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双潜多级循环膜蒸馏方法与系统

阅读：307发布：2021-03-01

IPRDB可以提供双潜多级循环膜蒸馏方法与系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明是有关一种双潜多级循环膜蒸馏方法与系统，其中采用至少两个双潜膜蒸馏组件串联，加热蒸汽依次通过各组件金属管与膜壳之间，热料液依次通过各组件疏水膜丝与金属管之间，二次蒸汽依次通过各组件疏水膜丝内部。采用上一级的二次蒸汽作为下一级组件的加热蒸汽到膜组件内膜壳与金属管之间，与原料液蒸发过程换热，冷凝成产品收集。膜蒸馏蒸发过程与加热蒸汽冷凝过程的有效结合，加热蒸汽的冷凝潜热刚好提供膜蒸馏的蒸发潜热需求，避免了庞大的热料液流量和大的热料液温差，可以高效的进行膜蒸馏热量的回收，可以大大提高膜蒸馏系统的效率，降低膜蒸馏运行成本。，下面是双潜多级循环膜蒸馏方法与系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种双潜多级循环膜蒸馏方法，其特征在于采用至少两个双潜膜蒸馏组件串联，加热蒸汽依次通过各组件金属管与膜壳之间，热料液依次通过各组件疏水膜丝与金属管之间，二次蒸汽依次通过各组件疏水膜丝内部，所述料液进料量为100L/min-150L/min,系统真空度为0.05MPa-0.09Mpa,所述料液进料温度为70℃-90℃。

2.根据权利要求1所述的双潜多级循环膜蒸馏方法，其特征在于第一级膜蒸馏组件生成的二次蒸汽经蒸汽压缩机提高温度和压强后，作为加热蒸汽输入到第一级膜蒸馏组件中向热料液传热。

3.根据权利要求1所述的双潜多级循环膜蒸馏方法，其特征在于任一级膜蒸馏组件生成的二次蒸汽经蒸汽压缩机提高温度和压强后，作为加热蒸汽输入到其膜蒸馏组件中向热料液传热。

4.根据权利要求1至3任一项所述的双潜多级循环膜蒸馏方法，其特征在于加热蒸汽冷凝成水从冷凝液出口排除后，通过换热器与将要进入料液入口的料液进行换热，从而预热料液。

5.一种双潜多级循环膜蒸馏系统，其特征在于包括N个双潜膜蒸馏组件、浓料液储罐、料液储罐、纯水罐及换热器、循环泵、真空泵；N大于等于2；所述双潜膜蒸馏组件串联连接，第一级膜蒸馏组件加热蒸汽入口接供给蒸汽，第一级膜蒸馏组件冷凝液出口接带有真空泵的纯水罐，第一级膜蒸馏组件料液入口通过原水供给泵连接料液储罐，第一级膜蒸馏组件料液出口接第二级膜蒸馏组件料液入口；第一级膜蒸馏组件二次蒸汽出口接第二级膜蒸馏组件加热蒸汽入口；第N级膜蒸馏组件加热蒸汽入口接第N-1级膜蒸馏组件二次蒸汽出口，除第一级外的每一级膜蒸馏组件冷凝液出口接带有真空泵的纯水罐，第N级膜蒸馏组件料液出口接浓料液储罐，第N级膜蒸馏组件料液入口接第N-1级膜蒸馏组件料液出口，第N级膜蒸馏组件二次蒸汽出口通过换热器后接带有真空泵的纯水罐。

