推荐一种膜蒸馏法海水淡化装置的制造方法

将乐信息网 http://www.jianglexinxi.cn 2020-10-18 11:37 出处:网络
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一种膜蒸馏法海水淡化装置的制造方法
本实用新型涉及一种海水淡化装置,尤其是涉及一种膜蒸馏法海水淡化装置。其主要是解决现有技术所存在的制备纯水的其他膜过程相比通量较小,膜蒸馏两侧的蒸汽压差可由温度差产生,提高料液温度可增大传质通量,但考虑膜材料使用温度、处理液的耐受温度以及能耗的限制,料液温度不能无限提高等的技术问题。本实用新型包括原料筒(1),所述的原料筒(1)通过管路连接有隔膜泵(2),隔膜泵连接有静电膜分离池(3),静电膜分离池内设有膜(10),膜为PTFE双向拉伸膜,静电膜分离池连接电源(4),静电膜分离池通过管路连接回原料筒,静电膜分离池还通过管路连接收集筒(5),收集筒连接真空泵(6)。

一种膜蒸馏法海水淡化装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种海水淡化装置,尤其是涉及一种膜蒸馏法海水淡化装置。

[0002]膜蒸馈(Membrane distillat1n, MD)是一种以疏水微孔膜两侧蒸气压差为传质推动力的新型水处理过程。疏水膜一侧直接接触热的原料液(热侧),当孔径合适,由于膜的疏水性,液态水不能直接通过膜孔流到透过侧(冷侧);又由于膜两侧温度不同,在膜孔两侧会产生水蒸气压差,水蒸气在膜两侧压差的推动作用下扩散通过膜孔,蒸汽在膜的冷侧逸出并冷凝,而非挥发性的离子、大分子、胶体、细胞等物质因不能挥发而不能透过疏水膜,因此可以在冷侧得到纯水,并同时实现热侧溶液的浓缩[1]。膜蒸馏过程操作条件温和,在常压和接近常温下便可有足够的推动力实现水的传递,可利用太阳能、地热、工业余热等廉价能源加温原料侧,是一种高效节能、容易放大的分离技术,美国环境署和能源部已经把膜蒸馏列入优先发展的环境友好的节能技术。但是目前制备纯水的其他膜过程相比通量较小,膜蒸馏两侧的蒸汽压差可由温度差产生,提高料液温度可增大传质通量,但考虑膜材料使用温度、处理液的耐受温度以及能耗的限制,料液温度不能无限提高。

[0003]本实用新型是提供一种膜蒸馏法海水淡化装置,其主要是解决现有技术所存在的制备纯水的其他膜过程相比通量较小,膜蒸馏两侧的蒸汽压差可由温度差产生,提高料液温度可增大传质通量,但考虑膜材料使用温度、处理液的耐受温度以及能耗的限制,料液温度不能无限提高等的技术问题。
[0004]本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
[0005]本实用新型的一种膜蒸馏法海水淡化装置,包括原料筒,所述的原料筒通过管路连接有隔膜栗,隔膜栗连接有静电膜分离池,静电膜分离池连接电源,静电膜分离池内设有膜,膜为PTFE双向拉伸膜,静电膜分离池通过管路连接回原料筒,静电膜分离池还通过管路连接收集筒,收集筒连接真空栗。本实用新型实现传统膜分离过程,使原料液中的水透过膜进入渗透侧,通过引入不对称静电场,使水分子在静电作用下向渗透侧迀移,辅助水分子的跨膜传质。原料液经隔膜栗连续切向流入膜评价池中,循环液出口向上,以减少原料液夹带的气泡滞留。原料流速为60 L/h,温度保持在20°C。渗透侧温度20°C,与原料侧没有温度差,膜两侧的水蒸气压差利用真空栗在渗透侧抽真空形成,渗透侧绝对压力20 kPa,渗透气体由液氮冷凝在收集筒中。
[0006]作为优选,所述的静电膜分离池包括有组合在一起凸块与凹块,凸块、凹块内部都设有空腔,凸块与凹块之间卡接有多孔板、膜,凸块内的空腔为原料腔,凹块内的空腔为渗透腔,原料腔内连通有板电极,渗透腔内连通有针电极、柱电极、线电极或渗透板电极。本实用新型采用尼龙制作静电膜分离池,PTFE烧结多孔板作为膜的支撑垫,在膜原料侧与膜平行安装一个与膜有效面积相同的圆形平板电极,使电场可以完全覆盖膜有效面积,透过侧中心处与膜垂直安装一个针状电极,电极间距可通过在渗透侧添加尼龙隔板调控,电极材料为不锈钢导体,两电极连接直流高压电源的输出端给电极供电(电压0-20 kV连续可调,最大电流1mA),作为比较,渗透侧用其他形状的电极代替针电极:柱状电极,线状电极或平板电极。
[0007]作为优选,所述的凸块与凹块之间设有高压绝缘胶带。连接部位采用高压绝缘胶带严格绝缘处理,以防出现漏电现象。
[0008]作为优选,所述的隔膜栗通过管路连接有阀门,阀门通过管路连接回原料筒。这样可以组成一个原料液循环系统。
[0009]作为优选,所述的原料筒与静电膜分离池之间设有流量计。
[0010]作为优选,所述的收集筒为并联在一起的两个以上,收集筒的进出口处都设有转换阀,这样可以随时切换采用哪个收集筒,使得整个膜蒸馏过程不间断。。
[0011]作为优选,所述的真空栗处设有真空计。
[0012]因此,本实用新型通过附加不对称静电场后,膜蒸馏过程的水通量和分离性能可以得到同时提高,结构简单、合理。

