專利名稱：一種膜蒸餾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種膜蒸餾裝置。
背景技術(shù)：
膜蒸餾是以疏水性微孔膜兩側(cè)蒸汽壓差為傳質(zhì)推動(dòng)力的膜分離過程。作為一種新 型的膜分離技術(shù)，膜蒸餾具有截留率高、操作溫度和壓力較低、操作簡單、占地面積少、可利 用廢熱等優(yōu)點(diǎn)，在海水淡化、超純水制備、非揮發(fā)性物質(zhì)水溶液的濃縮和結(jié)晶、揮發(fā)性物質(zhì) 水溶液的濃縮和分離、熱敏性物質(zhì)的濃縮等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。當(dāng)采用膜蒸餾技術(shù) 進(jìn)行污水處理時(shí)，能達(dá)到治理與資源回收的綜合效果?，F(xiàn)有的膜蒸餾裝置一般采用中空纖 維膜，如申請(qǐng)?zhí)枮?00810059179.2的中國發(fā)明專利于2008年11月12日公開了一種利用 經(jīng)濟(jì)能源的膜蒸餾海水淡化系統(tǒng)，其中膜組件包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)有多孔分布器和若干條 中空纖維膜，中空纖維膜的兩端分別與膜組件的海水進(jìn)口和海水出口相連通。但是中空式 纖維膜清洗、檢查和更換不易。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題就是提供一種膜組件便于清洗、檢查和更換膜組 件的膜蒸餾裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種膜蒸餾裝置，包括膜組 件，所述膜組件熱側(cè)連接熱側(cè)工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，冷側(cè)連接蒸汽冷凝收集系統(tǒng)，其特征在于所 述膜組件為板框式膜組件。作為優(yōu)選，所述板框式膜組件包括冷側(cè)隔板、熱側(cè)隔板、復(fù)合膜和密封圈，其中熱 側(cè)隔板、復(fù)合膜和冷側(cè)隔板相互疊合，密封圈置于熱側(cè)隔板與復(fù)合膜之間。作為優(yōu)選，所述密封圈為四0型密封圈。一是防止膜片在安裝過程中發(fā)生移位，使 膜組件的安裝更容易進(jìn)行；二是防止膜片在安裝及運(yùn)行過程中發(fā)生破裂；三是保證膜組件 在高壓條件下運(yùn)行時(shí)也不發(fā)生滲漏現(xiàn)象。作為優(yōu)選，所述復(fù)合膜包括聚四氟乙烯基層和聚四氟乙烯基層下面連接的無紡布 支撐層。聚四氟乙烯具有長久的疏水性，保證膜蒸餾過程具有較高的截留率和較好的產(chǎn)水 水質(zhì)。聚四氟乙烯基材下面設(shè)計(jì)無紡布支撐層，增強(qiáng)了膜片的機(jī)械強(qiáng)度，延長了膜的使用壽 命，且方便膜片按要求剪裁，容易安裝和緊固。作為優(yōu)選，所述板框式膜組件熱側(cè)工質(zhì)流道寬度為5-10mm，冷側(cè)工質(zhì)流道寬度為 2-5mm。所述板框式膜組件復(fù)合膜孔徑0. 1-0. 2 μ m,膜厚0. 1-0. 2 μ m,孔隙率彡90%。冷熱 側(cè)工質(zhì)的流道采用寬流道設(shè)計(jì)，具有較大的流速和高的熱效率，且方便在線清洗。作為優(yōu)選，所述板框式膜組件的進(jìn)水口及出水口設(shè)置在所述熱側(cè)隔板和冷側(cè)隔板 的端頭，所述熱側(cè)隔板和冷側(cè)隔板的端頭設(shè)有多孔布水槽。配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)在隔板端頭，隔板 流道中無任何支撐層或布水網(wǎng)，保證水流順暢無阻，不易產(chǎn)生污染，且易于膜片清洗、檢查 和更換。多孔布水槽代替了隔板中間的布水網(wǎng)，一方面實(shí)現(xiàn)了膜有效面積的最大化，提高了膜通量；另一方面保證水流順暢無阻，尤其當(dāng)處理介質(zhì)為高濃度高粘性物質(zhì)時(shí)，可以有效防 止流道堵塞，減少膜片污染，且易于膜片在線清洗。