6.根据权利要求5所述的双潜多级循环膜蒸馏系统，其特征在于连接第一级组件料液入口的换热器与连接第N级冷凝液出口的换热器是同一换热器，可将冷凝水的热量传递至料液。

7.根据权利要求5或6所述的双潜多级循环膜蒸馏系统，其特征在于还包括蒸汽发生器，所述供给蒸汽由蒸汽发生器提供。

说明书全文

双潜多级循环膜蒸馏方法与系统

技术领域

[0001] 本发明涉及水处理领域的膜蒸馏方法与系统，特别是涉及一种双潜多级循环膜蒸馏方法与系统。

背景技术

[0002] 膜分离法、蒸馏法等物理方法可以有效除盐，但是膜分离法膜成本昂贵，对预处理要求高，且存在严重的资源浪费和二次污染的问题；利用蒸馏法可以回收高盐污水中的无机盐，但设备投资巨大，运行成本较高。膜蒸馏(Membrane Distillation,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，是传统蒸馏工艺与膜分离技术相结合的一种液体分离技术。在膜蒸馏过程中，疏水微孔膜并不直接参与分离作用，其唯一的作用就是作为两相间的屏障，选择性完全由汽-液平衡决定。膜蒸馏的传质过程一般包含以下三个步骤：热流体侧汽-液界面处蒸发；蒸汽分子通过疏水膜微孔传递；蒸汽在低温侧冷凝(或被带走)。同其他的分离过程相比，膜蒸馏具有截留率高、操作温度比传统的蒸馏低、操作压力低、能处理高浓度废水等优点；然而膜蒸馏的能耗高依然是阻碍其发展的主要因素，目前对于多效、高效的膜蒸馏工艺方法和系统设计有很多，相同点是都对膜蒸馏产生的二次蒸汽进行回收利用，将冷凝释放的热量用来加热原料液，再利用热的原料液自身的温降进行膜蒸馏的蒸发。这个利用蒸汽冷凝加热原料液的过程可能是在膜组器内部进行，也可能在膜组器外部进行。

[0003] 申请号为200810053905.x一种热回收式减压膜蒸馏组件装置及方法的专利申请公开了由多组间隔排列、相互串联的框式膜蒸馏组件单元和框式热交换组件组成。热料液在膜蒸馏组件单元内蒸发出的蒸汽在热交换组件上冷凝，而达到提高效率的目的。

[0004] 申请号为200910170615.8热回收膜蒸馏装置和系统的专利申请公开了组件中填充可透气的膜蒸馏疏水膜和不透气的热交换膜，运行时疏水膜运行热料液，热交换膜运行冷料液，热料液膜蒸馏的蒸汽会在冷料液的实壁热交换膜上冷凝，而达到提高效率的目的。实壁热交换膜，高分子材料制备的无孔致密中空纤维丝。水和蒸汽都无法通过，可以进行热交换但传热损失大，传热速率慢，传热效果差。

[0005] 申请号为201210072721.4多效膜蒸馏装置与方法的专利申请公开了本发明提供一种多效膜蒸馏装置与方法。蒸馏装置包括主蒸发区、多效蒸发区；其中：主蒸发区设置循环槽以及主蒸发区膜蒸馏组件，循环槽出口连接主蒸发区膜蒸馏组件管程入口，主蒸发区膜蒸馏组件的管程出口连接循环槽入口；多效蒸发区中设置至少一级换热蒸馏装置，每一级换热蒸馏装置包括膜蒸馏组件和换热器，上述每一级膜蒸馏组件与换热器顺次管程串联，各级膜蒸馏组件之间壳程并联。本发明提出多效膜蒸馏方法，将膜蒸馏过程中的水蒸汽冷凝与原水加热过程耦合，回收膜蒸馏过程中水蒸气的相变热。

[0006] 框式组件无法做到蒸发与冷凝的结合，并且根据蒸发原理蒸汽的温度与真空度有关并低于蒸发液，专利申请200810053905.x中公开的的系统工艺的效率也是极其低下。

[0007] 柱式疏水膜和热交换膜混合装填，专利申请200910170615.8中公开的的运行方式也没有做到蒸发与冷凝的结合。如果热交换丝内通蒸汽，腔体通热料液，疏水膜内部抽蒸汽，理论上是勉强可以做到蒸发与冷凝的结合的，但是蒸汽在较长、较纤细的膜丝内的压降会更大，并且高分子的热损失会更大，这种结构热交换丝数量比例要非常大才能提供足够的热交换和均匀的热环境，而热交换丝比例过大会导致有效膜面积减少，以上情况都会导致整体效率低下。

[0008] 专利申请201210072721.4公开的将膜蒸馏过程中的水蒸汽冷凝与原水加热过程耦合，膜蒸馏蒸发过程的热量需求仍然是依靠热料液自身的温度降低提供，膜效率非常低。系统的能量回收在“效数”无限的情况下，即投资成本无限大的情况下，相对于蒸发的能耗仅能降低50％。

