专利名称：膜组件和膜蒸馏装置的制作方法
技术领域：
本实用新型关于涉及膜蒸馏技术领域，特别涉及一种膜组件和膜蒸馏装置。
背景技术：
我国中西部的内蒙、甘肃、宁夏等地区太阳能资源十分丰富。但是这些地区水资源 比较缺乏，饮用的地表水多为高矿高氟苦咸水，而且偏远地区常规能源比较缺乏，因此，可 以充分利用太阳能资源采用膜蒸馏技术净化苦咸水，特别是对于一些交通、电力都不发达 的偏远地区具有良好的社会效益和经济效益。 膜蒸馏(Membrane Distillation,MD)是膜技术与蒸发过程相结合的膜分离过程， 其所用的膜为不被待处理的溶液润湿的疏水微孔膜。 现以空气隙式膜蒸馏(Air G即Membrane Distillation, AGMD)为例说明其工作 原理。如图l所示，膜的一侧(热侧)与高温原料水溶液(或称原料液，热侧溶液，热工质) 相接触，膜的另一侧(即冷侧)与低温冷壁相邻。传递组分在膜的热侧蒸发汽化，借助热 侧与冷侧之间相当于温度差的蒸气压差，促使热侧产生的蒸气通过膜的微孔，再经空气隙 扩散到达冷侧的冷壁表面被冷凝下来，而液相水和溶质由于多孔膜的疏水作用(即表面张 力)无法透过膜被截留在热侧，从而达到了液相水溶液与气相水分离的目的。 由上述可知，膜蒸馏是热量和质量同时传递的过程，传质的推动力为膜两侧透过 组分的蒸汽压差。因此，实现膜蒸馏必须有两个条件l)膜蒸馏所用的膜必须是疏水微孔 膜；2)膜两侧要有一定的温度差存在，以提供传质所需的推动力。 膜蒸馏的重要指标是追求尽可能高的蒸馏通量，也称膜通量(膜通量(J)是指单 位时间内通过单位膜面积的物质量，单位是千克/平方米*小时(kg/m2*h)或千摩尔/平 方米 小时(kmol/m2 h))，目前的膜蒸馏装置中，例如，对于膜组件，通常只包括一个热工 质容腔和冷工质容腔，这样使得产水量受到一定的限制。 此外，现有的膜蒸馏装置使操作过程中热工质的入流方向与膜面垂直，成90度的 角度(称法向入流)。采用该方法入流的热溶液虽对膜面处产生扰动，但幅度不大；在一定 程度上可削弱膜两侧的温度和浓度极化现象，但膜通量提高有限，影响了分离效率。
实用新型内容本实用新型实施例提供一种膜组件和膜蒸馏装置，通过采用平行设置的至少一个
热工质容腔和至少两个冷工质容腔的膜组件、或者采用平行设置的至少一个冷工质容腔和
至少两个热工质容腔的膜组件，并且在设置于两个冷工质容腔间的热工质容腔的两侧均设
有膜，或者在设置于两个热工质容腔之间的冷工质容腔的两侧均设有冷壁，可提高膜通量，
增加产水量；并且该膜组件结构简单、操作和拆装容易、易清洗并耐腐蚀。 本实用新型提供一种膜组件，该膜组件包括设有冷壁的冷工质容腔、设有膜的热
工质容腔，所述膜的渗透侧与所述冷壁之间具有间隙，所述冷工质容腔设有进出口、热工质
容腔设有进出口 ；其中，
4[0010] 所述膜组件包括至少两个冷工质容腔、至少一个热工质容腔，并且所述冷工质容 腔和热工质容腔成一定的间隔平行设置； 并且设置于两个冷工质容腔之间的热工质容腔两侧均设有膜。 本实用新型提供一种膜组件，所述膜组件包括设有冷壁的冷工质容腔、设有膜的 热工质容腔，所述膜的渗透侧与所述冷壁之间具有间隙，所述冷工质容腔设有进出口 、热工 质容腔设有进出口 ；其中， 所述膜组件包括至少两个热工质容腔、至少一个冷工质容腔，并且所述热工质容 腔和冷工质容腔成一定的间隔平行设置； 并且设置于两个热工质容腔之间的冷工质容腔两侧均设有冷壁。 本实用新型提供一种膜蒸馏装置，该膜蒸馏装置包括热工质循环系统、冷工质循
