用于对蒸馏装置中的膜壁进行再生的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于在蒸馏装置中再生膜壁的方法，其中提供了具有一个或多个蒸发和冷凝级的蒸馏装置，每个蒸发和冷凝级具有引导液体的至少一个流动通道(11)，所述流动通道至少部分地由透气且液密的膜壁(12)限制，其中，从所述液体产生的蒸气通过所述膜壁(12)。本发明专利技术的特征在于：将所述液体从所述至少一个流动通道移除，其中，从所述至少一个流动中移除所述液体之后，所述膜壁在两侧被气体气氛围绕，但仍然被液体润湿；其中，通过调节围绕所述膜壁的所述气体气氛，使得所述气体气氛中所述液体的分压低于润湿所述膜壁的所述液体的蒸气压，从而移除润湿所述膜壁的所述液体。这种效果可以例如通过由另一膜壁(40)隔开的汲取液(41)来放大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对蒸馏装置中的膜壁进行再生的方法
本专利技术涉及一种用于对蒸馏装置中的膜壁进行再生的方法。
技术介绍
膜是一种薄的结构，其对于一些物质或相是可透过的，但对于其它物质或相则是不可透过的。膜可用于材料分离。在膜蒸馏中，薄的、微孔且疏水的结构被用作膜壁(membranewall)，其对于气体是可透过的，但是对于液体特别是水是不可透过的。该薄的微孔且疏水结构可以施加到一支撑层以增强该膜壁的机械强度。在膜蒸馏中，液体沿着膜壁流动，其中液体中的低沸点组分由于分压差而穿过膜壁蒸发。膜壁用于相分离(phaseseparation)并且允许产生非常大面积的用于蒸发的相界。被蒸发的成分在通过膜壁之后在相对侧上冷凝，因此可以以液体形式回收并退出该过程。在膜蒸馏过程中，在膜孔内通常存在有气体。然而，也可能发生膜壁被润湿并且液体进入膜壁的孔。在这种情况下，则不再能确保膜壁对液体的阻留作用(retention)，而是液体能够穿过该膜壁。盐在膜壁表面上的的结晶、沉积物、或与膜壁形成直接接触的表面活性物质，这都会造成膜壁的润湿。被液体润湿的膜可以单独地更换或与整个蒸馏装置一起更换。然而，这需要大量的工作，并且也是不经济的解决方案。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于对蒸馏装置中的膜壁进行再生的方法，其中，被液体润湿的膜壁在其再生过程中可以保留在该蒸馏装置中。本专利技术的问题通过具有权利要求1的特征的方法来解决。有利的进一步改进和实施例在从属权利要求中限定。根据本专利技术的方法用于对蒸馏装置中的膜壁进行再生。为此，根据本专利技术，提供了一种蒸馏装置，其包括一个或多个蒸发和冷凝级。每个蒸发和冷凝级包括至少一个流动通道来引导液体，该流动通道至少部分地由透气且液密的膜壁限制。从所述液体产生的蒸气通过所述膜壁。在第一步骤中，从所述至少一个流动通道中移除所述液体，使得在从所述至少一个流动通道中移除所述液体之后，被润湿的膜壁在两侧被气体气氛围绕。为此，可以将所述液体从所述至少一个流动通道排出，或者，所述液体可以被蒸发。然后，通过调节围绕所述膜壁的所述气体气氛，使得所述气体气氛中所述液体的分压低于润湿所述膜壁的所述液体的蒸气压，从而移除润湿所述膜壁的所述液体。优选地，在移除润湿所述膜壁的所述液体期间，所述膜壁并不从所述蒸馏装置中移走，而是保留在蒸馏装置中。因此，可以用比常规再生工艺更少的工作和更快的速度再生所述膜壁。在再生过程中，从膜壁移除了液体，并恢复了膜壁对液体的阻留作用，即恢复了膜壁的疏水性，并且除去了引起润湿的所有物质。存在各种可能性来调节围绕膜壁的气体气氛，使得气体气氛中的液体的分压低于润湿膜壁的液体的蒸气压。根据一个实施例，负压在蒸馏装置中产生，并且进一步地，将热量供给至蒸馏装置。如果气体气氛中该液体的分压足够低，这会导致润湿膜壁的液体蒸发。该负压可以例如通过真空泵来产生。该热能可以经由不可透过蒸气和液体但导热的壁来供给至所述至少一个流动通道，该壁限制了所述至少一个流动通道并且与所述膜壁相对布置。另一实施例提供了沿着膜壁和/或穿过膜壁来引导空气流，以调节围绕膜壁的气体气氛，使得气体气氛中所述液体的分压低于润湿膜壁的液体的蒸气压。