[0009] 综上所述，目前膜蒸馏的研究非常多，大多采用对膜蒸馏产生的二次蒸汽进行回收利用，将二次蒸汽冷凝释放的热量用来加热原料液，再利用热的原料液自身的温降进行膜蒸馏的蒸发过程，然而由于组件的放大效应，这种热量回收利用的方法在放大后的热效率极其低下，消耗能量高，限制了膜蒸馏的工业应用。

发明内容

[0010] 有鉴于上述现有技术所存在的缺陷，本发明的目的在于，提供一种双潜多级循环膜蒸馏方法与系统，使其提高能效，降低能量消耗，可适用于工业化应用。

[0011] 为了实现上述目的，依据本发明提出的一种双潜多级循环膜蒸馏方法，其中采用至少两个双潜膜蒸馏组件串联，加热蒸汽依次通过各组件金属管与膜壳之间，热料液依次通过各组件疏水膜丝与金属管之间，二次蒸汽依次通过各组件疏水膜丝内部。

[0012] 本发明还可采用以下技术措施进一步实现。

[0013] 前述的双潜多级循环膜蒸馏方法，其中所述第一级膜蒸馏组件生成的二次蒸汽经蒸汽压缩机提高温度和压强后，作为加热蒸汽输入到第一级膜蒸馏组件中向热料液传热。

[0014] 前述的双潜多级循环膜蒸馏方法，其中所述任一级膜蒸馏组件生成的二次蒸汽经蒸汽压缩机提高温度和压强后，作为加热蒸汽输入到其膜蒸馏组件中向热料液传热。

[0015] 前述的双潜多级循环膜蒸馏方法，其中所述加热蒸汽冷凝成水从冷凝液出口排除后，通过换热器与将要进入料液入口的料液进行换热，从而预热料液。

[0016] 前述的双潜多级循环膜蒸馏方法，其中所述料液进料量为10L/min-300L/min，优选100L/min-150L/min。

[0017] 前述的双潜多级循环膜蒸馏方法，其中系统真空度为0.01MPa-0.099MPa优选0.05MPa-0.09MPa。

[0018] 前述的双潜多级循环膜蒸馏方法，其中料液进料温度为40℃-99℃，优选70℃-90℃。

[0019] 为了实现上述目的，依据本发明提出的一种双潜多级循环膜蒸馏系统，其中包括N个双潜膜蒸馏组件、浓料液储罐、料液储罐、纯水罐及换热器、循环泵、真空泵；N大于等于2；所述双潜膜蒸馏组件串联连接，第一级膜蒸馏组件加热蒸汽入口接供给蒸汽，第一级膜蒸馏组件冷凝液出口接带有真空泵的纯水罐，第一级膜蒸馏组件料液入口通过原水供给泵连接料液储罐，第一级膜蒸馏组件料液出口接第二级膜蒸馏组件料液入口；第一级膜蒸馏组件二次蒸汽出口接第二级膜蒸馏组件加热蒸汽入口；第N级膜蒸馏组件加热蒸汽入口接第N-1级膜蒸馏组件二次蒸汽出口，除第一级外的每一级膜蒸馏组件冷凝液出口接带有真空泵的纯水罐，第N级膜蒸馏组件料液出口接浓料液储罐，第N级膜蒸馏组件料液入口接第N-1级膜蒸馏组件料液出口，第N级膜蒸馏组件二次蒸汽出口接换热器后接带有真空泵的纯水罐。

[0020] 本发明还可采用以下技术措施进一步实现。

[0021] 前双潜多级循环膜蒸馏系统，其中连接料液入口的换热器与连接冷凝液出口的换热器是同一换热器，可将冷凝水的热量传递至料液。

[0022] 前述的双潜多级循环膜蒸馏系统，其中还包括蒸汽发生器，所述供给蒸汽由蒸汽发生器提供。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本发明的双潜多级循环膜蒸馏方法与系统，至少具有下列优点：

[0023] 一、本发明的双潜多级循环膜蒸馏方法与系统，采用上一级的二次蒸汽作为下一级组件的加热蒸汽到膜组件内膜壳与金属管之间，与原料液蒸发过程换热，冷凝成产品收集。膜蒸馏蒸发过程与加热蒸汽冷凝过程的有效结合，加热蒸汽的冷凝潜热刚好提供膜蒸馏的蒸发潜热需求，避免了庞大的热料液流量和大的热料液温差，可以高效的进行膜蒸馏热量的回收，可以大大提高膜蒸馏系统的效率，降低膜蒸馏运行成本。