环系统和膜组件，所述膜组件包括设有冷壁的冷工质容腔、设有膜的热工质容腔，所述膜的
渗透侧与所述冷壁之间具有间隙，所述热工质容腔通过进口和出口与热工质循环系统组成
回路，所述冷工质容腔通过进口和出口与冷工质循环系统组成回路；其特征在于 所述膜组件包括至少两个冷工质容腔、至少一个热工质容腔，并且所述冷工质容
腔和热工质容腔成一定的间隔平行设置；并且设置于两个冷工质容腔之间的热工质容腔两
侧均设有膜； 或者所述膜组件包括至少两个热工质容腔、至少一个冷工质容腔，并且所述热工 质容腔和冷工质容腔成一定的间隔平行设置； 并且设置于两个热工质容腔之间的冷工质容腔两侧均设有冷壁。 本实用新型实施例的有益效果在于，通过采用平行设置的至少一个热工质容腔和
至少两个冷工质容腔的膜组件、或者采用平行设置的至少一个冷工质容腔和至少两个热工
质容腔的膜组件，并且在设置于两个冷工质容腔间的热工质容腔的两侧均设有膜，或者在
设置于两个热工质容腔之间的冷工质容腔的两侧均设有冷壁，可提高膜通量，增加产水量；
并且该膜组件结构简单、操作和拆装容易、易清洗并耐腐蚀，适合化工、食品、医药、电子等
工业领域的水处理、产品分离、生成高纯水等，尤其适合淡水缺乏地区，如西部地区的淡水生产。
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一 部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中 图1膜组件工作原理示意图； 图2是本实用新型实施例2的膜组件的结构示意图； 图3A是本实用新型实施例的热工质容腔的主视图； 图3B是本实用新型实施例的热工质容腔的右视图； 图3C是沿着图3A所示的A-A的剖视图； 图4A是本实用新型实施例中热工质容腔内的分水盘的结构示意图； 图4B是本实用新型实施例中沿着图4A所示的B_B的槽的剖面示意图； 图5是采用图3A的分水盘使得热工质容腔的进口流入的热工质沿着膜面的切向
方向旋转入流的示意图；[0029] 图6A是本实用新型实施例中热工质容腔内的连接构件的结构示意图； 图6B是本实用新型实施例中沿着图6A所示的C-C的剖面示意图； 图7A是本实用新型实施例的冷工质容腔的主视图； 图7B是本实用新型实施例的冷工质容腔的左视图； 图7C是沿着图7A所示的D-D的剖视图； 图8是图7A至7C所示的冷工质容腔上冷壁的放大图； 图9是本实用新型实施例2的膜组件的结构示意图； 图10A是本实用新型实施例2的热工质容腔剖视图之一 ； 图10B是本实用新型实施例2的热工质容腔剖视图之二 ； 图11是本实用新型实施例2的冷工质容腔剖视图； 图12是本实用新型四层平行平板膜组件示意图； 图13是本实用新型五层平行平板膜组件示意图； 图14是本实用新型五层平行平板膜组件示意图。
具体实施方式为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，
以下结合附图，对
本实用新型实施例作进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解 释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。 实施例1 本实用新型实施例提供一种膜组件，如图2所示，该膜组件包括设有冷壁的冷工 质容腔202、设有膜的热工质容腔201，膜的渗透侧与冷壁之间具有间隙，冷工质容腔202设 有进出口 、热工质容腔201设有进出口 ；其中，该膜组件包括至少两个冷工质容腔202、至少 一个热工质容腔201，并且该冷工质容腔202和热工质容腔201成一定的间隔平行设置；并 且设置于两个冷工质容腔202之间的热工质容腔201两侧均设有膜。 由上述可知，通过采用平行设置的至少一个热工质容腔和至少两个冷工质容腔的
