[实用新型]一种气扫式膜蒸馏装置

说明书

技术领域

    本实用新型涉及膜分离技术领域，特别涉及一种气扫式膜蒸馏装置。

背景技术

膜蒸馏是膜分离技术与蒸馏过程相结合的膜分离过程，是膜分离技术大家庭中的新成员，它采用疏水性的微孔膜，以膜两侧存在的温差而引起的水蒸汽压力差作为传质推动力，实现溶液的浓缩。膜蒸馏具有分离效率高、对膜与原料液间相互作用及膜的机械性能要求低等优点，且在常压和较低温度下下操作，具有有效成分损失少、浓缩倍数高、节能(可以使用工业废热)等优势，特别适合用于溶液的浓缩，在中药提取液浓缩领域有良好的应用前景。

目前，已经发展处四种不同的膜蒸馏操作方式，包括支架接触膜蒸馏、气隙式膜蒸馏、气扫式膜蒸馏和真空式膜蒸馏。上述四种膜蒸馏方式都存在能耗高、效率低、可靠性低等一些问题。如直接接触膜蒸馏虽然工艺设备简单，但由于冷热源直接接触，使设备运行能耗较高，并且容易产生疏水膜亲水化渗漏问题；真空式膜蒸馏虽然膜通量高，但对系统要求较高。气隙式膜蒸馏和气扫式膜蒸馏则存在通量较低。因此，如何有效提高膜蒸馏的通量，降低投资和运行费用，取得现在的经济效益和社会效益，是膜蒸馏技术是否能工业化运用的前提。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于针对膜蒸馏技术能耗高、通量低等缺点，提供一种通量高的膜蒸馏装置。

为达到上述目的，本实用新型所提出的技术方案为：一种气扫式膜蒸馏装置，包括进料罐、加热装置、输料泵、流量计、中空纤维膜蒸馏组件、鼓风机、产水罐、冷却装置，所述的中空纤维膜蒸馏组件内安装有中空纤维膜；所述的进料罐、输料泵、流量计通过进料管道与中空纤维膜蒸馏组件进料口相连，所述的中空纤维膜组件出料口通过浓缩管道与进料罐连接，所述的加热装置设于进料罐上，所述中空纤维膜蒸馏组件内的中空纤维膜内管道两端中一端与渗透气体出口相连、一端与气体进口相连，所述的气体进口通过进气管道与鼓风机相连，渗透气体出口通过水蒸气管道与产水罐相连，所述的冷却装置设于水蒸气管道上；其特征在于：所述的中空纤维膜为内衬纤维的疏水性聚偏氟乙烯中空纤维膜。

进一步，所述的中空纤维膜孔径为0.01-0.5微米。

综上所述，采用上述技术方案，采用本实用新型所述的膜蒸馏装置，具有以下优点：

1)  内衬纤维的疏水性聚偏氟乙烯中空纤维膜具有通量大，分离效果好、不断丝等优点；

2)  节能，恒温加热可以采用工业余热、水汽加热等；

3)  吹扫气流在中空纤维膜丝内部分布均匀，避免了水蒸气在中空纤维膜上的冷凝现象，因此水蒸气产水量大。

附图说明

图1为本实用新型所述的膜蒸馏装置结构图；

其中：1.进料罐、2.进料管道、3.输料泵、4.流量计、5.中空纤维膜蒸馏组件、51.进料口、52.出料口、53.气体进口、54.渗透气体出口、6.鼓风机、7.进气管道、8.水蒸气管道、9.产水罐、10.冷却装置、11.加热装置、12.浓缩管道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种气扫式膜蒸馏装置，包括进料罐1、加热装置11、输料泵3、流量计4、中空纤维膜蒸馏组件5、鼓风机6、产水罐9、冷却装置10；中空纤维膜蒸馏组件5内安装有内衬纤维的疏水性聚偏氟乙烯中空纤维膜，中空纤维膜孔径为0.01-0.5微米；所述的进料罐1、输料泵3、流量计4通过进料管道2与中空纤维膜蒸馏组件5进料口51相连，中空纤维膜组件5出料口52通过浓缩管道12与进料罐1连接，所述的加热装置11设于进料罐1上，所述中空纤维膜蒸馏组件内5的中空纤维膜内管道两端中一端与渗透气体出口54相连、一端与气体进口53相连，所述的气体进口53通过进气管道7与鼓风机6相连，渗透气体出口54通过水蒸气管道8与产水罐9相连，水蒸气管道8上设有冷却装置10。

具体使用时，待处理料液经进料管道由输料泵泵入中空纤维膜蒸馏组件中，水蒸气透过疏水性聚偏氟乙烯中空纤维膜，并经鼓风机吹扫经水蒸气管道，并经冷却装置冷却后进入产水罐。整个装置具有以下优点：内衬纤维的疏水性聚偏氟乙烯中空纤维膜具有通量大，分离效果好、不断丝等优点；节能，恒温加热可以采用工业余热、水汽加热等；吹扫气流在中空纤维膜丝内部分布均匀，避免了水蒸气在中空纤维膜上的冷凝现象，因此水蒸气产水量大。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。