[0024] 二、本发明的双潜多级循环膜蒸馏方法与系统，可以减少现有技术热回收系统的多组设备投入，降低设备占地面积。

[0025] 三、本发明的双潜多级循环膜蒸馏方法与系统，膜丝污染物沉积在疏水膜丝的表面，而非疏水膜丝内部，清洗方便，有效降低疏水膜丝的损耗量。

[0026] 四、本发明的双潜多级循环膜蒸馏方法与系统，膜组件膜面积大，密封严密，制造成本低。

附图说明

[0027] 图1是本发明双潜多级循环膜蒸馏方法与系统较佳实施例的膜蒸馏组件示意图。

[0028] 图2是本发明双潜多级循环膜蒸馏方法与系统较佳实施例的膜蒸馏组件横切面示意图。

[0029] 图3是本发明双潜多级循环膜蒸馏方法与系统较佳实施例的膜蒸馏系统示意图。

[0030] 1二次蒸汽出口 10换热器

[0031] 2料液出口 11循环泵

[0032] 3冷凝液出口 12真空泵

[0033] 4疏水膜丝 13浓料液储罐

[0034] 5加热蒸汽入口 14料液储罐

[0035] 6金属管 15纯水罐

[0036] 7膜壳 16蒸汽发生器

[0037] 8料液入口

具体实施方式

[0038] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的双潜多级循环膜蒸馏方法与系统其具体实施方式、步骤、结构、特征及其功效详细说明。

[0039] 本发明主要涉及以下技术用语：

[0040] 膜蒸馏：利用微孔滤膜形成气液界面，通过热推动进行液体蒸发与难挥发物质分离的过程。

[0041] 疏水膜丝：一种中空纤维膜丝，通过特殊的材料和工艺，使膜呈现疏水性，液态水不会通过，蒸汽可以通过，实现膜蒸馏过程。

[0042] 显热：液体升高或降低温度时交换的热量，如每千克水升高或降低1度时交换的显热为4.2kJ。

[0043] 潜热：液体蒸发或蒸汽冷凝时交换的热量，两者在同等条件下数量相同。每千克水蒸发的潜热为2300kJ左右，是显热的550倍左右，即要想蒸发一千克水需要550千克水降低一度，或55千克水降低10度，或冷凝一千克蒸汽。

[0044] 双潜膜蒸馏组件：一种膜组件结构，将中空纤维膜丝装填在金属管中，膜丝的数量视情况而定，将此种金属管装填在膜壳中，金属管数量视情况而定，由金属管与膜丝形成套管，金属管在膜壳内形成列阵的结构的膜蒸馏组件。

[0045] 经研究发现，现有膜蒸馏技术都是“显热-潜热-显热”的传热方式。如毛细管膜内流动热浓盐水，通过自身的降温，提供热量给蒸发成蒸汽通过膜，蒸汽来到毛细管膜与金属管之间接触冷的金属管被冷却成水，而金属管与膜壳之间的冷却水要通过自身的升温带走这些热量；现有技术都是将膜蒸馏过程的蒸汽冷凝过程与料液预热过程或原料液加热过程集成，其实膜蒸馏过程已经完成，没有与冷凝过程有效结合，无论是在膜组件内部还是膜组件外部，都无法有效的进行能量利用。冷凝的大量潜热用于预热，是无法高效回收的，因为需要大量的冷料液显热接收这部分蒸汽冷凝的潜热。另外，膜蒸馏的蒸发时所需的大量潜热仅仅由外部加热的热料液自身的温降显热提供，同样效率低下。这种技术方法没有将蒸发潜热与冷凝潜热有效结合，能效低，是其无法工业化应用的根本原因。

[0046] 下面通过理论计算来说明采用“潜热-潜热”的处理工艺比采用“显热—潜热—显热”的处理工艺具有更高的能效。

[0047] “显热—潜热—显热”处理工艺理论产水量：

[0048] 设毛细管膜内流动着1kg/h的70℃的浓盐水；真空度为0.08MPa，温度下降到60℃通量为零，不考虑膜本身的阻力，水的比热4.2kJ/kg*℃，水的汽化热平均2300kJ/kg，则系统的理论最大产水量为：

