[發明專利]卷式膜蒸餾設備及采用其的膜蒸餾系統

在審

• 申請號: 201711498717.3
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108067100A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 史志偉;高永鋼;楊興娟;李心儀
• 申請（專利權）人: 北京中科瑞升資源環境技術有限公司
• 主分類號: B01D61/36
• 分類號: B01D61/36;B01D63/12;C02F1/08
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 喻穎

1.一種卷式膜蒸餾設備，其特征在于，所述卷式膜蒸餾設備由疏水膜M和冷凝膜C成卷狀耦合而成，且所述卷式膜蒸餾設備上設置有加熱通道、原水通道和蒸發通道，并設置有原水進水口、濃水出水口、加熱通道進口、冷凝水出口和蒸發通道出口；其中：

疏水膜M，為疏水材料制成的微孔平板膜，用于為原水提供蒸發表面；

冷凝膜C，用于使加熱通道中流過的熱源冷凝；

加熱通道，由所述冷凝膜C包圍形成，且分別與所述原水通道和蒸發通道相鄰，用于從加熱通道進口輸入熱源來對所述原水通道中待處理的原水進行加熱，并將由此冷凝的熱源從冷凝水出口排出；

原水通道，位于所述冷凝膜C和疏水膜M之間，用于從原水進水口輸入原水，并將加熱蒸發后濃縮的原水從濃水出水口排出；

蒸發通道，以所述兩片疏水膜包圍而成，用于接收所述原水受熱蒸發產生的蒸汽并將其從蒸發通道出口排出。

2.根據權利要求1所述的卷式膜蒸餾設備，其特征在于，所述疏水膜M為有支撐體或無支撐體的平板膜；

作為優選，所述疏水膜M的厚度為30～500微米，孔徑為0.05～3微米；

作為優選，所述疏水膜M的材質為PTFE、PVDF、PP、PE、有機/有機或有機/無機合金材料；

作為優選，所述冷凝膜C為平板無孔膜；

作為優選，所述冷凝膜C的厚度50～500微米；

作為優選，所述冷凝膜C的材質為PTFE、PVDF、PP、PE、有機/有機或有機/無機合金材料。

3.根據權利要求1所述的卷式膜蒸餾設備，其特征在于，所述疏水膜M和所述冷凝膜C呈CM相疊設置，所述疏水膜M和所述冷凝膜C之間由厚度為0.1～1毫米的網狀隔襯相隔；

作為優選，所述網狀隔襯為編織或非編織；

作為優選，所述網狀隔襯的材質為PTFE、PVDF、PP、PE、有機/有機或有機/無機合金材料；

作為優選，所述網狀隔襯的網孔尺寸為0.2～10毫米。

4.根據權利要求1所述的卷式膜蒸餾設備，其特征在于，所述疏水膜M和冷凝膜C卷成圓柱形狀垂直置于所述卷式膜蒸餾設備內；

作為優選，所述卷式膜蒸餾設備直徑10～100厘米，高度20～100厘米。

5.根據權利要求1所述的卷式膜蒸餾設備，其特征在于，把多個單效的所述卷式膜蒸餾設備縱向從上而下串聯，形成多效的卷式膜蒸餾設備。

6.根據權利要求5所述的卷式膜蒸餾設備，其特征在于，在所述多效的卷式膜蒸餾設備中，上一效的蒸發通道和下一效的加熱通道垂直連通；上一效的原水通道和下一效的原水通道相連通。

7.根據權利要求5所述的卷式膜蒸餾設備，其特征在于，所述多效的卷式膜蒸餾設備的操作溫度為40-100℃；

作為優選，工作時第一效采用70～150℃的熱源加熱，進一步優選為低品蒸汽，或空壓機、冷凍機設備運行產生的余熱，或煙氣廢熱、冷卻水工藝廢熱，或與太陽能設備耦合進行加熱。

8.一種膜蒸餾系統，其特征在于，包括：

如權利要求1至7任意一項所述的卷式膜蒸餾設備；

冷凝水收集罐，所述冷凝水收集罐安裝于所述卷式膜蒸餾組件外，與所述卷式膜蒸餾設備內的加熱通道和最后一級蒸發通道相連通，并與真空系統相連；

真空系統，用于降低所述卷式膜蒸餾設備中蒸發通道的壓力以增加疏水膜M兩側的壓差，也用來引導蒸發蒸汽的走向和把冷凝水抽到冷凝水收集罐，從而每一效卷式膜蒸餾設備產生的蒸發蒸汽在所述真空系統的引導下進入下一效卷式膜蒸餾設備對原水加熱。

9.根據權利要求8所述的膜蒸餾系統，其特征在于，所述膜蒸餾系統還包括一帶有氣水一體沖刷的自清洗裝置，所述自清洗裝置與所述卷式膜蒸餾設備的原水進水口和濃水出水口相連接，通過控制器控制來定期洗刷疏水膜M。

10.根據權利要求8所述的膜蒸餾系統，其特征在于，所述真空系統產生的真空度為5-900mbar。