【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及,特别是使用膜蒸馏技术 对化工产品进行浓缩分离的装置和方法。
技术介绍
膜蒸馏(MD)是一种采用疏水微孔膜以膜两侧蒸汽压力差为传质驱动力 的膜分离过程。该过程水蒸汽从^皮加热的原水一侧穿过疏水膜后再被冷凝为 液态的分离过程。由于膜的疏水性,原水以及溶解在其中的非挥发性溶质无 法穿过膜孔,因此在膜的孔口处形成汽/液两相界面。微孔疏水膜在膜蒸馏过 程中起两相的支撑屏蔽作用。与常规的蒸馏(Distillation)过程相比,MD 的操作温度低,无需将溶液加热至沸腾,而且蒸发面积大、蒸汽空间小;与 反渗透膜分离过程相比,MD的操作压力低,浓缩倍数高,膜污染少。而且由 于MD中的膜只作为汽-液相界面,因此受原料液水质影响较小,对原料液预 处理要求低。由于膜蒸馏的膜在操作过程中不易被污染,将其应用于化工产品浓缩的 另一个突出优点是可以将化工产品浓缩到接近饱和浓度,从而由浓缩液可直 接得到化工产品结晶体。膜蒸馏技术的研究始于20世纪60年代的美国。80年代后期Enda推出 了商品化的膜蒸馏系统,从80年代开始对于膜蒸馏的研究大都集中于膜蒸馏 过程,分析流体温度、压力、流量等操作条件对过程的影响,建立了传质、 传热机理模型。但直到今天,膜蒸馏作为一种水处理的方法仍未被商品化。目前,化工产品的浓缩还大多采用减压蒸馏,^E这种传统处理方法,不 仅产品收率低,而且操作系统复杂、运行管理成本^f艮高。因此,研究新的化工产品浓缩技术,降低投资和运行费用,提高产品收 率,减少污水排放,可以取得显著的经济效益和社会效益。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的 ...
【技术保护点】
一种化工产品浓缩分离装置,其特征在于,包括: 至少两级膜蒸发单元,第一级膜蒸发单元(111)和第二级膜蒸发单元(222); 原水槽(2),其上设置有原液入口(1),原液通过上述原液入口(1)进入原水槽(2); 原水槽(2) 的出口连接有输送泵(3),上述输送泵(3)对原液进行升压,将原液输送到第一级膜蒸发单元(111); 第一级膜蒸发单元(111)通过一次浓缩液排出管(10)连接到第二级膜蒸发单元(222),原水在第一级膜蒸发单元中进行膜蒸馏后,将第一次 浓缩液排入到第二级膜蒸发单元222中。
【技术特征摘要】
1、一种化工产品浓缩分离装置,其特征在于,包括至少两级膜蒸发单元,第一级膜蒸发单元(111)和第二级膜蒸发单元(222);原水槽(2),其上设置有原液入口(1),原液通过上述原液入口(1)进入原水槽(2);原水槽(2)的出口连接有输送泵(3),上述输送泵(3)对原液进行升压,将原液输送到第一级膜蒸发单元(111);第一级膜蒸发单元(111)通过一次浓缩液排出管(10)连接到第二级膜蒸发单元(222),原水在第一级膜蒸发单元中进行膜蒸馏后,将第一次浓缩液排入到第二级膜蒸发单元222中。2、 根据权利要求1所述的化工产品浓缩分离装置,其特征在于 第一级膜蒸发单元(111)包括加热换热器(4),用于加热原水;多个疏水性中空纤维膜组件(5、 6、 7),用于膜蒸馏原水;每一个疏水性中空纤维膜组件内部均包括管程空间和壳程空间,其中管 程空间包括相对设置的管程入口 (41)和管程出口 (42),用于连同原水;壳 程空间包括斜对角设置的渗液出口 (43)和蒸汽出口 (44);上述各个疏水性中空纤维膜组件串连起来,最后一级膜组件的管程出口 连接上述一次浓缩液排出管(10 );上述疏水性中空纤维膜组件(5、 6、 7)的各个渗出液出口串联至低位渗 漏液排出管(8),上述疏水性中空纤维膜组件(5、 6、 7)的各个蒸汽出口串 联至蒸汽引出管(9)。3、 根据权利要求2所述的化工产品浓缩分离装置,其特征在于 第二级膜蒸发单元(222 )包括设置在一次浓缩液排出管(10)上的流量调节阀(12),上述流量调节阀 (12)用于调节从第一级膜蒸发单元(111)排向第二级膜蒸发单元(222 ) 的一次浓缩液的流量;在一次浓缩液排出管(10 )上管接有一次浓缩液回流管(13 ),回流管(13 ) 上设置流量调节阀(11 ),并且上述回流管(13 )的另外一端管接到原水槽(2 ), 上述一次浓缩液回流管(13)以及设置在其上的流量调节阀(11)用于将一部分一次浓缩液返回原液槽(2),继续蒸发;上述一次浓缩液排出管(10)连接至加热换热器(14),对一次浓缩液再 次加热;多个疏水性中空纤维膜组件(15、 16、 17),用于膜蒸馏一次浓缩液;每一个疏水性中空纤维膜组件内部均包括管程空间和壳程空间,其中管 程空间包括相对设置的管程入口 (41)和管程出口 (42),用于连同原水;壳 程空间包括斜对角设置的渗液出口 (43)和蒸汽出口 (44);上述各个疏水性中空纤维膜组件串连起来,最后一级膜组件的管程出口 连接浓缩液排出管(20);上述疏水性中空纤维膜组件(15、 16、 17 )的各个渗出液出口串联至低 位渗漏液排出管(18),上述疏水性中空纤维膜组件(15、 16、 17)的各个蒸 汽出口串联至蒸汽引出管(19)。4、 根据权利要求2或3所述的化工产品浓缩分离装置,其特征在于 最后一级膜蒸发单元的最后一个膜组件的管程出口通过浓缩液排出管(20)连接至冷却器(21),上述浓缩液经过排出管(20)引入冷却器(21) 中,进行降温结晶;冷却器(21)上设置有结晶体出口 (24),结晶固体由出口 (24)取出; 冷却器(21)上还设置上清液排出口,上述上清液排出口连接到输送泵 (22)上,上清液通过输送泵()的出口 (23)回流到第二级膜蒸发单元 (222 ),继续浓缩。5、 根据权利要求4所述的化工产品浓缩分离装置,其特征在于 第一级膜蒸发单元(111 )的蒸汽引出管(9 )以及第二级膜蒸发单元(222 )的蒸汽引出管(19)均连接到冷...
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