膜蒸馏装置及具有该膜蒸馏装置的膜蒸馏系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及膜蒸馏技术领域，具体而言，涉及一种膜蒸馏装置及具有该膜蒸馏装置的膜蒸馏系统。
【背景技术】
[0002]膜蒸馏(MD)是膜技术与蒸发过程相结合的膜分离过程，是新型膜分离技术中的一种，可以在常温下进行操作，具有高效、节能、工艺简便、投资少、污染小等优点。
[0003]现有的气隙式膜蒸馏装置包括冷液输入仓、冷液输出仓、热液仓、产水仓、冷凝管和内膜管。其中，热液仓和产水仓均设置于冷液输入仓与冷液输出仓之间，并且热液仓设置冷液输入仓与产水仓之间。冷凝管穿设于热液仓和产水仓，并且，冷凝管的第一端与冷液输入仓相连通，冷凝管的第二端与冷液输出仓相连通。内膜穿设于热液仓，内膜的第一端连接于冷液输入仓的外壁，内膜的第二端连接于热液仓与产水仓相邻的外壁，并且内膜套接于冷凝管的外部，内膜与所述冷凝管之间具有预设距离，内膜与所述冷凝管之间的间隙形成产水通道。产水通道与产水仓相连通。
[0004]现有的气隙式膜蒸馏装置工作原理:冷液通入冷液输入仓内，经冷凝管输出至冷液输出仓，由冷液输出仓将冷液排出。热液仓内靠近内膜处的液体气化形成蒸汽，在内膜两侧蒸汽压力差的推动下蒸汽穿过内膜进入产水通道内，冷凝管对产水通道内的蒸汽进行冷却，使得蒸汽冷凝为水，掉落至产水仓内，由产水仓进行排出，而热液仓内的液体被内膜阻挡，使得液体无法透过内膜，实现了气相与液相分离的目的。
[0005]—般而言，膜蒸馏过程中膜通量的大小是衡量膜蒸馏过程好坏的重要指标。在膜蒸馏的运行过程中，如气隙式膜蒸馏装置中，由于热液仓内液体的蒸汽透过内膜，而液体被内膜截留，导致内膜表面处的浓度高于热液仓内液体主体的浓度，出现浓度极化的现象，并且，内膜表面处的温度低于热液仓内液体主体的温度，出现温度极化的现象，再由于热液仓内的液体中含有杂质，以及内膜表面凝胶层的形成，这些因素都易导致内膜受到污染，造成膜通量减小，降低了膜蒸馏的效率，影响了膜蒸馏的运行。
【发明内容】
[0006]鉴于此，本发明提出了一种膜蒸馏装置，旨在解决现有技术中膜蒸馏装置中的内膜由于受到浓差极化、温差极化及污染导致的膜通量减小的问题。本发明还提出了一种具有该膜蒸馏装置的膜蒸馏系统。
[0007]—个方面，本发明提出了一种膜蒸馏装置，该膜蒸馏装置包括:壳体设置于壳体内的热液仓、冷液输入仓、冷液输出仓、冷凝管、内膜和调压机构；其中，冷液输入仓与冷液输出仓通过冷凝管相连通，并且，冷凝管穿设于热液仓；内膜穿设于热液仓且套接于冷凝管的外部，内膜与冷凝管之间的间隙形成产水通道；调压机构与产水通道相连通，用于调节产水通道内的压力。
[0008]进一步地，上述膜蒸馏装置中，调压机构包括调压仓；其中，调压仓与产水通道相连通；壳体对应于调压仓的位置开设有用于与调压装置相连接的调压仓连接口。
[0009]进一步地，上述膜蒸馏装置中，热液仓置于冷液输入仓与冷液输出仓之间，并且调压仓设置于冷液输入仓与热液仓之间。
[0010]进一步地，上述膜蒸馏装置中，内膜靠近调压仓的一端与调压仓的底壁相连接。
[0011]进一步地，上述膜蒸馏装置中，调压机构包括连接管；其中，连接管的一端与产水通道相连通，另一端置于壳体外。
[0012]本实施例中，调压机构与产水通道相连通，通过调节产水通道内的压力，使得产水通道与热液仓之间形成较大的压力差，促使热液仓内的蒸汽更好地透过内膜进入产水通道内冷凝，解决了现有技术中膜蒸馏装置中的内膜由于受到温差极化及污染导致的膜通量减小的问题，增大了内膜的膜通量，提高了膜蒸馏装置的效率，确保了膜蒸馏装置的稳定运行。
