一种太阳能耦合MVR真空膜蒸馏浓缩硫酸溶液系统及方法技术方案

一种太阳能耦合MVR真空膜蒸馏浓缩硫酸溶液系统及方法，属于MVR技术领域。该装置包括原料罐、控制阀、循环泵、换热器、太阳能、太阳能集热器、真空泵、蒸汽蓄热器、排管、喷嘴、凝水罐、真空膜组件、蒸汽压缩机，本发明专利技术将太阳能、MVR技术和真空膜蒸馏技术结合起来，根据太阳辐射的强弱设置三种运行模式，充分利用了太阳能和二次蒸汽冷凝潜热作为热源加热原料液，采用真空膜蒸馏技术保证硫酸溶液高纯分离的同时，采用太阳能和MVR保证了其蒸发过程的高效节能特性，并节省了冷却水装置，有效减少了运行费用,适用于石油化工、钢铁、氯碱、有色金属等行业硫酸废液的高效回收利用。酸废液的高效回收利用。酸废液的高效回收利用。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能耦合MVR真空膜蒸馏浓缩硫酸溶液系统及方法


[0001]本专利技术涉及MVR
，特别涉及一种太阳能耦合MVR真空膜蒸馏浓缩硫酸溶液系统及方法。

技术介绍

[0002]硫酸作为一种基本工业原料，广泛应用于钢铁、石化、氯碱以及钛白等行业。然而，由于生产设备简陋、技术条件落后以及环境保护意识淡薄，在生产利用过程中将会产生大量的硫酸废液，其直接排放不仅浪费资源，还污染环境。目前，硫酸废液的处理主要以中和、高温裂解、化学氧化、萃取、单效蒸发和多效蒸发等为主，普遍存在分离效率低、能耗高、运行稳定性差等问题。因此，合理、高效的处理硫酸废液成为众多行业的迫切需求。
[0003]膜蒸馏（MD）是一种新兴的热驱动分离过程，旨在以疏水微孔膜为屏障，在膜两侧蒸汽压差的驱动下，热侧溶液中的水分子在膜表面蒸发并透过膜孔到达冷侧，而溶质分子无法通过膜孔，整个过程实现了溶液的高纯分离。根据冷侧水蒸汽的冷凝方式不同，膜蒸馏可分为直接接触式、气隙式、气扫式和真空式。因具有操作温度低、分离效率高、耐腐蚀性强以及工艺流程简单等优势，膜蒸馏技术已广泛应用于海水淡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能耦合MVR真空膜蒸馏浓缩硫酸溶液系统，其特征在于：包括原料罐(1)、第一控制阀(2
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1)、第二控制阀(2
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2)、第三控制阀(2
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3)、第四控制阀(2
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4)、第五控制阀(2
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5)、第六控制阀(2
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6)、第一循环泵(3
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1)、第二循环泵(3
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2)、第一换热器(4
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1)、第二换热器(4
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2)、太阳能(5)、太阳能集热器(6)、真空泵(7)、蒸汽蓄热器(8)、排管(9)、喷嘴(10)、凝水罐(11)、真空膜组件(12)、蒸汽压缩机(13)；所述原料罐(1)的溶液出口依次通过第二控制阀(2
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2)与第一循环泵(3
‑
1)连通到真空膜组件(12)的硫酸溶液进口，所述真空膜组件(12)的蒸汽出口通过蒸汽压缩机(13)连通到第二换热器(4
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2)的热侧进口，所述第二换热器(4
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2)的热侧出口与蒸汽蓄热器(8)的蒸汽进口连通，所述蒸汽蓄热器(8)的蒸汽出口依次连通第三控制阀(2
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3)与真空泵(7)，所述蒸汽蓄热器(8)的溶液出口依次通过第四控制阀(2
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4)与第二循环泵(3
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2)连通到太阳能集热器(6)的溶液进口，所述太阳能集热器(6)的溶液出口与第一换热器(4
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1)的热侧进口连通，所述第一换热器(4
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1)的热侧出口与凝水罐(11) 连通；所述真空膜组件(12)的硫酸溶液出口与第二换热器(4
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2)的冷侧进口连通，所述第二换热器(4
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2)的冷侧出口与第一换热器(4
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1)的冷侧进口连通，所述第一换热器(4
‑
1)的冷侧出口与原料罐(1)的溶液进口连通；所述蒸汽蓄热器(8)的排污口与第五控制阀(2
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5)连通；所述原料罐(1)的排液口与第一控制阀(2
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1)连通；所述凝水罐(11)的排液口与第六控制阀(2
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6) 连通。2.根据权利要求1所述的一种太阳能耦合MVR真空膜蒸馏浓缩硫酸溶液系统，其特征还在于：所述蒸汽蓄热器(8)内部设有多根分布排管(9)，每根排管(9)出口均设有一个喷嘴(10)。3.根据权利要求2所述的一种太阳能耦合MVR真空膜蒸馏浓缩硫酸溶液系统，其特征还在于：所述蒸汽蓄热器(8)外部表面设有一定厚度的保温材料。4.根据权利要求1所述的一种太阳能耦合MVR真空膜蒸馏浓缩硫酸溶液系统，其特征还在于：所述真空膜组件(12) 内部设有数根中空纤维膜管，膜管由膜孔径为0.2
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0.4 μm的聚四氟乙烯疏水微孔膜制备。5.一种如权利要求1所述的太阳能耦合MVR真空膜蒸馏浓缩硫酸溶液系统的运行方法，其特征还在于：所述太阳能(5)的辐射强度分为三个区间，当太阳辐射强度为第一区间时，采用太阳能为系统提供热源并进行第一种运行模式，当太阳辐射强度为第二区间时，采用太阳能耦合MVR为系统提供热源并进行第二种运行模式，当太阳辐射强度为第三区间时，采用MVR为系统提供热源并进行第三种运行模式。6.根据权利要求5所述的一种太阳能耦合MVR真空膜蒸馏浓缩硫酸溶液系统的运行方法，其特征还在于：所述第一种运行模式：首先开启第一循环泵（3

【专利技术属性】
技术研发人员：司泽田，向家伟，钟永腾，杨荣刚，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：