[0049] 4.2kJ/kg*℃*1kg/h*(70℃-60℃)/2300kJ/kg＝0.018kg/h

[0050] “潜热—潜热”处理工艺理论产水量：

[0051] 设疏水膜丝与金属管之间流动着1kg/h的70℃的浓盐水；真空度0.08MPa，这种方法中浓盐水温度不会降低，不考虑膜本身的阻力，水的汽化热平均2300kJ/kg，则系统的理论最大产水量为：

[0052] 2300kJ/kg*1kg/h/2300kJ/kg＝1kg/h

[0053] 综上所述，两种方法的极限理论效率比值为“潜热—潜热”是“显热—潜热—显热”的55.5倍，实际上随着温度的降低膜的产水量会急剧下降，所以综合效率比值会差距更大。

[0054] 在“显热—潜热—显热”的工艺方法中，浓盐水通过膜组件后温度降低了，就需要再加热回来，需要热量为[4.2kJ/kg*℃*1kg/h*(70℃-60℃)]＝42kJ/h；冷却水通过自身的升温带走了热量也要释放，但冷却水的温度太低，所以基本上只能排到空气中。“潜热—潜热”的工艺方法中，浓盐水通过膜组件后温度没有变化，不需要额外加热；热量来源是膜蒸馏组件的新生二次蒸汽的冷凝提供，所以对冷却水的需求也很小，排到空气中浪费的热量也微乎其微。目前膜的性能研究已经能够得到产水量较大的膜，但是应用到组件、系统中的时候就效率非常低，主要原因就是“显热—潜热—显热”这种传热方法的先天限制。本发明采用“潜热-潜热”同时进行的工艺，当加热蒸汽在膜壳7与金属管6之间被冷却而形成冷凝水的同时，热量传递给金属管7与疏水膜丝4之间的料液，这些热量刚好使料液中的水蒸发成二次蒸汽透过疏水膜丝4，从疏水膜丝4内被抽出膜组件，可以使膜蒸馏过程中蒸发潜热与冷凝潜热有效结合，并通过提高二次蒸汽温度和压强作为加热蒸汽循环利用，极大的降低膜蒸馏能耗。

[0055] 请参阅图1所示，是本发明双潜多级循环膜蒸馏方法与系统较佳实施例的膜蒸馏组件示意图。膜蒸馏组件具有膜壳7，膜壳7上设置有二次蒸汽出口1、料液出口2、冷凝液出口3、加热蒸汽入口5、料液入口8，膜壳7内设置有金属管6，金属管6的轴线与膜壳7的轴线平行，膜壳7内距离上下端盖一定距离焊接有两个金属多孔板，金属管6两端外边缘与金属多孔板焊接密封，形成金属管内部和金属管外部两部分隔离空间；金属管6内装填不定量的疏水膜丝4，疏水膜丝4轴线与金属管6轴线平行，疏水膜丝4略长于金属管6，疏水膜丝4下端采用封胶技术浇筑密封于膜壳下端盖，上端在距离膜壳上端盖一定距离处浇筑，在疏水膜丝4内与上端盖之间形成互通的空间，膜壳7、金属管6和疏水膜丝4三者相互之前的位置关系如图2所示；加热蒸汽入口5、冷凝液出口3、膜壳7与金属管6之间形成的密闭空间组成加热蒸汽通路；料液入口8、料液出口2、金属管6与疏水膜丝4之间形成的密闭空间组成处理料液通路；二次蒸汽出口1、疏水膜丝4内部空间组成二次蒸汽通路。优选膜壳7为圆柱体型，金属管6在膜壳7内阵列分布，疏水膜丝4上下两端采用封胶技术密封。

[0056] 疏水膜丝4的尺寸优选为直径0.1mm—10m，长度0.1mm-10m；

[0057] 膜壳7的厚度优选为0.1mm-1m；

[0058] 金属管6直径0.1mm-10m，长度0.1mm-10m；

[0059] 膜壳7内金属管6的数量优选为1-100000根；

[0060] 金属管6内疏水膜丝的数量优选为1-1000000根；

[0061] 疏水膜丝4的封胶厚度优选为0.1mm—1m。

[0062] 膜壳7材质包括但不限于PVC、ABS、不锈钢、PPR、铸铁、铝合金、钛合金、铜等金属或塑料的单一材质或多种组合。

[0063] 金属管6的材质包括但不限于不锈钢、铸铁、铝合金、钛合金、铜等单一材质或多种组合。

[0064] 疏水膜丝4的材质包括但不限于聚醚砜、聚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、纤维素、聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯等单一材质或多种组合。