膜组件、并且在设置于两个冷工质容腔间的热工质容腔的两侧均设有膜，可提高膜通量，增
加产水量；并且该膜组件结构简单、操作和拆装容易、易清洗并耐腐蚀。 以下以热工质容腔201为一个，冷工质容腔为2个、并结合附图2至附图8对本实
用新型的膜组件中热工质容腔和冷工质容腔进行说明。 如图2所示，该热工质容腔201可通过进口和出口与热工质循环系统组成回路，冷 工质容腔202可通过进口和出口与冷工质循环系统组成回路。 该膜组件可采用任意空气隙膜组件，如平板式膜组件等。若采用平板式膜组件，其 形状可任意，如圆形、椭圆形、矩形等。例如，在本实施例中，采用圆形平板膜组件。 在本实施例中，为了降低热工质容腔201的膜两侧的温度和浓度极化现象，进一 步提高膜通量，增大产水量，可在热工质容腔内设置入流调整结构，使热工质沿着膜面的切 向方向旋转入流并在膜附近产生涡流。 这样，通过采用入流调整结构调整热工质的入流方向，使热工质被送入热容腔后 不直接冲击膜面，而是通过入流调整结构沿着膜面的切向旋转入流并在膜面附近产生涡 流，这样的切向旋转入流可冲刷膜面，达到破坏浓度和温度极化、使边界层变薄、提高膜通量的目的。 在本实施例中，可在热工质容腔201的每个膜的附近分别设置平行于膜的入流调 整结构(图2中未示出)。 在本实施例中，该入流调整结构为与膜平行设置的分水盘，该分水盘与膜之间具 有一定间隙。若采用圆形平板膜组件，优选地该分水盘也采用圆形，但对于本领域的技术任 意来讲，该分水盘的形状不仅仅为圆形，还可采用其它任意形状。 在本实施例中，该切向是相对膜面而言，工质在热容腔中沿轴向流动，经分水盘的 槽流出后其流动方向与膜面水平方向成一定角度为切向流动，该切向流动产生了旋转，切 向旋转流动在膜面表面会产生剪切力，减小了污染形成的凝胶层的堆积，提高膜通量。 以下对本实用新型实施例的设置分水盘、且分水盘形状为圆形的热工质容腔的结 构进行详细地说明。 图3A是本实用新型实施例的热工质容腔的主视图(带有进水管和出水管)，图3B 是本实用新型实施例的热工质容腔的侧视图(带有进水管和出水管)，图3C是沿着图3A所 示的沿着A-A的剖视图(带有进水管和出水管)，图4A是分水盘结构示意图；图4B是图4A 中沿B-B的槽的剖面示意图；图5是采用图4A的分水盘使得热工质容腔的进口流入的热工 质沿着膜面的切向方向旋转入流的示意图，图6A是本实用新型实施例中热工质容腔内的 连接构件的结构示意图；图6B是图6A中沿C-C的剖视图。
以下结合附图对本实用新型实 施例的热工质容腔的结构进行说明。 如图3A至3C所示，该热工质容腔201包括壳体300、设置与壳体300上的进口 301 和出口 302、以及设置在热工质容腔的壳体300上的膜303。其中，该进口 301、出口 302通 过进水管Tl和出水管T2与热工质循环系统组成回路。 该热工质容腔201的壳体300内部设置分水盘304，与膜303平行设置，这样，在膜 303和分水盘304之间形成一定的工质空间A，分水盘304的结构如图4A所示。 图4A是本实用新型实施例的分水盘结构示意图，图4B是本实用新型实施例的分 水盘上的槽沿A-A的剖视图。以下以分水盘为圆形为例进行说明。 