[0013]附图1是本实用新型的一种结构示意图;
[0014]附图2是本实用新型静电膜分离池的一种结构示意图。
[0015]图中零部件、部位及编号:原料筒1、隔膜栗2、静电膜分离池3、电源4、收集筒5、真空栗6、凸块7、凹块8、多孔板9、膜10、原料腔11、渗透腔12、板电极13、针电极14、高压绝缘胶带15、阀门16、流量计17、转换阀18、真空计19。

[0016]下面通过实施例,并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
[0017]实施例:本例的一种膜蒸馏法海水淡化装置,如图1,包括原料筒I,原料筒通过管路连接有隔膜栗2,隔膜栗连接有静电膜分离池3,静电膜分离池内设有膜10,膜为PTFE双向拉伸膜,静电膜分离池连接电源4,静电膜分离池通过管路连接回原料筒,静电膜分离池还通过管路连接收集筒5,收集筒连接真空栗6。如图2,静电膜分离池包括有组合在一起凸块7与凹块8,凸块、凹块内部都设有空腔,凸块与凹块之间卡接有多孔板9、膜10,凸块内的空腔为原料腔11,凹块内的空腔为渗透腔12,原料腔内连通有板电极13,渗透腔内连通有针电极14、柱电极、线电极或渗透板电极。凸块与凹块之间设有高压绝缘胶带15。隔膜栗通过管路连接有阀门16,阀门通过管路连接回原料筒I。原料筒与静电膜分离池之间设有流量计17。收集筒为并联在一起的两个以上,收集筒的进出口处都设有转换阀18。真空栗6处设有真空计19。
[0018]在膜两侧针、板电极上施加电压,形成不对称静电场后,这时水分子受到一个向针状电极方向的梯度力,这个力推动水分子以更快的速度透过膜。施加电压后水通量得到提高,证明了不对称静电场促进水分子跨膜传质的有效性。由于分子的热运动,将阻碍偶极子沿电场方向的取向和定向迀移,故作用电场越强,偶极子沿电场方向的排列越趋整齐,受电场梯度力的作用也更大。因此实验中随着电压增加,电场对水分子传质的强化作用增强,通量增长率增大,施加4 kV电压时,通量可增加50%。
[0019]以上所述仅为本实用新型的具体实施例,但本实用新型的结构特征并不局限于此,任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内,所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。

1.一种膜蒸馏法海水淡化装置,包括原料筒(I),其特征在于所述的原料筒(I)通过管路连接有隔膜栗(2),隔膜栗连接有静电膜分离池(3),静电膜分离池连接电源(4),静电膜分离池内设有膜(10 ),膜为PTFE双向拉伸膜,静电膜分离池通过管路连接回原料筒,静电膜分离池还通过管路连接收集筒(5),收集筒连接真空栗(6)。2.根据权利要求1所述的一种膜蒸馏法海水淡化装置,其特征在于所述的静电膜分离池(3)包括有组合在一起凸块(7)与凹块(8),凸块、凹块内部都设有空腔,凸块与凹块之间卡接有多孔板(9)、膜(10),凸块内的空腔为原料腔(11),凹块内的空腔为渗透腔(12),原料腔内连通有板电极(13),渗透腔内连通有针电极(14)、柱电极、线电极或渗透板电极。3.根据权利要求2所述的一种膜蒸馏法海水淡化装置,其特征在于所述的凸块(7)与凹块(8 )之间设有高压绝缘胶带(15)。4.根据权利要求1或2或3所述的一种膜蒸馏法海水淡化装置,其特征在于所述的隔膜栗(2)通过管路连接有阀门(16),阀门通过管路连接回原料筒(I)。5.根据权利要求1或2或3所述的一种膜蒸馏法海水淡化装置,其特征在于所述的原料筒(I)与静电膜分离池(3 )之间设有流量计(17)。6.根据权利要求1或2或3所述的一种膜蒸馏法海水淡化装置,其特征在于所述的收集筒(5 )为并联在一起的两个以上,收集筒的进出口处都设有转换阀(18 )。7.根据权利要求1或2或3所述的一种膜蒸馏法海水淡化装置,其特征在于所述的真空栗(6)处设有真空计(19)。
C02F9/12GK205501025SQ201521024933
2016年8月24日
2015年12月11日
孙锦龙, 吴益民, 杜润红
杭州萧星海水淡化设备科技有限公司

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