[實用新型]一種帶有能量回收利用的多級膜蒸餾系統

有效

• 申請號: 201921351543.2
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN210736253U
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 吳江波;馬韜;杜小澤;劉姝君
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: C02F1/08
• 分類號: C02F1/08
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 張東明

本實用新型公開了一種帶有能量回收利用的多級膜蒸餾系統，包括至少一個膜蒸餾組件，膜蒸餾組件包括熱料腔室和冷料腔室，熱料腔室和冷料腔室之間設置有膜體，膜體下端間隙設置有冷壁，膜體與冷壁之間形成有氣隙室，氣隙室內間隔設置有若干冷凝件，熱料腔室兩端分別設置有熱料進水口和熱料出水口，冷料腔室兩端分別設置有冷料進水口和冷料出水口，氣隙室一端設置有冷凝水出液口，熱料腔室上端連通有熱料組件，所述冷料腔室下端連通有冷料組件。本實用新型可以對低品位熱源的熱量回收利用，相比于反滲透等系統最大的特點是熱膜耦合后，此系統上的耗能少、壓力小可以充分利用低品位熱源，并實現了對水蒸氣相變熱的回收利用及熱料液余熱的循環利用。

技術領域

本實用新型屬于廢水處理技術領域，具體地涉及一種帶有能量回收利用的多級膜蒸餾系統。

背景技術

隨著世界經濟的發展以及能耗的增加，能源與環境問題目前已經成為全世界所共同關注的一個熱點問題，而低品位熱能作為生活中隨處可見的能量，空氣中的熱量、海水中的熱量、企業生產過程中產生的低品位廢熱、甚至是汽車尾氣排放的熱量等，卻難以被利用，頗為可惜。比如一般化工企業都會產生大量的低品位熱能，尤其以煤化工產生的低品位熱能為最甚，這些地品味熱能大部分為低壓蒸汽和100攝氏度以上熱水，由于化工裝置得特殊性這些低品位熱能較難收集。而且像100攝氏度的熱水也不能直接用于鍋爐，如果回收的話大部分企業都采用循環水將其降至常溫，然后經脫鹽水重新處理后再次回用到系統中，這樣的話低品位的熱能就白白變浪費了，而且還要消耗大量的循環水。

隨著材料和工藝的發展，膜蒸餾逐漸成為廢水處理特別是高濃度難降解廢水處理的研究熱點。膜蒸餾可以在實現廢水處理的同時獲得高品質的產水，且由于膜材料本身的化學惰性和機械強度，與納濾和反滲透相比，其對廢水的預處理要求不高，因此往往可以直接處理高濃度難降解的廢水。

而將膜蒸餾技術與其他技術耦合則可以達到更好的低品位熱源的利用。如現有的膜蒸餾—結晶耦合技術、熱泵—膜蒸餾耦合技術、太陽能—膜蒸餾耦合技術等，都可以很好的利用這些方便得到的熱源來進行工作，熱膜耦合技術也同樣起到有效的低品位熱源的利用達到節能環保的目的。

發明內容

本實用新型的目的在于：為了解決現有技術中低品位熱源無法得到有效利用的問題，提供一種帶有能量回收利用的多級膜蒸餾系統，此多級系統的膜組件是一種新型的帶有冷凝結構的膜組件，在膜組件的設計上做到了能提高滲透通量的功能，此多級系統相比于反滲透等系統最大的特點是熱膜耦合后，此系統上的耗能少、壓力小可以充分利用低品位熱源，并實現了對水蒸氣相變熱的回收利用及熱料液余熱的循環利用。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種帶有能量回收利用的多級膜蒸餾系統，包括至少一個膜蒸餾組件，膜蒸餾組件包括熱料腔室和冷料腔室，熱料腔室和冷料腔室之間設置有膜體，膜體下端間隙設置有冷壁，膜體與冷壁之間形成有氣隙室，氣隙室內間隔設置有若干冷凝件，熱料腔室兩端分別設置有熱料進水口和熱料出水口，冷料腔室兩端分別設置有冷料進水口和冷料出水口，氣隙室一端設置有冷凝水出液口，熱料腔室上端連通有熱料組件，所述冷料腔室下端連通有冷料組件。

本實用新型的進一步優選，所述冷料組件包括廢水罐、與廢水罐連通的冷料進水管，冷料進水管上依次設置有的冷水循環泵、第一調節閥、第一流量計，冷料進水管與冷料進水口連通，冷料出水口連通有冷料出水管，冷料出水管連通有熱交換器。

本實用新型的進一步優選，所述熱料組件包括加熱室、熱水罐、熱料進水管，加熱室內設置有換熱管，加熱室上端通過管道依次與熱水罐、熱料進水管、熱料進水口連通，熱料進水管上依次設置有熱水循環泵、第二調節閥、第二流量計，所述熱料出水口連通有熱料出水管，熱料出水管通過熱水換熱器與濃水罐連通。

本實用新型的進一步優選，所述濃水罐連通有回流組件，回流組件包括連通濃水罐和廢水罐的回流管，回流管上依次設置有第三調節閥、濃水泵。