如图4A所示，该分水盘304周边沿径向设置至少一个与该分水盘水平面成一定角 度的槽401，通过该分水盘304使得通过进水管Tl从热工质容腔的进口 301流入的热工质 从槽401进入分水盘304与膜303之间形成的空间A，以使该热工质沿着膜面的切向方向旋 转入流，并在膜附近产生涡流。 如图4B所示，该槽401与分水盘304水平面所成的角度a任意，优选可为30度、 或者45度、或者60度、或者90度。该槽的数量可任意，优选可为4个、6个、8个、10个或 12个等。例如，在本实施例中，采用6个槽并且互成60度分布。这样，热工质可从互成60 度均匀分布的6个槽进入分水盘与膜之间形成的空间A，以使该热工质沿着膜面的切向方 向旋转入流，并在膜303附近产生涡流，更有效地破坏浓度和温度极化、使边界层变薄、提 高膜通量。 如图4A所示，分水盘304上还设置有通孔402，在本实施例中，该通孔402设置在 圆盘的中心，但不限于此，还可设置在分水盘的任意地方。 如图3C所示，热工质容腔201的壳体300内还设置有连接构件305，如图3C、图6A 和6B所示，连接构件305设有通道601，通道602，其中，通道601和602与分水盘304的通孔402连通。这样，可将通道602与热工质容腔的出口 302连通，使得分水盘304与膜303 之间的热工质空间A的热工质通过分水盘304的通孔402、连接构件305的通道601和通道 602、热工质容腔的出口 302流出。在本实施例中，可将出水管T2通过热工质容腔201的出 口 302设置于通道602中，使得从分水盘304的通孔402和连接构件305的通道601的热 工质通过该出水管T2流出。 如图3A和3C所示，分水盘304可通过固定元件306，如螺钉固定在连接构件305 上，从而通过连接构件305设置于热工质容腔201内，但不限于此，还可采用其它方式设置 分水盘304。 如图3C所示，可采用压盖307将膜303设置在热工质容腔的壳体300上，压盖307 可采用固定元件308，如螺钉设置在热工质容腔的壳体300上。此外，为了密封，还设置密封 元件309，如密封圈。 如图3A所示，在热工质容腔的壁面上开设排气口 310，排出多余的气体，使热工质 充满腔体。 在本实施例中，可将分水盘304、连接构件305及热工质容腔的壳体300之间的环 形空间的腔体称为进水腔体H。其中，可将进水管T1插入热工质容腔的进口 301，热工质通 过进水管Tl进入热工质容腔的进水腔体H。 由上述实施例可知，热工质通过进水管Tl进入热工质容腔的进水腔体H后，通过 分水盘304的槽401进入膜303和分水盘304之间形成的工质空间A，这样，将热工质的入 流方向调整为沿着膜面的切向方向旋转入流，该入流方向如图5所示；其中，由于热工质通 过槽401流入，在膜303附近产生较强的涡流，因此，有效地破坏浓度和温度极化、使边界层 变薄、提高膜通量。此外，热工质沿着分水盘304的通孔402、连接构件305的通道601、出 水管T2流出。 在本实施例中，该固定元件306、308可为沉头螺钉，密封元件可采用0型密封圈， 该密封圈的材料可为耐热橡胶。 上述对本实用新型实施例的热工质容腔的构成进行了说明，在具体应用中 分水盘304 :材料可为塑料；具有一定厚度，该厚度可为3mm至5mm ;外径可为 小115mm ;均布多个槽401，其中，槽的数量可为4、6、8、 10、 12个等，槽的进深可为8mm、 10mm、 12. 5mm等，槽的宽可度为2mm、3mm、4mm等，槽与分水盘水平面成一定角度a ，如30° 、45° 、 60° 、90°等。 