膜蒸馏装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及膜蒸馏领域，更具体地，涉及一种膜蒸馏装置。
【背景技术】
[0002]膜蒸馏(MD)是膜技术与蒸发过程相结合的新型膜分离过程，是膜分离技术的一种，其具有高效、节能、工艺简便、投资少、污染小等优点。
[0003]膜蒸馏所用的膜组件具有不被待处理水溶液润湿的微孔高分子膜片，膜片的一侧与热的待处理液直接接触(简称热侧)，膜片的另一侧直接或间接的与低温的水溶液接触(简称冷侧)。热侧溶液中近膜面的水在膜片表面汽化后，在膜片两侧蒸汽压力差的推动下以蒸汽方式通过膜孔传递到冷侧。液相的水溶液被多孔疏水膜片阻挡在热侧，从而实现与气相分离的目的。
[0004]在现有膜蒸馏技术的应用中，膜蒸馏过程中膜片的膜通量的大小是衡量膜蒸馏过程好坏的重要指标，而破坏膜片表面的温差极化及浓差极化是提升膜通量的重要方式。目前的膜蒸馏技术缺乏满足工业化应用需要的破坏膜片表面的温差极化及浓差极化的有效方式。
【发明内容】
[0005]为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供能够在膜蒸馏过程中对膜片表面的温差极化和浓差极化进行有效破坏的膜蒸馏装置。
[0006]为实现上述目的，本发明提供了一种膜蒸馏装置，包括至少一个膜组件，其中每个膜组件均具有由膜片分隔出的待处理液腔和产物腔，还包括:与待处理液腔连通的扰动设备，扰动设备用于对待处理液腔中的待处理液进行扰动。
[0007]根据本发明的一个实施例，还包括壳体，壳体具有依次叠置且相互连通的装置底仓、装置中仓以及装置上仓，其中，待处理液腔的热液进口和热液出口分别设置于装置底仓和装置上仓，产物腔的产水出口设置于装置底仓，其中，膜组件设置在装置中仓内部。
[0008]根据本发明的一个实施例，扰动设备包括鼓风管，鼓风管由外部伸入待处理液腔中，并且鼓风管的出气口位于待处理液腔内。
[0009]根据本发明的一个实施例，鼓风管包括:由外部通入膜蒸馏装置的壳体的至少一根鼓风总管段、以及与鼓风总管段相连的至少一根鼓风支管段，其中，每根鼓风支管段的管壁开设有间隔布置的鼓风出气孔，鼓风出气孔构造成鼓风管的出气口。
[0010]根据本发明的一个实施例，扰动设备还包括:用于向待处理液腔中的待处理液发射超声波的超声波发射器，其中，超声波发射器位于设置在膜蒸馏装置的壳体底部的超声波装置仓中。
[0011]根据本发明的一个实施例，每个膜组件还具有:用于对产物腔中的产物进行冷凝的冷却通道，冷却通道的两端与冷却水进水仓以及排水收集仓连通，其中，冷却水进水仓夹置在装置上仓以及装置中仓之间，并且排水收集仓夹置在装置底仓以及装置中仓之间，其中，产物腔的出口经由设置在排水收集仓中的通道连通至产水出口。
[0012]根据本发明的一个实施例，每个膜组件还具有:用于对产物腔中的产物进行冷凝的冷却通道，冷却通道的两端与冷却水进水仓以及排水收集仓连通，其中，装置上仓夹置在冷却水进水仓以及装置中仓之间，并且装置底仓夹置在排水收集仓以及装置中仓之间，冷却通道经由设置在装置底仓中的通道连通至排水收集仓。
[0013]根据本发明的一个实施例，每个膜组件还具有用于对产物腔中的产物进行冷凝的冷却通道，其中，冷却通道的一端连通至设置在装置上仓顶部的冷却水进水仓，另一端连通至设置在装置中仓侧壁的冷却水出口。
[0014]根据本发明的一个实施例，装置底仓、装置中仓以及装置上仓一体加工成型或者彼此可分离地连接。
