膜蒸馏装置及其膜交换单元制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种膜蒸馏装置及其膜交换单元，该膜交换单元用于放置在膜蒸馏装置的壳体内，壳体内通入有水蒸汽，膜交换单元包括：安装框及疏水膜，疏水膜设有两个，两个疏水膜分别设置在安装框的两侧，两个疏水膜与安装框围合形成交换腔，安装框上设有与交换腔均相连通的冷端进口及冷端出口，冷端进口与冷端出口分别位于安装框的两端且均位于交换腔的顶部。如此，当冷端进口通入有冷空气时，可充分利用冷空气及水蒸汽的特性，即冷空气密度大，水蒸汽密度小，使得进入交换腔内的冷空气具有先下沉后上浮的运动趋势，延长了冷空气流动路径，使得水蒸汽具有充分的交换时间，进而可有效提高膜通量及废液的净化效率。膜通量及废液的净化效率。膜通量及废液的净化效率。

【技术实现步骤摘要】
膜蒸馏装置及其膜交换单元


[0001]本专利技术涉及膜蒸馏
，尤其是涉及一种膜蒸馏装置及其膜交换单元。

技术介绍

[0002]膜蒸馏是一种采用疏水微孔膜，以膜两侧的压力差为传质驱动力的膜分离过程。由于膜蒸馏操作条件温和，能利用低品位热源，且具有净化效率高等优点，因而被广泛应用于城市污水处理、化工废液处理等领域。
[0003]为了避免高温废液直接与膜组件内疏水微孔膜接触，导致疏水微孔膜易被污染、出现堵塞等问题从而影响其使用寿命。目前，在膜蒸馏技术中，会先将通入膜组件内的高温废液变成湿热水蒸汽，然后再将湿热水蒸汽通入膜组件内。然而，以上方式虽然可减少膜出现污染的情况，有利于提高膜的使用寿命，但疏水微孔膜的膜通量较低，导致膜蒸馏技术净化效率受到限制。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述问题，提供一种膜蒸馏装置及其膜交换单元，该膜交换单元具有较高的膜通量，有利于提高膜蒸馏装置的净化效率。
[0005]一种膜交换单元，所述膜交换单元用于放置在膜蒸馏装置的壳体内，且所述壳体内通入有水蒸汽，所述膜交换单元包括：安装框及疏水膜，所述疏水膜设有两个，两个所述疏水膜分别设置在所述安装框的两侧，且两个所述疏水膜与所述安装框围合形成交换腔，所述安装框上设有与所述交换腔均相连通的冷端进口及冷端出口，且所述冷端进口与所述冷端出口分别位于所述安装框的两端且均位于所述交换腔的顶部，所述冷端进口用于将冷空气通入所述交换腔，所述冷端出口用于将进入所述交换腔内的水蒸汽排出所述交换腔。
[0006]在上述的膜交换单元中，由于安装框上设有与交换腔相连通的冷端进口及冷端出口，如此，可通过冷端进口将冷空气通入交换腔内，当膜交换单元放置在膜蒸馏装置的壳体内，每一疏水膜的两侧均形成有温度差，在压差的作用下，水蒸汽穿过疏水膜上的微孔进入交换腔内，最终从冷端出口排出以实现废液净化。此外，由于冷端进口与冷端出口分别位于安装框的两端且均位于交换腔的顶部，如此，当膜交换单元放置在膜蒸馏装置的壳体内，且冷端进口通入有冷空气时，可充分利用冷空气及水蒸汽的特性，即冷空气密度大，水蒸汽密度小，如此，使得进入交换腔内的冷空气具有先下沉后上浮的运动趋势，延长了冷空气流动路径，使得水蒸汽具有充分的交换时间，进而可有效提高膜通量及废液的净化效率。
[0007]下面进一步对技术方案进行说明：
[0008]在其中一个实施例中，所述安装框包括第一横梁架、第一立柱、第二横梁架及第二立柱，且所述第一横梁架、所述第一立柱、所述第二横梁架及所述第二立柱依次相连以形成环形框架结构，所述第一立柱内设有与所述交换腔相连通的进气通道，且所述第一立柱的顶端设有所述冷端进口，且所述冷端进口与所述进气通道连通；所述第二立柱内设有与所述交换腔相连通的排气通道，且所述第二立柱的顶端设有所述冷端出口，且所述冷端出口
与所述排气通道连通。
[0009]在其中一个实施例中，所述第一立柱的侧壁设有第一穿孔组，所述进气通道通过所述第一穿孔组与所述交换腔相连通；所述第二立柱的侧壁设有第二穿孔组，所述排气通道通过所述第二穿孔组与所述交换腔相连通。
[0010]在其中一个实施例中，所述第一穿孔组的孔口面积小于所述冷端进口的面积，所述第二穿孔组的孔口面积大于或等于所述第一穿孔组的孔口面积。
[0011]在其中一个实施例中，所述第一穿孔组包括多个第一穿孔，且多个所述第一穿孔沿所述第一立柱的长度方向间隔设置；所述第二穿孔组包括多个第二穿孔，且多个所述第二穿孔沿所述第二立柱的长度方向间隔设置。