压盖307 :材料可采用不锈钢(镀硌处理)，外径可为小160mm，厚度可为6mm，环内 侧开30度的斜面。 进水腔体分水盘304、连接构件305及热工质容腔的壳体300之间环形空间的腔 体为进水腔体，热工质容腔的壳体300内径可为小112mm，固定元件306外径可为小mm85。膜303，有效面积可为A = Jir2 = 3. 14X (11. 5cm/2)2 = 0. 01038689m2，与冷工质 容腔的冷壁接触，中间为空气隙。空气隙厚度靠垂直于冷壁上的六角螺栓的旋进旋出调节， 保证膜与冷壁有一定间隙。 上述对热工质容腔201的构成进行了说明，对于冷工质容腔202可采用现有的任 意一种结构即可，也可采用本实用新型实施例所述的结构。 图7A是本实用新型实施例的冷工质容腔的主视图；图7B是本实用新型实施例的冷工质容腔的左视图；图7C是沿着图7A所示的D-D的剖视图。 如图7A至7C所示，冷工质容腔202包括壳体700、设置于壳体700上的进口 701 和出口 702、冷壁703、分水盘704、连接构件705，其中，分水盘704、连接构件705的结构如 图4A和4B、6A和6B所示，此处不再赘述。此外，冷工质容腔202还可包括闷盖706 ;密封 元件707，如0型密封圈(2个)；堵片708;固定元件709。 其中，连接构件705可连接堵片708和分水盘704，堵片708与闷盖705之间有一 定的空间B。 分水盘704与堵片708之间的腔体、以及壳体700内径和连接构件705外径之间 形成的环形空间称之为出水腔体G，分水盘704与冷壁703间的腔体称之为冷壁腔体C。此 外，由固定元件709将分水盘704固设在连接构件705上，将闷盖707固设在壳体700。 此外，与热工质容腔类似，将进水管T3和出水管T4分别插入进口 701和出口 702， 其中，可将进水管T3通过冷工质容腔202的进口 701设置于连接构件705的通道602中。 这样，在冷工质容腔中，冷工质由进水管T3流入冷壁703和分水盘704之间的冷壁腔体C ; 然后由分水盘704的槽401流出到出水腔体G，由出水管T4流出。 图8是图7C所示的冷壁在E处的局部放大图。如图8所示，该冷壁的横截面为三 角形的竖直沟槽。 在具体应用中闷盖706 :作用为密封冷工质容腔，材料可为塑料，直径可为 小160mm，均布12个六角型螺栓，螺栓孔中心距可为小138mm。堵片708 :由塑料板制作，外径可为小115mm，在小55mm的圆面上均布4个螺栓。 壳体700 :材料可采用尼龙，其外径可为小160mm，内径可为小112mm。 冷腔进水管T3 :内径可为小10mm，材料为尼龙，插在连接构件705上，以螺纹连接，
以密封圈密封。连接构件705外径可为小85mm。 分水盘704 :厚度可为3mm，材料可为塑料，外径可为(M15mm，均布6X 12. 5mm的槽。 冷壁703 :材料为铜，铜壁的横截面为三角形的竖直沟槽，如图8所示。 由上述实施例可知，通过采用平行设置的至少一个热工质容腔和至少两个冷工质
容腔的膜组件、并且在设置于两个冷工质容腔间的热工质容腔的两侧均设有膜，可提高膜
通量，增大产水量；并且通过在热工质容腔内采用入流调整结构调整热工质的入流方向，使
热工质被送入热容腔后不直接冲击膜面，而是通过入流调整结构沿着膜面的切向旋转入流
并在膜面附近产生涡流，这样的切向旋转入流可冲刷膜面，达到破坏浓度和温度极化、使边
界层变薄，从而进一步提高膜通量，增大产水量。 实施例2 实施例1是以膜组件包括至少一个热工质容腔201和至少两个冷工质202为例进 行的说明。