[0013]另一个方面，本发明还提出了一种膜蒸馏系统，该膜蒸馏系统包括上述的膜蒸馏
目.ο
[0014]进一步地，上述膜蒸馏系统包括:调压装置，与膜蒸馏装置中的调压机构相连接，用于调节产水通道内的压力。
[0015]进一步地，上述膜蒸馏系统还包括:换热装置，用于将调压装置从产水通道抽出的气体与用于向热液仓输入的待处理液体进行热交换。
[0016]进一步地，上述膜蒸馏系统中，换热装置为第一换热器；第一换热器的第一通道的入口与膜蒸馏装置中的调压机构的出口相连接，第一换热器的第一通道的出口与调压装置相连接；第一换热器的第二通道的入口用于接收待处理液体，第一换热器的第二通道的出口与膜蒸馏装置中的热液仓的入口相连接。
[0017]进一步地，上述膜蒸馏系统还包括:第二换热器；其中，第二换热器的第一通道的入口用于接收待处理液体，第二换热器的第一通道的出口与第一换热器的第二通道的入口相连接；第二换热器的第二通道的入口与冷液输出仓的出口相连接，第二换热器的第二通道的出口与冷液输入仓的入口相连接。
[0018]由于膜蒸馏装置具有上述效果，所以具有该膜蒸馏装置的膜蒸馏系统也具有相应的技术效果。
【附图说明】
[0019]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1为本发明实施例提供的膜蒸馏装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的膜蒸馏装置中Α-Α向的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的膜蒸馏系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0021]膜蒸馏装置实施例:
参见图1和图2，图中示出了本发明实施例提供的膜蒸馏装置的优选结构。如图所示，该膜蒸馏装置包括:壳体1、设置于壳体内的热液仓2、冷液输入仓3、冷液输出仓4、冷凝管5、内膜6和调压机构。
[0022]本领域人员应当理解，膜蒸馏装置中的冷液输入仓3与冷液输出仓4通过冷凝管5相连通，冷凝管5和内膜6均穿设于热液仓2。内膜6套设于冷凝管5的外部，并且内膜6与冷凝管5具有预设距离，内膜6与冷凝管5之间的间隙形成产水通道7。
[0023]调压机构与产水通道7相连通，用于调节产水通道内的压力。具体地，热液仓2内通入的是热的待处理液体。冷凝管5内通入冷液，冷液用于对产水通道7内的蒸汽进行降温冷却。内膜6的内壁与冷凝管5的外壁之间的间隙形成产水通道7，内膜6的外壁与热液仓2内的液体相接触。本实施例中，通过调压机构可以减少产水通道内的压力，使得产水通道7内形成负压，增大内膜6的膜通量。
[0024]具体实施时，内膜6可以为中空纤维膜，也可以为管式膜。内膜6的材料可以为PTFE、PVDF或PP等疏水性材料。内膜6的膜孔径可以为0.1?0.5 μ m，膜的孔隙率可以为60%?80%之间。
[0025]本本领域技术人员应该理解，膜蒸馏装置还可以包括产水仓15，该产水仓15设置于热液仓2与冷液输出仓4之间，并且与产水通道7相连通，用于接收产水通道7内的蒸汽冷凝水。壳体1对应于产水仓15的位置处开设有产水仓排出口，用于将接收的蒸汽冷凝水排出。
[0026]工作时，冷液经冷液输入仓3输入，然后通过冷凝管5进入冷液输出仓4，并通过冷液输出仓4上的出口输出。热液仓2内热的待处理液体产生蒸汽，蒸汽透过内膜6进入产水通道7内，在冷凝管5内的冷液的作用下，蒸汽冷凝为水。调压机构调节产水通道7内的压力，使得内膜两侧的热液仓2内的压力与产水通道7内的压力相差较大