【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于薄膜蒸馏，具体涉及一种板框式薄膜蒸馏组件及系统、蒸馏方法。
技术介绍
1、薄膜蒸馏是膜应用技术中新兴的非等温膜分离过程之一，且仍需要进一步研究开发以用于工业生产过程中。薄膜蒸馏技术是以疏水薄膜作为气液屏障，料液中的可挥发性物质(如溶剂、挥发性溶质等)在料液与膜的接触界面蒸发气化，在蒸馏膜两侧的温差引起的饱和蒸气压差驱动下穿过干燥的膜孔，蒸汽在冷凝侧富集从而达到分离的目的。薄膜蒸馏过程中温度和料液浓度是影响其产水通量的重要原因。
2、薄膜蒸馏是一种以薄膜两侧温差为驱动力的非等温物理分离技术，为了提高蒸馏分离的速度，需要在薄膜两侧保持较大的温差和浓度差。
3、但是，在蒸馏过程中，料液侧的挥发性物质不断蒸发吸热，造成薄膜表面的温度低于料液主体的温度，这就造成了温度极化现象。温度极化现象减小了蒸馏膜表面的实际温度，导致蒸馏分离的速度减小，热效率也较低。
4、同时，在蒸馏过程中，由于料液中的溶液在膜的表面不断挥发，靠近膜表面的料液中的溶质浓度会增加，溶质从膜表面附近扩散到溶液主体需要时间，因此膜表面附近的溶液中溶质的浓度要大于溶液主体中溶质的浓度，这就造成了浓差极化现象。浓度极化现象也是减小蒸馏分离的速度的一个原因。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述不足，提供一种板框式薄膜蒸馏组件及系统、蒸馏方法，用于增加板框式薄膜蒸馏组件内待蒸馏料液的扰动，减弱温度极化和浓度极化现象对蒸馏速度的影响。
2、第
3、由此，本专利技术实施例提供的板框式薄膜蒸馏组件，通过在待蒸馏料液的流通通道内设置扰流杆，可以使待蒸馏料液流过扰流杆时改变流动路径，有利于增加待蒸馏料液流动过程中的湍动程度；通过在扰流杆上设置切口，可以使一部分待蒸馏料液流过切口后对切口附近的待蒸馏料液产生冲击，进一步增加了待蒸馏料液流动过程中的湍动程度。因此，上述设置可以减少板框内出现流动死角的现象发生，并增加功能薄膜表面的待蒸馏料液，与远离功能薄膜表面的待蒸馏料液的交换速率，有利于减弱温度极化现象和浓度极化现象对蒸馏速度的影响。
4、在一些实施例中，所述进料口板和所述出料口板之间的间距在220mm和2000mm之间。所述扰流杆的数量为多个，多个所述扰流杆在进料口板和出料口板之间依次排列，且相邻的两个所述扰流杆分别固定在不同的所述侧板上。在所述待蒸馏料液的流动方向上，任意相邻的两个所述扰流杆之间的间距相同，相邻的两个所述扰流杆之间的间距在60mm和150mm之间。
5、在一些实施例中，所述扰流杆的高度与所述流通通道的高度相同，所述切口包括第一切口。每个所述扰流杆包括直线段和圆弧段。直线段，具有固定端和连接端，所述直线段通过所述固定端垂直固定在所述侧板上；所述第一切口设置在所述直线段上；所述直线段的长度为两个所述侧板之间的间距的65％-80％。圆弧段向所述进料口的方向弯折；所述圆弧段的第一端与所述直线段的连接端固定连接，第二端与其相对的所述侧板之间的间距，为两个所述侧板之间的间距的5％-30％，且所述圆弧段的第二端与其相连接的所述直线段之间的垂直距离，为相邻的两个所述扰流杆之间的间距的30％-70％。
6、在一些实施例中，所述第一切口包括第一子切口，所述第一子切口的中心与对应的所述侧板之间的间距，为两个所述侧板之间的间距的40％-60％；沿所述直线段的延伸方向，所述第一子切口的尺寸在5mm-20mm之间，所述第一子切口的高度为所述流通通道高度的10％-30％。所述第一子切口位于所述直线段的上侧；或者，所述第一子切口位于所述直线段的下侧；或者，所述第一子切口的数量为两个，两个所述第一子切口分别位于所述直线段的上侧和下侧，且所述直线段的在所述第一子切口处剩余部分的高度，不小于所述流通通道的高度的一半。
7、在一些实施例中，所述第一切口包括第二子切口，所述第二子切口的中心与对应的所述侧板之间的间距，为两个所述侧板之间的间距的20％-30％；沿所述直线段的延伸方向，所述第二子切口的尺寸在2.5mm-10mm之间，所述第二子切口的高度为所述流通通道高度的10％-30％。所述第二子切口位于所述直线段的上侧；或者，所述第二子切口位于所述直线段的下侧；或者，所述第二子切口的数量为两个，两个所述第二子切口分别位于所述直线段的上侧和下侧，且所述直线段的在所述第二子切口处剩余部分的高度，不小于所述流通通道的高度的一半。
8、在一些实施例中，所述第一切口包括第三子切口，所述第三子切口的中心与对应的所述侧板之间的间距，为两个所述侧板之间的间距的10％-15％；沿所述直线段的延伸方向，所述第三子切口的尺寸在2mm-5mm之间，所述第三子切口的高度为所述流通通道高度的10％-30％。所述第三子切口位于所述直线段的上侧；或者，所述第三子切口位于所述直线段的下侧；或者，所述第三子切口的数量为两个，两个所述第三子切口分别位于所述直线段的上侧和下侧，且所述直线段的在所述第三子切口处剩余部分的高度，不小于所述流通通道的高度的一半。
9、在一些实施例中，所述圆弧段的外圆的半径为相邻的两个直线段之间的间距的90％-120％。
10、在一些实施例中，所述切口还包括第二切口，所述第二切口分布在整个所述圆弧段上；所述第二切口的高度为所述流通通道高度的10％-30％。所述第二切口位于所述圆弧段的上侧；或者，所述第二切口位于所述圆弧段的下侧；或者，所述第二切口的数量为两个，两个所述第二切口分别位于所述圆弧段的上侧和下侧，且所述圆弧段的高度，不小于所述流通通道的高度的一半。
