[發明專利]膜蒸餾裝置

有效

• 申請號: 201280038077.7
• 申請日: 2012-07-26
• 公開（公告）號: CN103732311A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 沃爾夫岡·赫恩佐
• 申請（專利權）人: AAA水技術公司
• 主分類號: B01D61/36
• 分類號: B01D61/36
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 彭家恩;彭愿潔

技術領域

本發明涉及一種膜蒸餾裝置，包括至少一個冷凝/蒸發級，其包括至少一個冷凝單元和至少一個蒸發器單元，蒸汽供給到該冷凝單元和蒸發器單元，且待濃縮液體流過（供給）該冷凝單元和蒸發器單元，其中每個冷凝單元包括第一蒸汽空間，其至少部分地由冷凝壁定界并受所供給的蒸汽作用，每個蒸發器單元包括至少部分地由蒸汽可滲透的、不透液隔膜壁定界的第二蒸汽空間，其中至少一條流道設置于各個冷凝/蒸發級中，流道形成在相應的冷凝單元和與該冷凝單元毗鄰的蒸發器單元之間，用于傳導待濃縮液體，以使得待濃縮液體經由冷凝壁被加熱，并且由待濃縮液體產生的蒸汽通過隔膜壁進入第二蒸汽空間。在這方面，蒸汽發生器可連接于第一冷凝/蒸發級的上游，并且最后一冷凝/蒸發級的下游設有冷凝階段。?

背景技術

在WO2007/054311中描述了這種類型的所謂多效的膜蒸餾裝置。

在一些熱過程中，能源需求的減少對保證電廠經濟運行具有決定性的意義。在多效的海水淡化廠中，待濃縮液體或溶液的供給方式尤其在很大程度上影響濃縮的熱能需求。

例如，通過應用于這種提及類型的多效的海水淡化的膜蒸餾裝置，溶液的濃縮程度的變化會發生在各級中或是逐級地變化。當系統運行于非可冷凝性氣體時，每一級采用不同的溫度及與之相平衡的不同的壓力。

蒸汽發生器處的溫度為最高，而朝向冷凝器的溫度則持續下降。

待濃縮的溶液或液體通常處于環境溫度或者當進行海水脫鹽時處于海水溫度。在這方面，待濃縮液體可預熱于溫度范圍為30-40°C中，例如，使用海水作為冷凝器的冷凝水，而實際上海水已經存在于冷凝器，然而，這個溫度仍遠遠不及第一冷凝/蒸發級中的溫度，其溫度為80-50°C。?

如果待濃縮液體在冷凝器之后以已預熱方式作為冷卻水流的一部分被移出，通常是將其供給到蒸汽發生器下游的第一冷凝/蒸發級。接著，在這一級中通過采用具有更高能量的蒸汽，使待濃縮液體達到蒸發溫度。然后總的系統在第一冷凝/蒸發級中工作于一個較低的溫度。在這方面，蒸汽發生器和冷凝器之間的整個驅動力下降。?

發明內容

實際上，本發明的基本目的是提供一種最初提及類型的改進的膜蒸餾裝置，以確保更高效地預熱待濃縮液體。

根據本發明，該目的通過這樣的方式來滿足，至少一個冷凝/蒸發級，其通過用以預熱待濃縮液體的集成的預熱器擴展，該預熱器包括至少一個另一蒸汽空間，其受供給到相應的冷凝/蒸發級的蒸汽作用，且蒸汽在其中冷凝，從而待濃縮液體被預熱。

基于該設計可相當有效地實現對待濃縮液體的預熱。

優選地，該預熱器包括至少一個用于傳導待濃縮液體的通道，通道至少部分地由至少一個導熱且不透液壁定界。在這方面，供給到預熱器的至少一個另一蒸汽空間的蒸汽可冷凝于用以傳導待預熱及待濃縮液體的通道的導熱且不透液壁。

優選地，至少一個導熱且不透液壁設置為平面狀，或管狀，或中空纖維狀。

根據依照本發明的膜蒸餾裝置的優選實現的實施例，多個冷凝/蒸發級一個接一個地設置，待濃縮液體流過這些級，其中，優選地，至少一個級中的每一級分別通過用于預熱待濃縮液體的集成的預熱器擴展。

在這方面，從待濃縮液體流動的主方向看，如果待預熱及待濃縮液體首先被供給到最后一冷凝/蒸發級，隨后在待濃縮的已預熱液體被供給到用于傳導待濃縮液體的第一冷凝/蒸發級的至少一個流道之前，其被連續供給到各自的前一冷凝/蒸發級的預熱器，則這是有益的。

然而，在最后一冷凝/蒸發級中并不一定必須設有第一預熱器。此外，每一冷凝/蒸發級中并不一定必須包含預熱器。

從待濃縮液體流動的主方向看，第一冷凝/蒸發級優選地受來自蒸汽發生器的蒸汽作用。在這方面，該蒸汽也可以例如由外部如由蒸汽輪機生成。

如果設置有多個冷凝/蒸發級，待濃縮液體連續地流過這些級，優選地，第二冷凝/蒸發級和可選地每個下一冷凝/蒸發級受產生于相應的前一冷凝/蒸發級的蒸汽作用。

例如，設置多個水平排列且彼此相鄰的冷凝/蒸發級，和/或設置多個垂直排列且彼此相鄰的冷凝/蒸發級。

優選地，從待濃縮液體流動的主方向看，第一冷凝/蒸發級經由水平收集通道受來自蒸汽發生器的蒸汽的作用。

如果設置多個垂直排列且彼此相鄰的冷凝/蒸發級，則在相應的前一冷凝/蒸發級中產生的蒸汽通過多個平行的水平收集通道被供給到相應的下一冷凝/蒸發級，該多個水平收集通道經由垂直偏向通道部件彼此相連。