一种节能膜蒸馏海水淡化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种节能膜蒸馏海水淡化系统，包括换热器，原料水泵，产品水泵，浓盐水排放泵，真空泵，冷凝水排出泵，N个带有加热元件的膜组件，N个闪蒸罐；多个带有加热元件的膜组件串联构成“多效膜蒸馏”，多个闪蒸罐串联构成“多级闪蒸”；将多效膜蒸馏与多级闪蒸过程耦合，前效膜蒸馏产生的二次蒸汽作为后效膜蒸馏加热蒸汽，并且产生的高温淡水逐级闪蒸，闪蒸蒸汽用于料液加热，这样有效地回收了汽化潜热和输出流体显热，实现了能量的梯级利用，提高了系统热效率；带有加热元件的膜组件“蒸汽冷凝‑料液加热‑渗透汽化”过程“准同步”设计，料液依靠重力势能从前效向后效自流，各效无需循环泵，降低了膜蒸馏过程电能消耗，节能效果显著。

An Energy-saving Membrane Distillation Seawater Desalination System

The invention discloses an energy-saving membrane distillation seawater desalination system, including heat exchanger, raw material water pump, product water pump, concentrated brine discharge pump, vacuum pump, condensate discharge pump, N membrane components with heating elements, N flash tanks; multiple membrane components with heating elements are connected in series to form \multi-effect membrane distillation\, and multiple flash tanks are connected in series to form \multi-stage flash\; The process of distillation is coupled with multi-stage flash evaporation. The secondary steam produced by pre-effect membrane distillation is used as heating steam of post-effect membrane distillation, and the high-temperature fresh water is steadily flash evaporated. The flash steam is used to heat the feed liquid. Thus, the latent heat of vaporization and sensible heat of the output fluid are effectively recovered, the cascade utilization of energy is realized, and the thermal efficiency of the system is improved. The quasi-synchronous design of material-liquid heating and pervaporation process relies on gravity potential to self-flow from the former effect to the latter effect without circulating pumps, which reduces energy consumption in membrane distillation process and has remarkable energy-saving effect.

【技术实现步骤摘要】
一种节能膜蒸馏海水淡化系统
本专利技术属于膜分离和海水淡化
，涉及一种节能膜蒸馏海水淡化系统。技术背景水是生命之源，是人类生活和生产不可或缺的基本物质，是地球上不可替代的宝贵自然资源。随着工业化和城镇化进程加快，人口数量急剧增加，加剧了水资源污染和淡水资源匮乏，而这也正在日益影响全球的经济发展和生态环境，全球水资源危机日趋严重。海水淡化是开源之举，是水资源的重要补充和战略储备。海水淡化，又称海水脱盐，是分离海水中盐和水的技术和过程，其实质是“以能源换水源”。经过数十年发展，世界上海水淡化技术日趋成熟，多级闪蒸(MSF)、多效蒸馏(MED)和反渗透(RO)是目前海水淡化领域的三大主流技术。其中多级闪蒸和多效蒸馏都属于热法，两者可实现能量的梯级利用，但也存在初始投资大，单位体积的换热面积小，防腐耐蚀要求高等问题。反渗透属于膜法，具有常温操作、设备灵活、适应范围广等优点，但反渗透膜的通量和选择性对料液海水温度和盐度高度敏感，截留率低，且操作条件苛刻。膜蒸馏(MD)是膜技术与蒸馏过程相耦合的膜分离过程，它以疏水微孔膜为介质，在膜两侧蒸汽压差的作用下，料液中挥发性组分以蒸汽形式透过膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能膜蒸馏海水淡化系统，包括换热器(5)，原料水泵(6)，产品水泵(7)，浓盐水排放泵(8)，真空泵(9)和冷凝水排出泵(10)，N个带有加热元件的膜组件，N个闪蒸罐；N取值为3‑10；原料水泵(6)的出口通过管道与换热器(5)原料水入口连接，换热器(5)原料水出口连接的管道分两路，一路为冷却水排放管，另一路与首效带有加热元件的膜组件(1.1)原料水入口连接；首效带有加热元件的膜组件(1.1)浓盐水出口通过管道与第二效带有加热元件的膜组件(1.2)原料水入口连接；第二效带有加热元件的膜组件(1.2)浓盐水出口通过管道依次与下一效带有加热元件的膜组件原料水入口连接，直至与末效带有加热元件...

【技术特征摘要】
1.一种节能膜蒸馏海水淡化系统，包括换热器(5)，原料水泵(6)，产品水泵(7)，浓盐水排放泵(8)，真空泵(9)和冷凝水排出泵(10)，N个带有加热元件的膜组件，N个闪蒸罐；N取值为3-10；原料水泵(6)的出口通过管道与换热器(5)原料水入口连接，换热器(5)原料水出口连接的管道分两路，一路为冷却水排放管，另一路与首效带有加热元件的膜组件(1.1)原料水入口连接；首效带有加热元件的膜组件(1.1)浓盐水出口通过管道与第二效带有加热元件的膜组件(1.2)原料水入口连接；第二效带有加热元件的膜组件(1.2)浓盐水出口通过管道依次与下一效带有加热元件的膜组件原料水入口连接，直至与末效带有加热元件的膜组件(1.3)原料水入口连接；末效带有加热元件的膜组件(1.3)浓盐水出口通过管道与浓盐水排放泵(8)入口连接；蒸汽管与首效带有加热元件的膜组件(1.1)蒸汽入口连接；首效带有加热元件的膜组件(1.1)不凝汽和凝结水出口连接的管道分三路，一路为首效不凝汽管，第二路与冷凝水排出泵(10)连接，第三路与首效闪蒸罐(2.1)的进口连接；首效带有加热元件的膜组件(1.1)的蒸汽出口、首效不凝汽管和首效闪蒸罐(2.1)的蒸汽出口通过管道汇合后，与第二效带有加热元件的膜组件(1.2)的蒸汽入口连接；第二效带有加热元件的膜组件(1.2)的不凝汽和凝结水出口连接的管道分两路，一路为第二效不凝汽管，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢玉雷，王付杉，王鑫，孙靖，刘洪锟，王琪，谢春刚，
申请(专利权)人：自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12