[0065] 请参阅图3所示，是本发明双潜多级循环膜蒸馏方法与系统较佳实施例的膜蒸馏系统示意图。该系统包括至少两个双潜膜蒸馏组件，每个膜蒸馏组件称作一级，第一级膜蒸馏组件加热蒸汽入口1接供给蒸汽，冷凝液出口3接带有真空泵的纯水罐15；料液入口8接料液循环泵11或料液储罐14，料液出口2接第二级膜蒸馏组件料液入口8；二次蒸汽出口1接第二级膜蒸馏组件加热蒸汽入口5；第二级膜蒸馏组件加热蒸汽入口5接第一级膜蒸馏组件二次蒸汽出口1，冷凝液出口3接带有真空泵12的纯水罐15；料液入口8接第一级膜蒸馏组件料液出口2，料液出口2接第三级膜蒸馏组件料液入口8，二次蒸汽出口1接第三级膜蒸馏组件加热蒸汽入口5；第n级膜蒸馏组件加热蒸汽入口5接第n-1效膜蒸馏组件二次蒸汽出口1，冷凝液出口3接带有真空泵12的纯水罐15，料液入口8接第n-1级膜蒸馏组件料液出口2，料液出口2接第n+1级膜蒸馏组件料液入口8，二次蒸汽出口1接第n+1级膜蒸馏组件加热蒸汽入口5；末级膜蒸馏组件加热蒸汽入口5接上一级膜蒸馏组件二次蒸汽出口1，冷凝液出口3接带有真空泵12的纯水罐15，料液入口8接第上一级膜蒸馏组件料液出口2，料液出口2接料浓缩液储罐13，二次蒸汽出口1接换热器和带有真空泵12的纯水罐15。

[0066] 系统稳定运行时，浓盐水通过循环泵11进入第一级膜蒸馏组件料液入口8，加热蒸汽通过加热蒸汽入口5进入第一级膜蒸馏组件金属管6与膜壳7之间，通过金属管6热量传导给热料液，蒸汽冷凝成冷凝水进入带有真空泵的纯水罐15，热料液在疏水膜丝4与金属管6之间经过蒸汽的加热，进行膜蒸馏过程，部分溶液气化成蒸汽通过疏水膜丝4膜孔进入疏水膜丝4内部，剩余浓溶液进入下一级膜蒸馏组件，疏水膜丝4内的蒸汽在真空的作用下通过二次蒸汽出口1排出进入第二级膜蒸馏组件的加热蒸汽入口5进行下一次的冷凝，或经过蒸汽压缩机9处理后进入进入第二级膜蒸馏组件的加热蒸汽入口5进行下一次的冷凝；进入第二级膜蒸馏组件的浓溶液进行第二次的膜蒸馏过程产生部分蒸汽通过疏水膜丝4内部到二次蒸汽出口1再进入下一级膜蒸馏组件的加热蒸汽入口5，如此反复，每一级膜蒸馏组件的料液都由上一级膜蒸馏组件的蒸发蒸发蒸汽加热，进行膜蒸馏过程，有部分的溶液蒸发成蒸汽变成下一级膜蒸馏组件的加热蒸汽，每一级膜蒸馏组件的加热蒸汽在热交换后会冷凝成纯水可回收，每一级膜蒸馏组件的蒸发过程和冷凝过程都是同时发生。这样就将料液里的水提取出来，溶质得到浓缩。

[0067] 实施例一：

[0068] 双潜3级膜蒸馏系统，膜组件Φ200mm*500mm，初始加热蒸汽105℃，料液进料温度90℃，进料浓度6％，浓水浓缩后浓度18％，进料量120L/min，一效膜组件真空度0.05MPa，二效膜组件真空度0.07MPa，三效膜组件真空度0.09MPa。