在沿着膜壁和/或穿过膜壁引导空气流之前，空气流仍然可以被加热，以便加速润湿该膜的液体的蒸发。特别地，该空气流可以通过风扇和/或真空泵产生。在从蒸馏装置中移除液体之前，有利的是用清洗液清洗所述至少一个流动通道，以便从蒸馏装置中除去特别是那些已经造成膜壁润湿并且能再次导致润湿的物质。根据一个实施例，所述至少一个流动通道利用所述膜壁与相应的蒸发和冷凝级的蒸气室隔开。此外，该蒸气室由一冷凝壁限制，从所述液体产生并通过膜壁的蒸气在该冷凝壁处被冷凝。在蒸馏装置的正常蒸馏操作期间，待浓缩的液体流过该至少一个流动通道。该液体的一部分穿过该膜壁蒸发，并在冷凝壁上冷凝。真空泵可以连接到蒸气室以在蒸馏装置中产生负压。特别地，可以切断通向所述至少一个流动通道的一个供给管线或多个供给管线；例如，在蒸馏装置的正常蒸馏操作中，待浓缩的液体流过该一个或多个供给管线。这能够充分降低膜壁周围的压力，以实现润湿膜壁的液体的蒸发。该蒸馏装置可以设计成包括若干级，并且可以包括一个接一个布置的多个蒸发和冷凝级。在此，相应在后的蒸发和冷凝级用其引导液体的至少一个流动通道直接相邻于在前的蒸发和冷凝级的冷凝壁。这样，该冷凝壁将在前的蒸发和冷凝级的蒸气室与在后的蒸发和冷凝级的引导液体的至少一个流动通道隔开，并且允许将蒸气冷凝期间释放的能量传递至流过该至少一个流动通道的液体。根据一个实施例，一个接一个布置的所述多个蒸发和冷凝级的所述膜壁相继地再生，其中，首先移除(特别是首先排空)所述蒸发和冷凝级之一的所述至少一个流动通道中存在的所述液体，同时，在前的蒸发和冷凝级的流动通道保持填充有液体。然后，在被排空液体的所述至少一个流动通道对应的蒸发和冷凝级中产生负压，以便对这一蒸发和冷凝级的膜壁进行再生。在完成这一蒸发和冷凝级的膜壁再生之后，移除(特别是排空)在前的蒸发和冷凝级的所述至少一个流动通道中存在的所述液体，同时，剩余的蒸发和冷凝级的流动通道保持填充有液体。然后，在该在前的蒸发和冷凝级中产生负压，以便对该在前的蒸发和冷凝级的膜壁进行再生。上述的蒸发和冷凝级的膜壁的相继再生过程可以持续进行，直到第一蒸发和冷凝级的膜壁已经再生。有利地，第一个被再生的膜壁可以是该一系列蒸发和冷凝级中布置在最后的那个蒸发和冷凝级的膜壁。此外，为了加速膜壁的再生，可以将热能供应至第一蒸发和冷凝级的所述至少一个流动通道。根据另一实施例，一个接一个布置的所述多个蒸发和冷凝级的膜壁通过如下方式被同时再生：移除(特别是排空)所述蒸发和冷凝级的流动通道中存在的所述液体；然后，在所述蒸发和冷凝级的流动通道中并行地(inparallel)引入空气流，这导致润湿膜壁的液体的蒸发。如上所述，所述至少一个流动通道可以通过膜壁与相应的蒸发和冷凝级的蒸气室隔开。此外，该蒸气室可以由一冷凝壁限制。作为替代方案，该蒸气室也可以由另一膜壁限制，该另一膜壁将该蒸气室与汲取液所流过的另一流动通道隔开。该汲取液具有低的蒸气压，从而导致湿气(moisture)经由另一膜壁从蒸气室移除。附图说明在下文中，将参照示例性实施例并参考附图更详细地阐述本专利技术。在附图中：图1是蒸馏装置的一个示例性实施例的示意图，所述蒸馏装置具有引导液体的流动通道并且具有通过膜壁与流动通道隔开的蒸气室，利用在蒸馏装置中产生的负压来再生膜壁；图2是蒸馏装置的一个示例性实施例的示意图，所述蒸馏装置具有一个接一个布置的多个蒸发和冷凝级，利用在蒸馏装置中产生的负压来相继地再生蒸发和冷凝级的膜壁；图3是蒸馏装置的一个示例性实施例的示意图，所述蒸馏装置具有多个平行的流动通道，利用在蒸馏装置中产生的负压来再生膜壁；图4是蒸馏装置的一个示例性实施例的示意图，利用由风扇产生的空气流来再生膜壁；图5是蒸馏装置的一个示例性实施例的示意图，利用由真空泵产生的空气流来再生膜壁；图6是蒸馏装置的一个示例性实施例的示意图，所述蒸馏装置具有一个接一个布置的多个蒸发和冷凝级，通过将空气流并行地引入各蒸发和冷凝级的流动通道来再生各蒸发和冷凝级的膜壁；和图7是蒸馏装置的一个示例性实施例的示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对蒸馏装置(10)的膜壁(12)进行再生的方法，其中，提供了包括一个或多个蒸发和冷凝级(27‑29)的蒸馏装置(10)，其中每个蒸发和冷凝级(27