[實用新型]膜組件

有效

• 申請號: 201520998215.7
• 申請日: 2015-12-04
• 公開（公告）號: CN205199315U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 潘霞;姚凱;李金剛;李金國;劉洪濤
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: B01D61/36
• 分類號: B01D61/36;B01D63/06
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11266
• 代理人: 張榮

技術領域

本實用新型涉及膜蒸餾技術領域，尤其是指一種提高膜通量的膜組件。

背景技術

膜蒸餾過程是將膜技術與傳統蒸餾技術結合而出現的一種新型淡化除鹽技術。與常規蒸餾(distillation)相比，所述膜蒸餾的操作溫度低，一般在70℃左右溫度下操作，無需將溶液加熱至沸騰，而且蒸發面積大、蒸汽空間小，因而其能夠脫除更高濃度的鹽分使其具有更高的脫鹽率。膜蒸餾所用的膜為不被待處理溶液潤濕的疏水微孔膜，即只有蒸汽能夠進入膜孔，液體不能透過膜孔，膜兩側組分的蒸汽壓差作為傳質的推動力，因此可以實現液體和氣體的分離，其中膜蒸餾操作的重要目標是追求盡可能高的膜通量。

膜蒸餾過程中的液體被蒸發時，膜表面附近的溶質因被膜截留而濃度不斷升高，隨著溶質被不斷地截留，導致膜面的溶質濃度比原溶液的濃度要大得多，這種在膜表面附近濃度高于主體溶液濃度的現象稱為濃差極化。所述濃差極化會增大揮發性組分從溶液主體到膜表面的傳質阻力，使有效蒸氣壓差減小，透過通量降低，導致降低膜通量。另外，蒸餾液體在膜面的熱側發生汽化時需要吸收大量的汽化潛熱，同時膜面與冷側發生熱交換，使膜面被帶走大量的熱量，導致膜面的溫度低于溶液主體的溫度，從而在膜面處產生溫度邊界層，即溫差極化。驅動膜蒸餾傳質的溫度差由于溫度邊界層的存在而減小，膜兩側的飽和蒸氣壓差也隨之減小，使得膜通量降低。

現有為了消除濃差極化和溫度邊界層對傳質傳熱的影響，可以通過膜組件的結構消除上述缺點，通常膜組件設有大量中空纖維膜管，通過所述中空纖維膜管可以實現對高鹽水的淡化。其中熱溶液進入所述膜組件內，且熱溶液的流入方向通常與膜面垂直。為了避免對膜面造成破壞性沖擊，熱液進入膜組件時流速低，溶液湍流程度減弱，對膜面處產生擾動變小，從而容易造成溫度邊界層和濃度邊界層的形成，導致膜通量降低；另外，為了增大有效膜管面積，必須設置足夠多的中空纖維膜管，但是會使內膜的殼程空間變小，鹽水的輸入量降低，導致膜通量降低。

實用新型內容

為此，本實用新型所要解決的技術問題在于克服現有技術中膜通量低的問題從而提供一種可以提高膜通量的膜組件。

為解決上述技術問題，本實用新型所述的一種膜組件，包括蒸餾腔體和與所述蒸餾腔體相鄰的產水腔體，其中所述蒸餾腔體內設有多個膜管，所述膜管的開口端位于所述產水腔體內，所述蒸餾腔體上設有通入待凈化溶液的液體進口管，所述液體進口管的出口端延長線與所述蒸餾腔體的內壁法線形成的角度為銳角。

在本實用新型的一個實施例中，所述液體進口管的出口端延長線與所述蒸餾腔體的內壁法線形成的角度為大于等于30度且小于90度。

在本實用新型的一個實施例中，所述液體進口管的出口端延長線與所述蒸餾腔體的內壁法線形成的角度為45度。

在本實用新型的一個實施例中，所述蒸餾腔體的內壁上設有凸體。

在本實用新型的一個實施例中，所述蒸餾腔體的內壁設有呈螺旋狀的凸體。

在本實用新型的一個實施例中，所述呈螺旋狀的凸體的橫截面是三角形、半圓形、矩形或者梯形。

在本實用新型的一個實施例中，所述蒸餾腔體的內壁上設有多個凸體小模塊。

在本實用新型的一個實施例中，所述凸體小模塊呈菱角形、柱形或者半橢圓形。

在本實用新型的一個實施例中，所述產水腔體有兩個，分別位于所述蒸餾腔體的上方和下方。

本實用新型型的一個實施例中，所述蒸餾腔體與所述產水腔體之間設有密封材料。

本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：

本實用新型所述的膜組件，將膜組件的液體進口管與膜筒壁法線設計成一定夾角，或者將液體進口管的末端設計成斜開口，從而熱液進入膜組件后盡量先沖擊膜筒內壁，使熱液流速增大，有助于后續旋流和加劇湍流，提高膜通量。

附圖說明

為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中

圖1是本實用新型實施例一所述膜組件的外形示意圖；

圖2是本實用新型實施例一所述膜組件的內部示意圖；

圖3是本實用新型實施例一所述液體進口管的示意圖；

圖4是本實用新型實施例二所述液體進口管的示意圖；

圖5是本實用新型實施例三所述蒸餾腔體內壁的展開示意圖；

圖6a是本實用新型所述凸體橫截面的一個示意圖；