[發明專利]一種溶液的膜分離工藝方法及系統

無效

• 申請號: 201110448834.5
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN103182246A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 蔡軍剛;黃浩勇;陳建翔;羅灼彪;段偉
• 申請（專利權）人: 新加坡三泰水技術有限公司
• 主分類號: B01D61/00
• 分類號: B01D61/00;C02F1/44
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 鄭小粵

技術領域

本發明涉及溶液的分離工藝技術領域，尤其是涉及一種溶液的膜分離工藝方法及系統。

背景技術

傳統的溶液的分離工藝方法是當多種溶質溶解或者懸浮在一種或多種溶劑中時，通過去除部分溶劑來提高目標溶質的濃度，或者通過去除溶質和其他溶劑來提純目標溶劑的一種溶液的分離工藝方法。

傳統的溶液的分離工藝方法有蒸餾分離工藝方法，其通過加熱溶液使溶劑發生相轉變，從而同時獲得純溶劑和高濃度的溶質。

例如在果汁濃縮的應用中，水果中提取的果汁可以通過蒸餾分離工藝方法加熱蒸發大量水分的方法來濃縮。但這種方法的缺陷是這種方法會使果汁濃縮物的營養價值降低，并且加熱會較為嚴重的破壞果汁中的營養成分。

又例如，在海水淡化的應用中，也常用蒸餾分離工藝方法，如多級閃蒸和多效蒸餾法進行海水淡化。此方法需要加熱使水發生相變變成蒸氣，然后讓蒸氣冷凝收集，其缺陷是加熱過程能耗很大，成本較高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種溶液的膜分離工藝方法，其能耗低、節約成本，有顯著的社會效益和經濟效益。

為實現本發明的目的而提供的一種溶液的膜分離工藝方法，包括：

A)正滲透膜分離工藝方法過程：

在正滲透分離單元的正滲透膜的第一側面上引入由一種或者多種第一溶質溶解在第一溶劑中構成的第一種溶液；

在正滲透分離單元的正滲透膜的第二側面上引入由一種或者多種第二溶質溶解在第二溶劑中構成的第二種溶液；其中，所述第二種溶液用作汲取液，其濃度高于第一種溶液，驅使所述第一種溶液中的至少一部分第一溶劑透過所述正滲透膜流向第二種溶液，所述第一種溶液由于失去至少一部分第一溶劑而被濃縮形成第三種溶液；所述第二種溶液由于增加了至少一部分第一溶劑使得第二種溶液的第二溶質濃度降低，形成第四種溶液。

較優地，所述的溶液的膜分離工藝方法，還包括：

B)所述壓力膜分離工藝方法過程：

將步驟A)正滲透膜分離工藝方法分離得到的所述第四種溶液收集起來并被作為一種中間產物引入到壓力膜單元的壓力膜的第一側面；

向引入到壓力膜單元中的所述第四種溶液施加壓力驅使所述第四種溶液中的溶劑透過所述壓力膜的第一側面流入所述壓力膜的第二側面，得到壓力膜的第一側面的第五種溶液，和在壓力膜的第二側面的第六種溶液。

較優地，所述步驟B)還包括至少再一級的壓力膜分離工藝方法過程；

所述再一級的壓力膜分離工藝方法過程，包括：

將上一級壓力膜工藝方法分離得到的所述第六種溶液收集起來并被作為一種中間產物引入到下一級壓力膜單元的壓力膜的第一側面；

向引入到下一級壓力膜單元中的所述第六種溶液施加壓力驅使所述第六種溶液中的溶劑透過所述下一級壓力膜單元的壓力膜的第一側面流入所述壓力膜的第二側面，得到壓力膜的第一側面的第七種溶液，和在壓力膜的第二側面的第八種溶液；

將所述第八種溶液作為第六種溶液，重復上述過程直到得到分離要求的最終產品溶液。

較優地，所述步驟B)壓力膜分離工藝方法過程還包括：

第五種溶液被引入到正滲透分離單元的正滲透膜的第二側面，重新作為第二種溶液使用。

較優地，所述步驟B)中，在所述第五種溶液被引入到正滲透分離單元的正滲透膜的第二側面之前，還包括：

在所述第五種溶液加入第二溶質，使其與第二種溶液濃度相同。

較優地，所述引入為連續地引入；所述流向為連續地流向。

較優地，所述供料液和/或汲取液做在正滲透膜的膜面上流動產生的水壓低于正滲透膜的機械強度。

較優地，所述將第一種溶液引入正滲透膜第一側面，包括：

將所述正滲透膜的第一側面浸入所述第一種溶液中；

或者

將所述第一種溶液流過所述正滲透膜的第一側面。

較優地，所述正滲透膜分離工藝方法的溫度為4℃-50℃。

較優地，所述供料液和/或汲取液的PH值在2-11之間。

較優地，所述供料液和/或汲取液的PH值為在6-8之間或者是中性。

較優地，所述正滲透膜的材質是有機材料或者無機材料。

較優地，所述正滲透膜的材質為醋酸纖維素，三醋酸纖維素、聚砜、聚四氟乙烯、聚酰胺、其他復合類型的材料、陶瓷材料中的一種或者一種以上的組合。

較優地，所述正滲透膜為組裝成如下組件的膜件：

中空纖維膜、管式膜、毛細管膜、平板膜和/或卷式膜。