以下结合附图9对膜组件包括至少两个热工质容腔201和至少一个冷工质202 为例进行的说明。 本实用新型实施例提供一种膜组件，如图9所示，该膜组件包括设有冷壁的冷工 质容腔202、设有膜的热工质容腔201，膜的渗透侧与冷壁之间具有间隙，冷工质容腔202设 有进出口 、热工质容腔201设有进出口 ；其中，该膜组件包括至少两个热工质容腔2Q1、至少一个冷工质容腔202，并且该冷工质容腔202和热工质容腔201成一定的间隔平行设置；并
且设置于两个热工质容腔201之间的冷工质容腔202两侧均设有冷壁。 由上述可知，通过采用平行设置的至少一个冷工质容腔和至少两个热工质容腔的
膜组件、并且在设置于两个热工质容腔间的冷工质容腔的两侧均设有冷壁，可提高膜通量，
增加产水量；并且该膜组件结构简单、操作和拆装容易、易清洗并耐腐蚀。 以下以热工质容腔201为两个，冷工质容腔为一个、并结合附图9至附图11对本
实用新型的膜组件中热工质容腔和冷工质容腔进行说明。 在本实施例中，为了降低热工质容腔201的膜两侧的温度和浓度极化现象，进一 步提高膜通量，增大产水量，可在热工质容腔内设置入流调整结构，这样，通过采用入流调 整结构调整热工质的入流方向，使热工质被送入热容腔后不直接冲击膜面，而是通过入流 调整结构沿着膜面的切向旋转入流并在膜面附近产生涡流，这样的切向旋转入流可冲刷膜 面，达到破坏浓度和温度极化、使边界层变薄、提高膜通量的目的。 与实施例1类似，可在热工质容腔201的膜的附近设置平行于膜的入流调整结构 (图9中未示出)。 在本实施例中，该入流调整结构为与膜平行设置的分水盘，该分水盘的结构如实 施例1的图4A和4B所示，与实施例1的不同之处在于，在本实施例中只需设置一个分水盘， 如图IOA和图10B所示，为了防止热工质泄漏，在连接构件305设置分水盘304相对的一侧 设置堵片311。 为了进一步防止热工质泄露，还可在堵片311的外侧设置闷盖312，如图IOA所示， 该堵片311和闷盖312之间具有一定空间D。并且可采用固定元件，如螺钉将该闷盖312设 置于热工质容腔的壳体300上。此外，如图10B所示，在堵片311的外侧不设置闷盖312，而 设置一起密封作用的膜313，可采用压盖314将该起密封作用的膜314设置在壳体300上。 在本实施例中，冷工质容腔的构成可采用现有的任意结构，但为了进一步提高膜 通量，可在冷工质容腔中设置分水盘，与实施例1的不同之处在于，由于冷工质容腔202两 侧均设有冷壁，因此，在冷工质容腔202内设置有两个分水盘，如图ll所示，其它构成与实
施例l类似，出处不再赘述。 实施例3 在上述实施例中，是以3层平板膜组件为例进行了说明，在具体应用中，可根据实 际需要采用任意多层平板膜组件，从而可提高产水量。 例如，如图12所示，采用4层平板膜组件以提高产水量。其中，热工质容腔201和 冷工质容腔202的构成如实施例1、2所述，此处不再赘述。 如图13所示，采用5层平板式膜组件，为了进一步提高产水量，可采用3个冷工质 容腔202、2个热工质容腔201，其中，冷工质容腔202设置在外侧，设置于两个热工质容腔 201之间的冷工质容腔202两侧均为冷壁，并且冷工质容腔202内可设置两个分水盘，如图 11所示；设置于两个冷工质容腔202之间的热工质容腔201两侧均设有膜，并且在每个膜 附近均设有与膜平行的分水盘，如图3C所示。 如图14所示，采用5层平板式膜组件，除了上述布置方式之外，还可将热工质容腔 201放置在外侧，设置于两个热工质容腔201之间的冷工质容腔202两侧均为冷壁，并且冷 工质容腔内设置两个分水盘，如图ll所示。类似地，设置于两个冷工质容腔202之间的热
