图3所示，在本实用新型的另一个实施例中，与图2所示实施例不同之处在于：该膜蒸馏组件还可以包括设置在相邻真空腔2之间的第二中空热液腔22，其中，第一热液腔1、第二中空热液腔22以及真空腔2通过机械紧固件相互连接。也就是说，在上述实施例中，膜蒸馏组件可以包括设置在膜蒸馏组件沿轴线L方向两端的两个第一热液腔1、以及夹置在两个第一热液腔1之间并且交替设置的真空腔2以及第二中空热液腔22。需要注意的是，在本实用新型的实施例中第一热液腔1和第二中空热液腔22均只与真空腔2相邻。在如图3所示的实施例中，其优势在于：只需在膜蒸馏组件的两端设置第一热液腔1，而中间部分可以根据需要进行设置适当数量的真空腔2和第二中空热液腔22，从而使其灵活性更高，并且体积相对更小。

应当理解，在本实用新型的其他实施例中，也可以将如图2所示的实施例与如图3所示的实施例相互组合，从而形成新的膜蒸馏组件结构。这可以根据具体使用情况而定，本实用新型不局限于此。

例如，在如图3所示的实施例中，膜蒸馏组件包括沿轴线L方向两端的两个第一热液腔1，以及夹置在两个第一热液腔1之间两个真空腔2以及夹置在两个真空腔2之间的第二中空热液腔22。根据具体情况，本实用新型涉及的膜蒸馏组件也可以具有多于两个真空腔2以及至少两个第二中空热液腔22，这可以根据具体使用情况而定，本实用新型不局限于此。在上述实施例中，由于膜蒸馏组件中设置有夹置在两个真空腔2之间的第二中空热液腔22，第二中空热液腔22可以通过设置在两侧的真空腔2进行蒸馏，不但可以提高蒸馏效率，并且可以减小整个膜蒸馏组件的体积，节约生产成本。

当然，应该可以理解，在本实用新型的一个可选实施例中，设置在膜蒸馏组件沿轴线L方向两端的两个第一热液腔1、以及夹置在两个第一热液腔1之间并交替设置的真空腔2以及第二中空热液腔22可以共同组成第二腔体单元，本实施例涉及的膜蒸馏组件也可以包括至少两个第二腔体单元，并且相邻第二腔体单元通过机械紧固件相互连接。当然，应该可以理解，相邻的第二腔体单元也可以通过其他方式辅助连接，例如，胶接。

再次参照图1，根据本实用新型的一个实施例，第一热液腔1和真空腔2分别设置有螺孔4，其中，机械紧固件构造成穿过螺孔4以将第一热液腔1和真空腔2相互连接的螺栓。当然，应该可以理解，在本实用新型的另一个实施例中，机械紧固件也可以构造成穿过螺孔4以将第一热液腔1和真空腔2相互连接的螺柱。相比于螺栓，上述实施例更适用于被连接零件之一厚度较大、要求结构紧凑，或拆卸频繁的膜蒸馏组件。当然，在其他实施例中，机械紧固件也可以构造为能够将将第一热液腔1和真空腔2相互连接的其他结构。

根据本实用新型的一个实施例，如图4至图6所示，围绕膜蒸馏组件的轴线L，在第一热液腔1和真空腔2的边缘分别设置有多个平行于轴线L延伸的螺孔4。例如，在如图4和图6所示的实施例中，第一热液腔1和真空腔2的边缘分别设置八个平行于轴线L延伸等间距设置的螺孔4。

在本实用新型的另一个实施例中，多孔支撑板3上也可以设置多个平行于轴线L延伸的螺孔4，这样，多孔支撑板3可以通过机械连接结构与第一热液腔1和真空腔2相互连接，进一步防止膜蒸馏组件泄漏、并可以提高机械强度、便于拆卸。在上述实施例中，多孔支撑板3可以构造为与真空腔2同轴并半径相同。

当然，在一些实施例中，多孔支撑板3也可以构造为不具有螺孔4。例如，在如图1和图5所示的实施例中，围绕膜蒸馏组件的轴线L，在真空腔2的内边缘设置有环形凹槽5，其中，多孔支撑板3支撑在环形凹槽5中。

