[发明专利]一种以热敏性水凝胶为汲取剂的低温膜蒸馏的方法及装置

权利要求书

1.一种以热敏性水凝胶为汲取剂的低温膜蒸馏的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

a、热敏性水凝胶均匀涂覆在疏水微孔膜表面的步骤；

b、疏水微孔膜固定在膜组件上的步骤；

c、膜组件与含盐水或受污染水体接触的步骤；

d、热敏性水凝胶吸水产生的膜通量衰减至初始膜通量的10%以下时停止与上述水体接触的步骤；

e、热敏性水凝胶进行相分离的步骤。

2.根据权利要求1所述的一种以热敏性水凝胶为汲取剂的低温膜蒸馏的方法，其特征在于，所述a步骤具体为：将吸水溶胀后初始溶胀比为5~25的热敏性水凝胶均匀涂覆在疏水微孔膜表面，厚度为5mm~30mm，单位膜表面凝胶粉末的使用量为0.03~0.2g/cm²。

3.根据权利要求2所述的一种以热敏性水凝胶为汲取剂的低温膜蒸馏的方法，其特征在于，所述热敏性水凝胶的相转变温度为30~50℃，在相转变温度以下吸水，超过相转变温度20~30℃时实现相分离脱水；所述的疏水微孔膜为无机或有机疏水膜，可以为聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯(PP)、聚乙烯、聚4-甲基-1-戊烯(PMP)或全氟二甲基间二氧杂环戊烯-四氟乙烯(PDD-TFE)，平均孔径为0.1-1.0μm。

4.根据权利要求1所述的一种以热敏性水凝胶为汲取剂的低温膜蒸馏的方法，其特征在于，所述b步骤具体为：覆有热敏性水凝胶的疏水微孔膜可以用螺钉固定在平板膜组件上，也可以通过防水胶固定在中空纤维膜组件或管式膜组件中，并用胶圈密封。

5.根据权利要求1所述的一种以热敏性水凝胶为汲取剂的低温膜蒸馏的方法，其特征在于，所述c步骤具体为：可以将常温或加热至30~50℃的含盐水或受污染水通过膜组件，也可以将膜组件置于上述水体中，膜组件中的热敏性水凝胶吸收水分发生溶胀。

6.根据权利要求1所述的一种以热敏性水凝胶为汲取剂的低温膜蒸馏的方法，其特征在于，所述d步骤具体为：测定热敏性水凝胶吸水后的增重量，根据密度换算为纯水体积，并通过公式                                                计算膜通量，公式中，V是一定时间t透过疏水微孔膜的水体积，A是热敏性水凝胶与疏水微孔膜接触的有效面积；连续监测膜通量，当热敏性水凝胶吸水产生的膜通量衰减至初始膜通量的10%以下时，停止含盐水或受污染水的进水，或将膜组件从水体中取出。

7.根据权利要求1所述的一种以热敏性水凝胶为汲取剂的低温膜蒸馏的方法，其特征在于，所述e步骤具体为：将停止吸水后的膜组件加热至超过相转变温度20~30℃，热敏性水凝胶发生相分离脱水，实现蒸馏水回收。

8.一种以热敏性水凝胶为汲取剂的低温膜蒸馏的装置，其特征在于：包括热敏性水凝胶（1）、疏水微孔膜（2）和膜组件（3），所述热敏性水凝胶（1）涂覆在疏水微孔膜（2）上，所述疏水微孔膜（2）固定在膜组件（3）上，所述膜组件（3）与含盐水或受污染水体（4）接触。

9.根据权利要求8所述的一种以热敏性水凝胶为汲取剂的低温膜蒸馏的装置，其特征在于：所述膜组件（3）为平板膜组件，所述疏水微孔膜（2）通过螺钉（5）固定在膜组件（3）上，所述疏水微孔膜（2）通过螺钉（5）固定的部分设置有密封框（6）。

10.根据权利要求8所述的一种以热敏性水凝胶为汲取剂的低温膜蒸馏的装置，其特征在于：所述膜组件（3）为中空纤维膜组件或管式膜组件，所述疏水微孔膜（2）通过防水胶固定在膜组件（3）上，并通过O型圈密封。