10工质容腔201两侧均设有膜，并且在每个膜附近均设有与膜平行的分水盘，如图3C所示。 在上述实施例中，该膜组件可应用于任意一种膜蒸馏装置，如电加热型膜蒸馏装 置或太阳能膜蒸馏装置，在我国中西部的内蒙、甘肃、宁夏等地区太阳能资源十分丰富的地 区优选可应用于太阳能膜蒸馏装置中。 实施例4 本实用新型实施例提供一种膜蒸馏装置，该膜蒸馏装置包括热工质循环系统、冷 工质循环系统和膜组件，该膜组件包括设有冷壁的冷工质容腔、设有膜的热工质容腔，该膜 的渗透侧与所述冷壁之间具有间隙，该热工质容腔通过进口和出口与热工质循环系统组成 回路，该冷工质容腔通过进口和出口与冷工质循环系统组成回路；其中，该膜组件的构成如 实施例1至3所述，此处不再赘述。 在本实施例中，该热工质循环系统中，可采用任意加热装置来加热工质，如电加热 器或太阳能加热器，在我国中西部的内蒙、甘肃、宁夏等地区太阳能资源十分丰富的地区优 选可使用太阳能加热器。 由上述实施例可知，通过采用多层平板膜组件、且在热工质容腔内设置入流调整 结构调整热工质的入流方向，使热工质被送入热容腔后不直接冲击膜面，而是通过入流调 整结构沿着膜面的切向旋转入流并在膜面附近产生涡流，这样的切向旋转入流可冲刷膜 面，达到破坏浓度和温度极化、使边界层变薄、提高膜通量的目的。并且该膜组件结构简单、 操作和拆装容易、易清洗并耐腐蚀，适合化工、食品、医药、电子等工业领域的水处理、产品 分离、生成高纯水等，尤其适合淡水缺乏地区，如西部地区的淡水生产。 以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一 步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本 实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改 进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种膜组件，所述膜组件包括设有冷壁的冷工质容腔、设有膜的热工质容腔，所述膜的渗透侧与所述冷壁之间具有间隙，所述冷工质容腔设有进出口、热工质容腔设有进出口；其特征在于所述膜组件包括至少两个冷工质容腔、至少一个热工质容腔，并且所述冷工质容腔和热工质容腔成一定的间隔平行设置；并且设置于两个冷工质容腔之间的热工质容腔两侧均设有膜。
2. 根据权利要求1所述的膜组件，其特征在于，当所述热工质容腔的数量为一个以上 时，设置于两个热工质容腔之间的冷工质容腔两侧均设有冷壁。
3. —种膜组件，所述膜组件包括设有冷壁的冷工质容腔、设有膜的热工质容腔，所述膜 的渗透侧与所述冷壁之间具有间隙，所述冷工质容腔设有进出口、热工质容腔设有进出口 ； 其特征在于所述膜组件包括至少两个热工质容腔、至少一个冷工质容腔，并且所述热工质容腔和 冷工质容腔成一定的间隔平行设置；并且设置于两个热工质容腔之间的冷工质容腔两侧均设有冷壁。
4. 根据权利要求3所述的膜组件，其特征在于，当所述冷工质容腔的数量为一个以上 时，设置于两个冷工质容腔之间的热工质容腔两侧均设有膜。
5. 根据权利要求1或4所述的膜组件，其特征在于，在两个冷工质容腔之间的所述热工 质容腔内的每个膜附近，分别设置有与所述膜平行的入流调整结构，使热工质通过所述入 流调整结构沿着膜面的切向方向旋转入流并在膜附近产生涡流。
