[發(fā)明專利]一種盤管加熱式膜蒸餾組件

在審

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• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN111957210A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃靜;高屹;韋灼彬;王付杉;趙河立;徐國榮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍海軍勤務(wù)學(xué)院
• 主分類號: B01D61/36
• 分類號: B01D61/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種盤管加熱式膜蒸餾組件。本發(fā)明包括外殼，殼體右側(cè)的膜蒸餾原料水進(jìn)水接口及濃水出水接口，殼體上端和下端的蒸汽及抽真空封頭，放置于組件殼內(nèi)部的中空纖維膜絲，殼體左側(cè)的加熱流體(熱水或高溫蒸汽)進(jìn)口接口及出口接口以及加熱盤管，該組件的應(yīng)用是將組件放置于海水淡化系統(tǒng)中組裝成真空膜蒸餾海水淡化系統(tǒng)。本發(fā)明實現(xiàn)了真空膜蒸餾組件內(nèi)部的原料液加熱?蒸發(fā)一體化集成，螺旋盤管加熱提高加熱效率，減少設(shè)備成本，同時膜絲編織的形式有利于加強(qiáng)原料液流動擾動，增強(qiáng)傳熱和傳質(zhì)過程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于膜分離技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種盤管加熱式膜蒸餾組件。

背景技術(shù)

目前廣泛應(yīng)用于膜蒸餾領(lǐng)域的膜組件主要以平直形式為主，把成束的中空纖維膜絲沿組件軸向平行排列即可，原料液在組件外加熱至所需溫度，進(jìn)入組件殼內(nèi)進(jìn)行蒸餾。平直式膜蒸餾組件內(nèi)中空纖維膜絲隨機(jī)分布，分布極不均勻，造成殼程內(nèi)原料液缺乏一定的擾動和漩渦，徑向流動幾乎沒有，存在明顯的溝流現(xiàn)象，導(dǎo)致膜蒸餾過程傳質(zhì)和傳熱效率不高。此外，原料液外部加熱需配置額外加裝設(shè)備，占地面積及費(fèi)用高。

通過以上分析，現(xiàn)有膜蒸餾組件存在較多的問題，需要針對相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種盤管加熱式膜蒸餾組件，以解決現(xiàn)有膜組件的原料液加熱效率低，設(shè)備成本偏高以及原料液傳質(zhì)和傳熱效率低的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：

一種盤管加熱式膜蒸餾組件，殼體1右側(cè)下部設(shè)有膜蒸餾原料水進(jìn)水接口2，殼體1右側(cè)上部設(shè)有濃水出水接口3，殼體1頂部設(shè)有上蒸汽及抽真空封頭4，殼體1底部設(shè)有下蒸汽及抽真空封頭6，殼體1內(nèi)部裝有中空纖維膜絲8，殼體1左側(cè)上部設(shè)有加熱流體進(jìn)口接口9，殼體1左側(cè)下部設(shè)有加熱流體出口接口10，所述殼體1內(nèi)部設(shè)有加熱盤管11，加熱盤管由加熱流體進(jìn)口接口穿入殼體，加熱盤管由加熱流體出口接口穿出殼體。

進(jìn)一步地，所述上蒸汽及抽真空封頭4端部設(shè)有上接口5，所述下蒸汽及抽真空封頭6端部設(shè)有下接口7。

進(jìn)一步地，所述中空纖維膜絲8采用編織形式排布，沿組件軸向平行排列。

進(jìn)一步地，所述中空纖維膜絲8與殼體1之間通過環(huán)氧樹脂連接。

進(jìn)一步地，所述加熱盤管11采用纏繞形式設(shè)置于殼體1內(nèi)。

相對于現(xiàn)有的傳統(tǒng)膜蒸餾組件，本發(fā)明盤管加熱式膜蒸餾組件優(yōu)勢如下：

(1)膜絲分布方式不同：中空纖維膜組件中，成束的中空纖維膜絲沿組件軸向平行排列；本發(fā)明涉及的盤管加熱式膜組件中，中空纖維膜絲在殼體內(nèi)纏繞分布。

(2)流體在殼體內(nèi)流動方式不同：中空纖維膜組件內(nèi)原料液缺乏一定的擾動和漩渦，徑向流動幾乎沒有，存在明顯的溝流現(xiàn)象，導(dǎo)致膜蒸餾過程傳質(zhì)和傳熱效率不高；而盤管加熱式膜組件中，膜絲纏繞分布會引起大量的膜面擾動，增強(qiáng)傳質(zhì)和傳熱，而且會降低膜面污染。

(3)原料液加熱方式不同：中空纖維膜組件在使用中，原料液在組件外加熱至所需溫度，進(jìn)入組件殼內(nèi)進(jìn)行蒸餾，因此需配置額外加裝設(shè)備，占地面積及費(fèi)用高；而盤管加熱式膜組件在使用過程中，加熱過程和蒸發(fā)過程集成，增強(qiáng)加熱效率，減小占地面積。

本發(fā)明盤管加熱式膜蒸餾組件實現(xiàn)了真空膜蒸餾組件內(nèi)部的原料液加熱-蒸發(fā)一體化集成，螺旋盤管加熱提高加熱效率，減少設(shè)備成本，同時膜絲編織的形式有利于加強(qiáng)原料液流動擾動，增強(qiáng)傳熱和傳質(zhì)效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明盤管加熱式膜蒸餾組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。