11、在一些实施例中，所述侧板与固定在其上的扰流杆为一体结构。
12、第二方面，本专利技术实施例还提供一种板框式薄膜蒸馏系统，该板框式薄膜蒸馏系统包括如上述第一方面所述的板框式薄膜蒸馏组件和蒸馏产物收集组件。板框式薄膜蒸馏组件中，其进料口与进料管道连通，其出料口与出料管道连通。蒸馏产物收集组件设置于所述板框式薄膜蒸馏组件的外部，用于收集所述板框式薄膜蒸馏组件的蒸馏产物。
13、第三方面，本专利技术实施例还提供一种蒸馏方法，该蒸馏方法使用如上述第一方面所述的板框式薄膜蒸馏组件，所述板框式薄膜蒸馏组件中的功能薄膜为疏水薄膜，所述蒸馏方法包括：提供待蒸馏料液，所述待蒸馏料液为含有可溶性盐分的水溶液；使所述待蒸馏料液流过所述板框式薄膜蒸馏组件，所述待蒸馏料液流过所述板框式薄膜蒸馏本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种板框式薄膜蒸馏组件，用于对待蒸馏料液进行蒸馏，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的板框式薄膜蒸馏组件，其特征在于，所述进料口板(51)和所述出料口板(52)之间的间距在220mm和2000mm之间；
3.根据权利要求2所述的板框式薄膜蒸馏组件，其特征在于，所述扰流杆(6)的高度与所述流通通道的高度相同，所述切口(3)包括第一切口(31)；
4.根据权利要求3所述的板框式薄膜蒸馏组件，其特征在于，所述第一切口(31)包括第一子切口(311)，所述第一子切口(311)的中心与对应的所述侧板(53)之间的间距，为两个所述侧板(53)之间的间距的40％-60％；沿所述直线段(2)的延伸方向，所述第一子切口(311)的尺寸在5mm-20mm之间，所述第一子切口(311)的高度为所述流通通道高度的10％-30％；
5.根据权利要求3所述的板框式薄膜蒸馏组件，其特征在于，所述第一切口(31)包括第二子切口(312)，所述第二子切口(312)的中心与对应的所述侧板(53)之间的间距，为两个所述侧板(53)之间的间距的20％-30％；
6.根据权利要求3所述的板框式薄膜蒸馏组件，其特征在于，所述第一切口(31)包括第三子切口(313)，所述第三子切口(313)的中心与对应的所述侧板(53)之间的间距，为两个所述侧板(53)之间的间距的10％-15％；沿所述直线段(2)的延伸方向，所述第三子切口(313)的尺寸在2mm-5mm之间，所述第三子切口(313)的高度为所述流通通道高度的10％-30％；
7.根据权利要求3所述的板框式薄膜蒸馏组件，其特征在于，所述圆弧段(1)的外圆的半径为相邻的两个直线段(2)之间的间距的90％-120％。
8.根据权利要求7所述的板框式薄膜蒸馏组件，其特征在于，所述切口(3)还包括第二切口(32)，所述第二切口(32)分布在整个所述圆弧段(1)上；所述第二切口(32)的高度为所述流通通道高度的10％-30％；
9.根据权利要求3所述的板框式薄膜蒸馏组件，其特征在于，所述侧板(53)与固定在其上的扰流杆(6)为一体结构。
10.一种板框式薄膜蒸馏系统，其特征在于，包括：
11.一种蒸馏方法，其特征在于，使用如权利要求1-9中任一项所述的板框式薄膜蒸馏组件，所述板框式薄膜蒸馏组件中的功能薄膜为疏水薄膜，所述蒸馏方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种板框式薄膜蒸馏组件，用于对待蒸馏料液进行蒸馏，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的板框式薄膜蒸馏组件，其特征在于，所述进料口板(51)和所述出料口板(52)之间的间距在220mm和2000mm之间；
3.根据权利要求2所述的板框式薄膜蒸馏组件，其特征在于，所述扰流杆(6)的高度与所述流通通道的高度相同，所述切口(3)包括第一切口(31)；
4.根据权利要求3所述的板框式薄膜蒸馏组件，其特征在于，所述第一切口(31)包括第一子切口(311)，所述第一子切口(311)的中心与对应的所述侧板(53)之间的间距，为两个所述侧板(53)之间的间距的40％-60％；沿所述直线段(2)的延伸方向，所述第一子切口(311)的尺寸在5mm-20mm之间，所述第一子切口(311)的高度为所述流通通道高度的10％-30％；
5.根据权利要求3所述的板框式薄膜蒸馏组件，其特征在于，所述第一切口(31)包括第二子切口(312)，所述第二子切口(312)的中心与对应的所述侧板(53)之间的间距，为两个所述侧板(53)之间的间距的20％-30％；沿所述直线段(2)的延伸方向，所述第二子切口(312)的尺寸在2.5mm-10mm之间，所述第二子切口(312)的高度为所述流通通道...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡景成，范协诚，刘飞，杨典，寇兴禹，张小军，侯哈达，徐翔，
申请(专利权)人：新特能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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