[發明專利]中空纖維減壓膜蒸餾膜組件裝置及方法

無效

• 申請號: 200610015712.6
• 申請日: 2006-09-20
• 公開（公告）號: CN101147845A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: 董為毅;侯愛平
• 申請（專利權）人: 天津海之凰科技有限公司
• 主分類號: B01D61/36
• 分類號: B01D61/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種中空纖維減壓膜蒸餾(VMD)膜組件裝置，包括多孔非極性中空纖維膜、液體分流管(板)、組件外殼以及含有流體進出口的尾帽；該中空纖維膜組件裝置有三種基本的錯流結構形式；在不同形式的膜組件內中空纖維膜平行均勻地排列在組件外殼內，而液體分流管(板)與中空纖維膜平行地內置于組件外殼內部，中空纖維膜以及液體分流管(板)的兩端被固定密封在組件外殼內，但中空纖維膜的兩端完全開放，組件外殼的兩端分別與含有流體進出口的尾帽相連結。

2.按照權利要求1的中空纖維減壓膜蒸餾膜組件裝置，其特征在于所述的膜組件外殼內的中空纖維膜是多孔和非極性的，中空纖維膜的內徑為100-1500微米，中空纖維膜的壁厚為5-500微米，膜的孔隙率40-80％，孔徑0.02-0.8微米；膜組件內中空纖維膜的有效長度為5-180厘米，膜層總厚度為1-100厘米，中空纖維的填裝密度在0.05-0.75之間。

3.按照權利要求1的中空纖維減壓膜蒸餾膜組件裝置，所述的圓筒狀組件外殼的內徑以及矩形槽體外殼的寬和高為1-100厘米、長度為5-200厘米、外殼厚度不大于10厘米。

4.按照權利要求1的中空纖維減壓膜蒸餾膜組件裝置，其錯流膜組件的結構可表述為一根空心多孔管固定在組件的中央，空心多孔管的一端開放而另一端被封堵，空心多孔管上的孔在靠近開放端處最小，且隨著與開放端距離的增加而逐漸增大，中空纖維膜平行均勻地排列在空心多孔管周圍，且中空纖維膜層與外殼內壁之間存在一定間隙，空心多孔管和中空纖維膜的兩端被粘合劑固定在組件外殼內，組件外殼在接近空心多孔管的封堵端設有一個液體的出口，組件外殼的兩端分別與兩個有氣/液進出口的尾帽相連結，其中一個尾帽有一個蒸氣出口，置于外殼有液體出口的一端，而另一個尾帽有兩個氣/液進出口，其中的一個口為液體進口與空心多孔管相連接，而另一個口設為蒸氣出口，由此而構成了一個完整的錯流中空纖維減壓膜蒸餾膜組件裝置。

5.在權利要求4所述錯流膜組件的基礎上，空心多孔管的兩端開放，其二分之一處的內部空心通道被封堵成為兩個部分，空心多孔管上的孔在靠近開放一端和另一部分的封堵處最小，并逐漸增大；中空纖維膜平行均勻地排列在空心多孔管周圍，中空纖維膜之間以及空心多孔管與中空纖維膜之間自長度的二分之一處也被堵隔成兩個部分(也可根據需要堵隔為多個部分，與之相應的空心多孔管也被封堵為多個部分)，組件外殼的兩端分別與兩個尾帽相連結，每一個尾帽上有兩個氣/液進出口，其中一個口為液體進出口與空心多孔管相連接，而另一個口為蒸氣出口，由此而構成了另一個完整的錯流中空纖維減壓膜蒸餾膜組件裝置。

6.按照權利要求1的中空纖維減壓膜蒸餾膜組件裝置，其錯流膜組件的結構也可表述為兩個相同的多孔板分別平行設置在中空纖維膜層的上下兩側，槽體(外殼)內的中空纖維膜在相互平行的平面上平行排列，并且相鄰層與層之間中空纖維膜的空間排列位置相互錯開，中空纖維膜和多孔板的兩端分別被固定在槽體的兩端，槽體的兩端分別與兩個含有一個蒸氣出口的尾帽相連結，槽體的上下部位分別設有一個液體的進出口，多孔板上設有多個孔，在距外殼液體入口最近處的孔徑最小，并且隨著與液體入口距離的增加而逐漸增大，孔徑為0.05-2厘米，由此而形成一個垂直錯流中空纖維減壓膜蒸餾膜組件裝置。

7.一種減壓膜蒸餾分離方法，其特征在于包括如下步驟：

A物料液預處理

物料液須經過恰當的預處理以除去其中的固體顆粒、懸浮物、凝膠等可能對中空纖維膜造成污染的成分，并加熱至50-＜100℃。

B熱物料液的減壓膜蒸餾分離

經過預處理和加熱的物料液進入膜組件后沿垂直于中空纖維膜的方向流過中空纖維膜的外側表面，而真空施加于中空纖維膜的內側；可揮發組份在物料液-膜的界面上蒸發，蒸氣通過膜孔到達中空纖維的內側，在真空負壓下，流入外置的冷凝器中冷凝成液體。

經過膜組件后的物料液在經過補充熱量提升至確定的溫度后重新進入膜組件進一步分離可揮發組份，如此循環往復以達到最佳分離目的。

8.按照權利要求7的方法，其特征在于所述的真空度為1-755毫米汞柱。

9.按照權利要求7的方法，其特征在于所述的熱物料液的間隙流速為10-1000厘米/分鐘。