作為優(yōu)選，所述熱側(cè)工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)包括恒溫加熱槽，料液泵及管道，料液泵通過管 道一端連接恒溫加熱槽，另一端連接板框式膜組件熱側(cè)的熱工質(zhì)進(jìn)口。所述蒸汽冷凝收集 系統(tǒng)包括冷凝器和產(chǎn)品儲(chǔ)罐及管道，冷凝器通過管道一端連接板框式膜組件冷側(cè)蒸汽出 口，另一端連接產(chǎn)品儲(chǔ)罐，產(chǎn)品儲(chǔ)罐中的溶液通過產(chǎn)品循環(huán)泵泵入板框式膜組件，而板框式 膜組件中剩余料液通過管道重新流回恒溫加熱槽。這樣組成一個(gè)直接接觸式膜蒸餾系統(tǒng)。 如果采用減壓法膜蒸餾方式，其中冷凝器通過管道一端連接板框式膜組件冷側(cè)蒸汽出口， 另一端連接產(chǎn)品儲(chǔ)罐。產(chǎn)品儲(chǔ)罐還連接有真空泵。而產(chǎn)品儲(chǔ)罐中的凈水不再流回板框式膜 組件。其他結(jié)構(gòu)與直接接觸式膜蒸餾時(shí)的結(jié)構(gòu)相同。針對(duì)不同料液處理既可實(shí)現(xiàn)減壓法膜 蒸餾又可實(shí)現(xiàn)直接接觸膜蒸餾。本實(shí)用新型的膜蒸餾裝置中由于膜組件采用了板框式膜組件，膜蒸餾過程易于清 洗、檢查或更換。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述


圖1為直接接觸式膜蒸餾工藝流程示意圖；圖2為減壓法膜蒸餾工藝流程示意圖；圖3為板框式膜組件中熱(冷)側(cè)隔板示意圖；圖4為隔板端頭多孔布水槽示意圖。
具體實(shí)施方式
如
圖1所示，為膜蒸餾裝置的實(shí)施例1，其為直接接觸式膜蒸餾系統(tǒng)，包括膜組件， 所述膜組件熱側(cè)連接熱側(cè)工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，冷側(cè)連接蒸汽冷凝收集系統(tǒng)，所述膜組件為板框 式膜組件4。所述板框式膜組件包括冷側(cè)隔板、熱側(cè)隔板、復(fù)合膜和密封圈，其中熱側(cè)隔板、 復(fù)合膜和冷側(cè)隔板相互疊合，密封圈置于熱側(cè)隔板與復(fù)合膜之間。所述密封圈為四0型密 封圈。所述復(fù)合膜包括聚四氟乙烯基層和聚四氟乙烯基層下面連接的無紡布支撐層。如圖3和圖4所示，所述板框式膜組件的進(jìn)水口 42及出水口 43設(shè)置在所述熱側(cè) 隔板和冷側(cè)隔板的端頭41，所述熱側(cè)隔板和冷側(cè)隔板的端頭41設(shè)有多孔布水槽44。所述熱側(cè)工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)包括恒溫加熱槽1，料液泵2及管道，料液泵通過管道一端 連接恒溫加熱槽，另一端連接板框式膜組件熱側(cè)的熱工質(zhì)進(jìn)口，管道在料液泵與熱工質(zhì)進(jìn) 口間還設(shè)有流量計(jì)3。所述蒸汽冷凝收集系統(tǒng)包括冷凝器5和產(chǎn)品儲(chǔ)罐6及管道，冷凝器通 過管道一端連接板框式膜組件冷側(cè)蒸汽出口，另一端連接產(chǎn)品儲(chǔ)罐。所述管道在冷凝器和 產(chǎn)品儲(chǔ)罐間設(shè)有流量計(jì)3。產(chǎn)品儲(chǔ)罐中的溶液通過產(chǎn)品循環(huán)泵7泵入板框式膜組件。而板 框式膜組件4中剩余溶液通過管道重新流回恒溫加熱槽1。板框式膜組件參數(shù)采用平板式聚四氟乙烯(PTFE)復(fù)合膜；熱側(cè)工質(zhì)流道寬度為 5-10mm ；冷側(cè)工質(zhì)流道寬度為2_5mm ；膜通量為20_25kg/m2 · h ；膜孔徑0. 1-0. 2 μ m,膜厚 0. 1-0. 2μπι ；孔隙率≥ 90% 如圖2所示，為膜蒸餾裝置的實(shí)施例2，其為減壓法膜蒸餾系統(tǒng)，其中冷凝器5通過管道一端連接板框式膜組件冷側(cè)蒸汽出口，另一端連接產(chǎn)品儲(chǔ)罐6。產(chǎn)品儲(chǔ)罐還連接有真空 泵8。而且產(chǎn)品儲(chǔ)罐中的溶液不再流回板框式膜組件。其他結(jié)構(gòu)與直接接觸式膜蒸餾時(shí)的 結(jié)構(gòu)相同。