6. 根据权利要求5所述的膜组件，其特征在于，所述入流调整结构为与所述膜平行设 置的分水盘，所述分水盘与膜之间形成一定的空间；所述分水盘周边沿径向设置有至少一个与所述分水盘水平面成一定角度的槽，通过所 述分水盘使得从所述热工质容腔的进口流入的热工质从所述槽进入所述分水盘与膜之间 形成的空间，以使所述热工质沿着膜面的切向方向旋转入流，并在所述膜附近产生涡流。
7. 根据权利要求6所述的膜组件，其特征在于，所述槽与所述分水盘水平面的角度为 30度、或者45度、或者60度、或者90度。
8. 根据权利要求6所述的膜组件，其特征在于，所述槽的数量为4个、6个8个、10个或 12个，均匀分布。
9. 根据权利要求6所述的膜组件，其特征在于，所述分水盘上还设置有通孔； 所述热工质容腔内还设置有连接构件，所述连接构件设有通道，所述通道与所述分水盘的通孔、所述热工质容腔的出口连通，使得所述分水盘与所述膜之间的空间的热工质通 过所述分水盘的通孔、所述连接构件的通道、所述热工质容腔的出口流出。
10. 根据权利要求1或3所述的膜组件，其特征在于，所述膜组件为平板式膜组件。
11. 一种膜蒸馏装置，其特征在于，所述膜蒸馏装置包括热工质循环系统、冷工质循环 系统和膜组件，所述膜组件包括设有冷壁的冷工质容腔、设有膜的热工质容腔，所述膜的渗 透侧与所述冷壁之间具有间隙，所述热工质容腔通过进口和出口与热工质循环系统组成回 路，所述冷工质容腔通过进口和出口与冷工质循环系统组成回路；其特征在于所述膜组件包括至少两个冷工质容腔、至少一个热工质容腔，并且所述冷工质容腔和 热工质容腔成一定的间隔平行设置；并且设置于两个冷工质容腔之间的热工质容腔两侧均设有膜；或者所述膜组件包括至少两个热工质容腔、至少一个冷工质容腔，并且所述热工质容 腔和冷工质容腔成一定的间隔平行设置；并且设置于两个热工质容腔之间的冷工质容腔两侧均设有冷壁。
12. 根据权利要求11所述的膜蒸馏装置，其特征在于，在两个冷工质容腔之间的所述 热工质容腔内的每个膜附近，分别设置有与所述膜平行的入流调整结构，使热工质通过所 述入流调整结构沿着膜面的切向方向旋转入流并在膜附近产生涡流。
13. 根据权利要求12所述的膜蒸馏装置，其特征在于，所述入流调整结构为与所述膜 平行设置的分水盘，所述分水盘与膜之间形成一定的空间；所述分水盘周边沿径向设置有至少一个与所述分水盘水平面成一定角度的槽，通过所 述分水盘使得从所述热工质容腔的进口流入的热工质从所述槽进入所述分水盘与膜之间 形成的空间，以使所述热工质沿着膜面的切向方向旋转入流，并在所述膜附近产生涡流。
14. 根据权利要求13所述的膜蒸馏装置，其特征在于，所述热工质循环系统中的加热 装置采用太阳能热水器。
专利摘要本实用新型提供一种膜组件和膜蒸馏装置。该膜组件包括设有冷壁的冷工质容腔、设有膜的热工质容腔，所述膜的渗透侧与所述冷壁之间具有间隙，所述冷工质容腔设有进出口、热工质容腔设有进出口；其中，所述膜组件包括至少两个冷工质容腔、至少一个热工质容腔，并且所述冷工质容腔和热工质容腔成一定的间隔平行设置；并且设置于两个冷工质容腔之间的热工质容腔两侧均设有膜。通过本实用新型实施例，采用多层平板式膜组件，可提高膜通量，增加产水量；并且该膜组件结构简单、操作和拆装容易、易清洗并耐腐蚀。
文档编号B01D61/36GK201505509SQ20092021615
公开日2010年6月16日 申请日期2009年9月15日 优先权日2009年9月15日
发明者杨晓宏, 王亚辉, 田瑞, 董银元, 贾立庄 申请人:内蒙古工业大学