[0015]根据本发明的一个实施例，膜组件为直接接触式膜蒸馏组件、气隙式膜蒸馏组件、减压式膜蒸馏组件、以及气扫式膜蒸馏组件中的任一种。
[0016]本发明的有益效果在于:
[0017]在本发明的膜蒸馏装置中，通过将扰动设备连通至由膜片分隔出的待处理液腔，从而利用扰动设备对待处理液腔中的待处理液进行诸如鼓泡的扰动操作，以破坏膜片表面的温差极化及浓差极化。因此，本发明的膜蒸馏装置由于增设了扰动设备，从而可以提高膜组件中膜片的膜通量和产水率。
【附图说明】
[0018]图1是本发明膜蒸馏装置中膜组件一个实施例的结构示意图；
[0019]图2是本发明膜蒸馏装置的一个实施例的结构示意图；
[°02°]图3是图2所不实施例中鼓风管的一个实施例的不意图；
[0021]图4是图2和图3所不实施例中鼓风管的鼓风支管段的一个实施例的放大图；
[0022]图5是本发明膜蒸馏装置的另一个实施例的结构示意图；
[0023]图6是本发明膜蒸馏装置的又一个实施例的结构示意图；
[0024]图7是本发明膜蒸馏装置的再一个实施例的结构示意图；
[0025]图8是图6和图7所示实施例中采用的通道结构的一个实施例的结构示意图；以及
[0026]图9是本发明膜蒸馏装置的可选实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]现参照附图对本发明的膜蒸馏装置10进行描述。如图1和图2所示，本发明提供了一种膜蒸馏装置10，其包括至少一个膜组件12，其中每个膜组件12均具有由膜片14分隔出的待处理液腔16和产物腔18，膜蒸馏装置还包括与待处理液腔16连通的扰动设备，该扰动设备用于对待处理液腔16中的待处理液进行扰动。
[0028]具体来说，在膜蒸馏装置10中可以设置多个膜组件12，每个膜组件12的待处理液腔16中存放诸如浓盐水或有机溶剂混合物等需要分离或提浓的待处理液体。待处理液体中靠近膜片14的水在膜片14表面汽化后，在膜片14两侧蒸汽压力差的推动下以蒸汽方式通过膜片14的膜孔从而传递到产物腔18中，而液相的水溶液被多孔疏水膜片14阻挡在热侧，从而实现与气相分离的目的。
[0029]此处应当理解，图1所示仅为本发明膜蒸馏装置中膜组件一个实施例的示意图，如图所示的结构并不对本发明构成任何限定。换句话说，膜蒸馏领域中任何一种可用的膜组件均可以在本发明中使用，例如，在其它实施例中膜组件的形状、结构、尺寸均可以根据具体使用情况的不同而不同于图1所示实施例，即，图1所示实施例仅用于解释本发明的特定原理，而本发明不局限于此。
[0030]一般来说，所处理的待处理液体在进入待处理液腔16前，可以采用余热或加热等方式使液体温度升高或处在60?100°C之间。此外，膜片14在膜蒸馏过程中主要起气液界面的物理支撑作用，例如可以采用疏水性膜片，处理过程依赖于膜的疏水性、孔径、孔隙率及膜材料等各种因素。膜蒸馏装置10内的膜组件12的数量可以根据产水量确定，一般不少于20支。
[0031]在本发明的膜蒸馏装置10中，通过将扰动设备连通至由膜片14分隔出的待处理液腔16，从而利用扰动设备对待处理液腔16中的待处理液进行诸如鼓泡的扰动操作，以破坏膜片14表面的温差极化及浓差极化。因此，本发明的膜蒸馏装置10由于增设了扰动设备，从而可以提高膜组件12中膜片14的膜通量和产水率。
[0032]进一步参照图2，在本发明的一个实施例中，膜蒸馏装置10还可以包括用于容纳膜组件12的壳体20。具体地，壳体20可以具有依次叠置且相互连通的装置底仓22、装置中仓24以及装置上仓