權(quán)利要求一種膜蒸餾裝置，包括膜組件，所述膜組件熱側(cè)連接熱側(cè)工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，冷側(cè)連接蒸汽冷凝收集系統(tǒng)，其特征在于所述膜組件為板框式膜組件(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜蒸餾裝置，其特征在于所述板框式膜組件(4)包括冷側(cè) 隔板、熱側(cè)隔板、復(fù)合膜和密封圈，其中熱側(cè)隔板、復(fù)合膜和冷側(cè)隔板相互疊合，密封圈置于 熱側(cè)隔板與復(fù)合膜之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜蒸餾裝置，其特征在于所述密封圈為四O型密封圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜蒸餾裝置，其特征在于所述復(fù)合膜包括聚四氟乙烯基層 和聚四氟乙烯基層下面連接的無紡布支撐層。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的膜蒸餾裝置，其特征在于所述板框式膜組件(4) 熱側(cè)工質(zhì)流道寬度為5-10mm，冷側(cè)工質(zhì)流道寬度為2_5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膜蒸餾裝置，其特征在于所述板框式膜組件(4)復(fù)合膜孔 徑 0. 1-0. 2 μ m，膜厚 0. 1-0. 2 μ m，孔隙率彡 90%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的膜蒸餾裝置，其特征在于所述板框式膜組件上的進(jìn)水口 (42)及出水口(43)設(shè)置在所述熱側(cè)隔板和冷側(cè)隔板的端頭(41)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的膜蒸餾裝置，其特征在于所述熱側(cè)隔板和冷側(cè)隔板的端頭 (41)設(shè)有多孔布水槽(44)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜蒸餾裝置，其特征在于所述熱側(cè)工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)包括恒溫 加熱槽(1)，料液泵(2)及管道，料液泵通過管道一端連接恒溫加熱槽，另一端連接板框式 膜組件(4)熱側(cè)的熱工質(zhì)進(jìn)口。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的膜蒸餾裝置，其特征在于所述蒸汽冷凝收集系統(tǒng)包括冷凝 器(5)和產(chǎn)品儲(chǔ)罐(6)及管道，冷凝器通過管道一端連接板框式膜組件(4)冷側(cè)蒸汽出口， 另一端連接產(chǎn)品儲(chǔ)罐，產(chǎn)品儲(chǔ)罐中的溶液通過產(chǎn)品循環(huán)泵(7)泵入板框式膜組件，而板框 式膜組件中剩余料液通過管道重新流回恒溫加熱槽(1)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種膜蒸餾裝置，包括膜組件，所述膜組件熱側(cè)連接熱側(cè)工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，冷側(cè)連接蒸汽冷凝收集系統(tǒng)，所述膜組件為板框式膜組件。所述板框式膜組件包括冷側(cè)隔板、熱側(cè)隔板、復(fù)合膜和密封圈，其中熱側(cè)隔板、復(fù)合膜和冷側(cè)隔板相互疊合，密封圈置于熱側(cè)隔板與復(fù)合膜之間。本實(shí)用新型的膜蒸餾裝置中由于膜組件采用了板框式膜組件，膜蒸餾過程易于清洗、檢查或更換。
文檔編號(hào)C02F1/08GK201713349SQ20102020124
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者傅葉明, 吳益爾, 陳曉美 申請(qǐng)人:傅葉明