[实用新型]带热回收器的热泵膜蒸馏装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化工、食品或制药等领域的膜蒸馏装置。

背景技术

膜蒸馏是基于疏水多孔膜只允许水蒸汽通过的特性，将料液中的水分与其它成分分离的技术，可用于化工、食品、制药等领域的料液浓缩、高纯水制取、废水处理等场合。

膜蒸馏组件工作时，料液侧需要热源来提供水分汽化所需的热量，穿过膜壁微孔到达膜另一侧的水蒸汽则需要冷源不断把水蒸汽冷却为冷凝液。

热泵是消耗少量电能可同时制取多倍冷量和热量的装置，热泵与膜蒸馏组件结合，构成热泵膜蒸馏装置，热泵可同时为膜蒸馏组件提供热源和冷源，使热泵膜蒸馏装置具有结构紧凑、能耗低的特点。

但热泵膜蒸馏装置工作时，料液在膜蒸馏组件中由于水分汽化吸热而温度下降，冷凝液在膜蒸馏组件中则由于穿膜孔过来的水蒸汽凝结放热而温度上升，出膜蒸馏组的料液和冷凝液直接进入热泵循环回路中的加热器和冷却器时，存在热泵负荷较大，能耗也较大的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种可实现料液和冷凝液进入热泵循环回路前进行热量交换的带热回收器的热泵膜蒸馏装置。

本实用新型的结构原理示意如附图所示。压缩机(4)、加热器(1)的热泵介质侧、节流件(8)和冷却器(6)的热泵介质侧依次通过管路连接组成热泵循环回路，回路中充装有热泵介质；加热器(1)的料液侧、料液泵(2)、膜蒸馏组件(3)的料液侧和热回收器(7)的料液侧通过管路连接组成料液循环回路；膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧、冷凝液泵(5)、热回收器(7)的冷凝液侧和冷却器(6)的冷凝液侧通过管路连接组成冷凝液循环回路。

进一步的，热回收器(7)可为板式换热器，也可为套管式换热器，也可为壳管式换热器。

进一步的，加热器(1)的料液侧出口与膜蒸馏组件(3)的料液侧进口之间通过管路连接，膜蒸馏组件(3)的料液侧出口与热回收器(7)的料液侧进口之间通过管路连接，热回收器(7)的料液侧出口与加热器(1)的料液侧进口之间通过管路连接；料液泵(2)可设置在加热器(1)的料液侧出口与膜蒸馏组件(3)的料液侧进口之间的管路上，也可设置在膜蒸馏组件(3)的料液侧出口与热回收器(7)的料液侧进口之间的管路上，也可设置在热回收器(7)的料液侧出口与加热器(1)的料液侧进口之间的管路上。

进一步的，膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧出口与热回收器(7)的冷凝液侧进口之间通过管路连接，热回收器(7)的冷凝液侧出口与冷却器(6)的冷凝液侧进口之间通过管路连接，冷却器(6)的冷凝液侧出口与膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧进口之间通过管路连接；冷凝液泵(5)可设置在膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧出口与热回收器(7)的冷凝液侧进口之间的管路上，也可设置在热回收器(7)的冷凝液侧出口与冷却器(6)的冷凝液侧进口之间的管路上，也可设置在冷却器(6)的冷凝液侧出口与膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧进口之间的管路上。

本实用新型的有益效果是：通过热回收器(7)实现进热泵循环回路前料液与冷凝液之间的热量交换，降低热泵负荷和能耗。

附图说明

附图是本实用新型的结构原理示意图；

图中：

1为加热器2为料液泵3为膜蒸馏组件4为压缩机

5为冷凝液泵6为冷却器7为热回收器8为节流件

具体实施方式