[0069] 实施例二：

[0070] 双潜5级膜蒸馏系统，膜组件Φ200mm*500mm，初始加热蒸汽105℃，料液进料温度90℃，进料浓度6％，浓水浓缩后浓度18％，进料量120L/min，一效膜组件真空度0.04MPa，二效膜组件真空度0.052MPa，三效膜组件真空度0.064MPa，四效膜组件真空度0.076MPa，五效膜组件真空度0.09MPa。

[0071] 实施例三：

[0072] 双潜5级膜蒸馏系统，膜组件Φ200mm*500mm，初始加热蒸汽105℃，料液进料温度90℃，进料浓度6％，浓水浓缩后浓度18％，进料量150L/min，一效膜组件真空度0.04MPa，二效膜组件真空度0.052MPa，三效膜组件真空度0.064MPa，四效膜组件真空度0.076MPa，五效膜组件真空度0.09MPa。

[0073] 实施例四：

[0074] 双潜5级膜蒸馏系统，膜组件Φ200mm*500mm，初始加热蒸汽105℃，料液进料温度90℃，进料浓度6％，浓水浓缩后浓度18％，进料量120L/min，一效膜组件真空度0.03MPa，二效膜组件真空度0.045MPa，三效膜组件真空度0.06MPa，四效膜组件真空度0.075MPa，五效膜组件真空度0.09MPa。

[0075] 实施例五：

[0076] 双潜5级膜蒸馏系统，膜组件Φ200mm*500mm，初始加热蒸汽105℃，料液进料温度95℃，进料浓度6％，浓水浓缩后浓度18％，进料量120L/min，一效膜组件真空度0.04MPa，二效膜组件真空度0.052MPa，三效膜组件真空度0.064MPa，四效膜组件真空度0.076MPa，五效膜组件真空度0.09MPa。

[0077] 本发明双潜多级循环膜蒸馏系统测试结果如表1所示：

[0078] 表1双潜多级循环膜蒸馏系统测试结果：

[0079]膜蒸馏系统实施例一实施例二实施例三实施例四实施例五
平均通量(LMH) 12.5 13.2 13.8 12.9 14.1
系统产水量(吨/d) 1.8 3.17 3.31 3.10 3.38
系统造水比(吨蒸汽/吨水) 0.35 0.22 0.21 0.23 0.19

[0080]综合能耗(Kwh/吨水) 34.3 21.56 20.58 22.54 18.62

[0081] 该双潜多级膜蒸馏方法与系统，应用双潜膜蒸馏组件、组合多效工艺方法。该系统可以使膜蒸馏过程中蒸发潜热与冷凝潜热有效结合，极大的降低膜蒸馏能耗，理论能耗是蒸发的1/n，n为“级数”。例如五级双潜列阵式多级膜蒸馏系统理论能耗是蒸发的1/5，即降低了80％能耗。双潜列阵式多级膜蒸馏系统及其运行方式，上一级的二次蒸汽作为下一级的加热蒸汽，冷凝潜热回收与蒸发潜热供给耦合。应用双潜列阵式多级膜蒸馏组件；膜壳7与金属管6之间运行加热蒸汽；金属管6与疏水膜丝4之间运行料液；疏水膜丝4内运行蒸发蒸汽。

[0082] 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然并非用以限定本发明实施的范围，依据本发明的权利要求书及说明内容所作的简单的等效变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。

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多功能多效蒸馏水机-专利编号CN100400429C	2020-05-12	80
多功能多效蒸馏水机-专利编号CN1699194A	2020-05-12	815
升膜多效式蒸馏水机-专利编号CN104803536B	2020-05-13	80
双蒸馏式多效蒸馏水机-专利编号CN100404095C	2020-05-11	481
双蒸馏式多效蒸馏水机-专利编号CN1569300A	2020-05-11	110
电多效蒸馏水机-专利编号CN1307110C	2020-05-12	944
一种多效蒸馏水机-专利编号CN108114491A	2020-05-13	422
一种复合多效蒸馏系统-专利编号CN103458981B	2020-05-13	880
电多效蒸馏水机-专利编号CN106608663A	2020-05-11	608
电多效蒸馏水机-专利编号CN1666959A	2020-05-11	150

双潜多级循环膜蒸馏方法与系统

双潜多级循环膜蒸馏方法与系统

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