‑29)包括引导液体的至少一个流动通道(11)，所述流动通道至少部分地由透气且液密的膜壁(12)限制，其中，从所述液体产生的蒸气通过所述膜壁(12)；其特征在于：将所述液体从所述至少一个流动通道(11)移除，其中，从所述至少一个流动通道(11)中移除所述液体之后，所述膜壁(12)在两侧被气体气氛围绕，但仍然被液体润湿；和通过调节围绕所述膜壁(12)的所述气体气氛，使得所述气体气氛中所述液体的分压低于润湿所述膜壁(12)的所述液体的蒸气压，从而移除润湿所述膜壁(12)的所述液体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.29 DE 102014110746.21.一种用于对蒸馏装置(10)的膜壁(12)进行再生的方法，其中，提供了包括一个或多个蒸发和冷凝级(27-29)的蒸馏装置(10)，其中每个蒸发和冷凝级(27-29)包括引导液体的至少一个流动通道(11)，所述流动通道至少部分地由透气且液密的膜壁(12)限制，其中，从所述液体产生的蒸气通过所述膜壁(12)；其特征在于：将所述液体从所述至少一个流动通道(11)移除，其中，从所述至少一个流动通道(11)中移除所述液体之后，所述膜壁(12)在两侧被气体气氛围绕，但仍然被液体润湿；和通过调节围绕所述膜壁(12)的所述气体气氛，使得所述气体气氛中所述液体的分压低于润湿所述膜壁(12)的所述液体的蒸气压，从而移除润湿所述膜壁(12)的所述液体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述蒸馏装置(10)中产生负压，特别地，所述负压通过真空泵(21)产生，并且特别地，将热量供给到所述蒸馏装置(10)，以调节围绕所述膜壁(12)的所述气体气氛，使得所述气体气氛中的所述液体的分压低于润湿所述膜壁(12)的所述液体的蒸气压。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少一个流动通道(11)由不透气且不透液的壁(23)来限制，所述壁(23)布置在所述膜壁(12)的对面；并且，所述热量经由所述不透气且不透液的壁(23)供给到所述蒸馏装置(10)。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，沿着所述膜壁(12)和/或穿过所述膜壁(12)引导空气流，以调节围绕所述膜壁(12)的所述气体气氛，使得所述气体气氛中的所述液体的分压低于润湿所述膜壁(12)的所述液体的蒸气压。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在沿着所述膜壁(12)和/或穿过所述膜壁(12)引导所述空气流之前，加热所述空气流。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述空气流通过鼓风机(36)和/或真空泵(21)产生。7.根据在前权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在从所述至少一个流动通道(11)移除所述液体之前，用清洗液清洗所述至少一个流动通道(11)。8.根据在前权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个流动通道(11)利用所述膜壁(12)与相应的蒸发和冷凝级(27-29)的蒸气室(13)隔开；并且，所述蒸气室(13)由冷凝壁(14)限制，从所述液体产生并通过所述膜壁(12)的蒸气在所述冷凝壁处被冷凝。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述真空泵(21)连接至所述蒸气室(13)，并且特别地，通向所述至少一个流动通道(11)的一个或多个供给管线(15)被关闭，以在所述蒸馏装置(10)中产生所述负压。10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·文策尔，塞巴斯蒂安·比特纳，多米尼克·魏斯，沃尔夫冈·海因茨尔，
申请(专利权)人：梅杰布拉沃有限公司，
类型：发明
国别省市：维尔京群岛,VG