[0012]在其中一个实施例中，所述疏水膜包括相背设置的粗糙面和光滑面，两个所述疏水膜的粗糙面均朝向所述安装框，两个所述粗糙面与所述安装框围合形成所述交换腔。
[0013]在其中一个实施例中，所述膜交换单元还包括密封垫及压条，所述密封垫垫设在所述疏水膜与所述安装框之间，所述压条压设在所述疏水膜上且通过连接件将所述疏水膜及所述密封垫固定在所述安装框上；
[0014]和/或，所述密封垫设置在所述疏水膜与所述压条之间。
[0015]本申请还提供一种膜蒸馏装置，包括：壳体及如上所述的膜交换单元，所述壳体内设有容置腔，所述膜交换单元容置在所述容置腔内，所述壳体的壳壁设有热端进口及热端出口，且所述热端进口与所述热端出口均与所述容置腔相连通。
[0016]在其中一个实施例中，冷空气在所述交换腔内从所述冷端进口流向所述冷端出口的方向为第一方向，水蒸汽在所述容置腔内从所述热端进口流向所述热端出口的方向为第二方向，所述第一方向与所述第二方向相反。
[0017]在其中一个实施例中，所述膜交换单元设有多个，且多个所述膜交换单元并列设置在所述容置腔内。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]此外，附图并不是1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。在附图中：
[0021]图1为本专利技术一实施例中膜蒸馏装置的结构示意图；
[0022]图2为图1中A
‑
A线的剖视图；
[0023]图3为图2中圈B处的结构放大示意图；
[0024]图4为本专利技术一实施例中膜交换单元的结构示意图；
[0025]图5为图4中C
‑
C线的剖视图；
[0026]图6为图5中圈D处的结构放大示意图；
[0027]图7为本专利技术一实施例中膜交换单元另一视角的结构示意图；
[0028]图8为本专利技术一实施例中膜交换单元又一视角的结构示意图；
[0029]图9为图8中圈E处的结构放大示意图；
[0030]图10为本专利技术一实施例中安装框的结构示意图；
[0031]图11为本专利技术一实施例中安装框另一视角的结构示意图。
[0032]图中各元件标记如下：
[0033]10、膜蒸馏装置；100、膜交换单元；110、安装框；111、横梁架；112、第一立柱；1121、冷端进口；1122、第一穿孔；113、第二横梁架；114、第二立柱；1141、冷端出口；120、疏水膜；130、密封垫；140、压条；200、壳体；210、容置腔；211、热端进口；212、热端出口；220、导气管组件；221、总管；222、支管；223、气管。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膜交换单元，所述膜交换单元用于放置在膜蒸馏装置的壳体内，且所述壳体内通入有水蒸汽，其特征在于，所述膜交换单元包括：安装框及疏水膜，所述疏水膜设有两个，两个所述疏水膜分别设置在所述安装框的两侧，且两个所述疏水膜与所述安装框围合形成交换腔，所述安装框上设有与所述交换腔均相连通的冷端进口及冷端出口，且所述冷端进口与所述冷端出口分别位于所述安装框的两端且均位于所述交换腔的顶部，所述冷端进口用于将冷空气通入所述交换腔，所述冷端出口用于将进入所述交换腔内的水蒸汽排出所述交换腔。2.根据权利要求1所述的膜交换单元，其特征在于，所述安装框包括第一横梁架、第一立柱、第二横梁架及第二立柱，且所述第一横梁架、所述第一立柱、所述第二横梁架及所述第二立柱依次相连以形成环形框架结构，所述第一立柱内设有与所述交换腔相连通的进气通道，且所述第一立柱的顶端设有所述冷端进口，且所述冷端进口与所述进气通道连通；所述第二立柱内设有与所述交换腔相连通的排气通道，且所述第二立柱的顶端设有所述冷端出口，且所述冷端出口与所述排气通道连通。3.根据权利要求2所述的膜交换单元，其特征在于，所述第一立柱的侧壁设有第一穿孔组，所述进气通道通过所述第一穿孔组与所述交换腔相连通；所述第二立柱的侧壁设有第二穿孔组，所述排气通道通过所述第二穿孔组与所述交换腔相连通。4.根据权利要求3所述的膜交换单元，其特征在于，所述第一穿孔组的孔口面积小于所述冷端进口的面积，所述第二穿孔组的孔口面积大于或等于所述第一穿孔组的孔口面积。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗章陶，邱俊忠，杨余，杨醒锋，于兴娇，刘彪，刘建锋，盘涛，欧阳水丹，陈文业，
申请(专利权)人：广州熙安环控高科有限公司，
类型：发明
国别省市：