根据本实用新型的一个实施例，环形凹槽5沿轴线L方向的深度等于多孔支撑板3的厚度。需要注意的是，上述多孔支撑板3的厚度指的是，多孔支撑板3在轴线L方向上的厚度。这样，多孔支撑板3不会凸出于真空腔2，仅通过将第一热液腔1与真空腔2机械连接即可实现密封。

如图7所示，根据本实用新型的一个实施例，多孔支撑板3所在平面与膜蒸馏组件的轴线L垂直或者相对于轴线L倾斜设置。也就是说，多孔支撑板3可以彼此平行或不平行设置。换言之，每个真空腔2的边缘可以构造为沿轴线L方向的长度不同。或者，在本实用新型的可选实施例中，也可以构造为部分多孔支撑板3彼此平行。

根据本实用新型的一个实施例，围绕膜蒸馏组件的轴线L，在多孔支撑板3的外边缘设置有对膜片进行压封的环形密封圈9。这样，膜蒸馏组件可以具有更好的密封效果。

如图4、图6、图7和图8所示，根据本实用新型的一个实施例，每个第一热液腔1的底部设置有热液进口6且顶部设置有热液出口7，并且真空腔2设置有蒸气出口8。真空膜蒸馏过程中待处理的热料液由热液进口6进入第一热液腔1内，通过蒸气出口8对真空腔2抽真空，蒸气分子在蒸气分压和一侧负压的作用下通过多孔支撑板3上的膜蒸馏所用膜，进入到真空腔2内，蒸气分子在负压的作用下通过蒸气出口8进入到下一个冷凝系统中。第一热液腔1中剩余热液通过第一热液腔1的热液出口7回流到热料液箱中加热重新循环进入第一热液腔1。

当然，应该可以理解，根据一个可选实施例，第二中空热液腔22的底部也可以设置有热液进口6且顶部也可以设置有热液出口7。

再次参照图7和图8，根据本实用新型的一个实施例，热液进口6设置有伸入第一热液腔1中的进口喷头10，并且热液出口7设置有伸入第一热液腔1中的出口喷头11，其中，进口喷头10与出口喷头11的喷嘴朝向相反。由于喷头10和喷头11的喷嘴朝向相反，可以在第一热液腔1内部形成湍流并增加扰动，从而使得热液在第一热液腔1中沿如图8箭头所示方向进行湍流，以增强蒸馏效果。

为了提升膜蒸馏组件的密封效果，根据本实用新型的一个实施例，第一热液腔1以及真空腔2之间设置有第二密封圈。应该可以理解，在一个实施例中，第二中空热液腔22以及真空腔2之间也可以设置有密封圈。

根据本实用新型的一个实施例，膜蒸馏组件主要由两个第一热液腔1和一个真空腔2组成，真空腔2位于第一热液腔1的中间；第一热液腔1和真空腔2之间用多孔支撑板3间隔，多孔支撑板3上覆盖膜蒸馏所用膜片，多孔支撑板3嵌在真空腔2的凹槽5内，多孔支撑板3的厚度等于凹槽5的深度。如图4所示，第一热液腔1上分布有两种口：热液进口6、热液出口7，个数不限；如图5所示，膜蒸馏所用膜覆于多孔支撑板3之上，用密封圈9机械压封膜蒸馏所用膜；如图6所示，真空腔2上设有蒸气出口8，个数不限；第一热液腔1、真空腔2由螺栓通过螺孔4固定组合。第一热液腔1和真空腔2之间有密封圈，用于膜组件的密封和固定膜蒸馏所用膜。

真空膜蒸馏过程中待处理的热料液由热液进口6进入第一热液腔1内，通过蒸气出口8对真空腔2抽真空，蒸气分子在蒸气分压和一侧负压的作用下通过多孔支撑板3上的膜蒸馏所用膜，进入到真空腔2内，蒸气分子在负压的作用下通过蒸气出口8进入到下一个冷凝系统中。第一热液腔1中剩余热液通过第一热液腔1的热液出口7回流到热料液箱中加热重新循环进入第一热液腔1。

