[發明專利]基于蒸汽壓縮的多效板式膜蒸餾海水淡化系統

在審

• 申請號: 201710164733.2
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN106938178A
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 邢玉雷;齊春華;呂慶春;謝春剛;苗超;韓旭;呂宏卿;孫靖
• 申請（專利權）人: 國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所
• 主分類號: B01D61/36
• 分類號: B01D61/36;C02F1/04;C02F103/08
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司12209
• 代理人: 韓奎勇

1.一種基于蒸汽壓縮的多效板式膜蒸餾海水淡化系統，包括機械蒸汽壓縮機、蒸汽噴射泵、真空泵、海水進料泵、產品水泵、濃鹽水排放泵、冷凝器、四個結構相同的首效蒸發器、二效蒸發器、三效蒸發器、末效蒸發器、四個結構相同的第一淡水閃蒸罐、第二淡水閃蒸罐、第三淡水閃蒸罐、第四淡水閃蒸罐、三個結構相同的第一濃鹽水閃蒸罐、第二濃鹽水閃蒸罐、第三濃鹽水閃蒸罐、蒸汽噴射泵引射閥、蒸汽噴射泵排汽閥、機械蒸汽壓縮機進汽閥、機械蒸汽壓縮機排汽閥、冷凝器進汽閥、冷凝器淡水排放閥、冷卻水排放閥及海水進料閥，在蒸汽噴射泵的高壓蒸汽入口連接有動力蒸汽管道，其特征在于：

其中，所述機械蒸汽壓縮機的出口和蒸汽噴射泵的出口分別通過管道串接機械蒸汽壓縮機排汽閥和蒸汽噴射泵排氣閥后匯接，然后與首效蒸發器的加熱蒸汽入口連接；首效蒸發器的二次蒸汽出口通過管道與二效蒸發器的加熱蒸汽入口連接，二效，三效蒸發器的連接方式與首效蒸發器相同，末效蒸發器的二次蒸汽出口通過管道串接冷凝器進汽閥后與冷凝器的蒸汽入口連接,并且，末效蒸發器的二次蒸汽出口通過管道串接蒸汽噴射泵引射蒸汽閥后與蒸汽噴射泵的低壓蒸汽入口連接，并且，末效蒸發器的二次蒸汽出口通過管道串接機械蒸汽壓縮機進汽閥后與機械蒸汽壓縮機的入口連接；

其中，所述海水進料泵通過管道與冷凝器的海水入口連接，冷凝器的海水出口連接有冷卻水排放閥和海水進料閥，海水進料閥通過管道與末效蒸發器的海水進料入口連接，末效蒸發器的濃水出口通過管道與三效蒸發器的海水進料入口連接，重復末效蒸發器的海水進料管道連接結構直到首效蒸發器；

其中，所述首效蒸發器的不凝氣出口通過管道與二效蒸發器的不凝氣入口連接，二效，三效蒸發器的不凝氣連接方式與首效蒸發器相同，末效蒸發器的不凝氣出口通過管道與冷凝器的不凝氣入口連接；冷凝器的不凝氣出口通過管道與真空泵連接；首效蒸發器的淡水出口通過管道與第一淡水閃蒸罐的淡水入口連接，同樣，二效、三效及末效蒸發器的淡水出口分別與對應的第二、第三及第四淡水閃蒸罐連接，同時，第一淡水閃蒸罐的淡水出口通過管道與第二淡水閃蒸罐的淡水入口連接，第二、第三淡水閃蒸罐的淡水出口采用相同連接方式，第四淡水閃蒸罐的淡水出口通過管道與產品水泵連接，并且，冷凝器的淡水出口通過管道串接冷凝器淡水排放閥后與第四淡水閃蒸罐的淡水出口管道匯接；

其中，第一淡水閃蒸罐的蒸汽出口通過管道與首效蒸發器的二次蒸汽出口連接，第二淡水閃蒸罐的蒸汽出口通過管道與二效蒸發器的二次蒸汽出口連接，同樣，第三、第四淡水閃蒸罐的蒸汽出口采用相同的連接方式；首效蒸發器的濃水出口通過管道依次將第一、第二及第三濃鹽水閃蒸罐串接起來，第三濃鹽水閃蒸罐的濃水出口通過管道與濃鹽水排放泵連接，同時，第一、第二及第三濃鹽水閃蒸罐的蒸汽出口分別與對應的二效、三效及末效蒸發器的二次蒸汽出口連接。

2.根據權利要求1所述的基于蒸汽壓縮的多效板式膜蒸餾海水淡化系統，其特征在于：所述四個結構相同的蒸發器、四個結構相同的淡水閃蒸罐及三個結構相同濃鹽水閃蒸罐均能夠根據海水淡化系統的規模壓縮或擴充。

3.根據權利要求1所述的基于蒸汽壓縮的多效板式膜蒸餾海水淡化系統，所述四個結構相同的首效蒸發器、二效蒸發器、三效蒸發器及末效蒸發器均采用典型板式蒸發器結構，其特征在于：該板式蒸發器中嵌入板式膜和換熱片并按特定的次序排列布置而構成板式真空膜蒸餾蒸發器結構，該板式真空膜蒸餾蒸發器由此次排列的板式膜、換熱片、換熱片及板式膜依次相鄰疊放，兩兩之間放置密封圈和支撐件，如此構成一個膜塊，多個膜塊再相鄰堆放，模塊與模塊之間放置密封圈和支撐件，如此構成膜堆，膜堆兩端用端板壓緊固定，膜堆與端板之間放置密封圈和支撐件，兩端端板再分別固定在外殼的上下壁上，其中，在板式膜與換熱片之間構成料液通道，在換熱片與換熱片之間構成加熱蒸汽通道，在板式膜與板式膜以及板式膜與端板之間構成二次蒸汽通道。

4.根據權利要求3所述的基于蒸汽壓縮的多效板式膜蒸餾海水淡化系統，其特征在于：作為一種優選，所述板式膜由多孔疏水性聚合物薄膜形成；

5.根據權利要求3所述的基于蒸汽壓縮的多效板式膜蒸餾海水淡化系統，其特征在于：作為優選，所述換熱片為金屬板片或聚合物薄膜；

6.根據權利要求1所述的基于蒸汽壓縮的多效板式膜蒸餾海水淡化系統，其特征在于：作為優選配置，所述機械蒸汽壓縮機為離心式壓縮機、羅茨壓縮機或螺桿壓縮機。