如图7和图8所示，根据本实用新型的另一个实施例，膜蒸馏组件主要由两个第一热液腔1和一个真空腔2组成，真空腔2位于第一热液腔1的中间；第一热液腔1和真空腔2之间用多孔支撑板3间隔，多孔支撑板3嵌在真空腔2的凹槽5内，多孔支撑板3的厚度等于凹槽5的深度，两片多孔支撑板3成一定夹角，多孔支撑板3上覆膜蒸馏所用膜，用密封圈9机械压封膜蒸馏所用膜。第一热液腔1上有对称的两个口：热液进口6、热液出口7，热液进口6的位于第一热液腔里面的端位部分形状为成一定弧度的喷头10，热液出口7的位于第一热液腔里面的端位部分形状为成一定弧度的喷头11。两个第一热液腔1、一个真空腔2由螺栓通过螺孔4固定组合。整个装置为立方体形状。

真空膜蒸馏过程中待处理的热料液通过两个热液进口6分别进入到两个热液腔1内，通过蒸气出口8对真空腔2抽真空，蒸气分子在蒸气分压和一侧负压的作用下通过多孔支撑板3上的膜蒸馏所用膜，进入到真空腔2内，蒸气分子在负压的作用下通过蒸气出口8进入到下一个冷凝系统中。两个第一热液腔1中剩余热液分别通过第一热液腔1的热液出口7回流到热料液箱中加热重新循环进入第一热液腔1。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种膜蒸馏组件，包括真空腔(2)、以及夹置在所述真空腔(2)两侧具有相对的封闭端的第一热液腔(1)，每相邻所述第一热液腔(1)和所述真空腔(2)之间设置覆盖有膜片的多孔支撑板(3)，其特征在于，

所述第一热液腔(1)以及所述真空腔(2)通过机械紧固件相互连接。

2.根据权利要求1所述的膜蒸馏组件，其特征在于，所述第一热液腔(1)和所述真空腔(2)分别设置有螺孔(4)，

其中，所述机械紧固件构造成穿过所述螺孔(4)以将所述第一热液腔(1)和所述真空腔(2)相互连接的螺栓。

3.根据权利要求2所述的膜蒸馏组件，其特征在于，围绕所述膜蒸馏组件的轴线(L)，在所述第一热液腔(1)和所述真空腔(2)的边缘分别设置有多个平行于所述轴线(L)延伸的所述螺孔(4)。

4.根据权利要求1所述的膜蒸馏组件，其特征在于，所述真空腔(2)以及夹置在所述真空腔(2)两侧的第一热液腔(1)共同组成腔体单元(20)，

其中，所述腔体单元(20)的数量为至少两个，并且相邻所述腔体单元(20)通过所述机械紧固件相互连接。

5.根据权利要求1所述的膜蒸馏组件，其特征在于，还包括设置在相邻所述真空腔(2)之间的第二中空热液腔(22)，

其中，所述第一热液腔(1)、所述第二中空热液腔(22)以及所述真空腔(2)通过所述机械紧固件相互连接。

6.根据权利要求1所述的膜蒸馏组件，其特征在于，围绕所述膜蒸馏组件的轴线(L)，在所述真空腔(2)的内边缘设置有环形凹槽(5)，

其中，所述多孔支撑板(3)支撑在所述环形凹槽(5)中。

7.根据权利要求6所述的膜蒸馏组件，其特征在于，所述环形凹槽(5)沿所述轴线(L)方向的深度等于所述多孔支撑板(3)的厚度。

8.根据权利要求1或6所述的膜蒸馏组件，其特征在于，所述多孔支撑板(3)所在平面与所述膜蒸馏组件的轴线(L)垂直或者相对于所述轴线(L)倾斜设置。

9.根据权利要求1所述的膜蒸馏组件，其特征在于，围绕所述膜蒸馏组件的轴线(L)，在所述多孔支撑板(3)的外边缘设置有对所述膜片进行压封的环形密封圈(9)。

10.根据权利要求1所述的膜蒸馏组件，其特征在于，每个所述第一热液腔(1)的底部设置有热液进口(6)且顶部设置有热液出口(7)，并且所述真空腔(2)设置有蒸气出口(8)。

11.根据权利要求10所述的膜蒸馏组件，其特征在于，所述热液进口(6)设置有伸入所述第一热液腔(1)中的进口喷头(10)，并且所述热液出口(7)设置有伸入所述第一热液腔(1)中的出口喷头(11)，

其中，所述进口喷头(10)与所述出口喷头(11)的喷嘴朝向相反。

12.根据权利要求1所述的膜蒸馏组件，其特征在于，所述第一热液腔(1)以及所述真空腔(2)之间设置有第二密封圈。