一種膜蒸餾法海水淡化裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種海水淡化裝置，尤其是涉及一種膜蒸餾法海水淡化裝置。其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的制備純水的其他膜過程相比通量較小，膜蒸餾兩側(cè)的蒸汽壓差可由溫度差產(chǎn)生，提高料液溫度可增大傳質(zhì)通量，但考慮膜材料使用溫度、處理液的耐受溫度以及能耗的限制，料液溫度不能無限提高等的技術(shù)問題。本實(shí)用新型包括原料筒（1），所述的原料筒（1）通過管路連接有隔膜泵（2），隔膜泵連接有靜電膜分離池（3），靜電膜分離池內(nèi)設(shè)有膜（10），膜為PTFE雙向拉伸膜，靜電膜分離池連接電源（4），靜電膜分離池通過管路連接回原料筒，靜電膜分離池還通過管路連接收集筒（5），收集筒連接真空泵（6）。
【專利說明】
一種膜蒸餾法海水淡化裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種海水淡化裝置，尤其是涉及一種膜蒸餾法海水淡化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]膜蒸饋(Membrane distillat1n, MD)是一種以疏水微孔膜兩側(cè)蒸氣壓差為傳質(zhì)推動力的新型水處理過程。疏水膜一側(cè)直接接觸熱的原料液(熱側(cè))，當(dāng)孔徑合適，由于膜的疏水性，液態(tài)水不能直接通過膜孔流到透過側(cè)(冷側(cè));又由于膜兩側(cè)溫度不同，在膜孔兩側(cè)會產(chǎn)生水蒸氣壓差，水蒸氣在膜兩側(cè)壓差的推動作用下擴(kuò)散通過膜孔，蒸汽在膜的冷側(cè)逸出并冷凝，而非揮發(fā)性的離子、大分子、膠體、細(xì)胞等物質(zhì)因不能揮發(fā)而不能透過疏水膜，因此可以在冷側(cè)得到純水，并同時實(shí)現(xiàn)熱側(cè)溶液的濃縮[1]。膜蒸餾過程操作條件溫和，在常壓和接近常溫下便可有足夠的推動力實(shí)現(xiàn)水的傳遞，可利用太陽能、地?zé)?、工業(yè)余熱等廉價(jià)能源加溫原料側(cè)，是一種高效節(jié)能、容易放大的分離技術(shù)，美國環(huán)境署和能源部已經(jīng)把膜蒸餾列入優(yōu)先發(fā)展的環(huán)境友好的節(jié)能技術(shù)。但是目前制備純水的其他膜過程相比通量較小，膜蒸餾兩側(cè)的蒸汽壓差可由溫度差產(chǎn)生，提高料液溫度可增大傳質(zhì)通量，但考慮膜材料使用溫度、處理液的耐受溫度以及能耗的限制，料液溫度不能無限提高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型是提供一種膜蒸餾法海水淡化裝置，其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的制備純水的其他膜過程相比通量較小，膜蒸餾兩側(cè)的蒸汽壓差可由溫度差產(chǎn)生，提高料液溫度可增大傳質(zhì)通量，但考慮膜材料使用溫度、處理液的耐受溫度以及能耗的限制，料液溫度不能無限提高等的技術(shù)問題。
[0004]本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:
[0005]本實(shí)用新型的一種膜蒸餾法海水淡化裝置，包括原料筒，所述的原料筒通過管路連接有隔膜栗，隔膜栗連接有靜電膜分離池，靜電膜分離池連接電源，靜電膜分離池內(nèi)設(shè)有膜，膜為PTFE雙向拉伸膜，靜電膜分離池通過管路連接回原料筒，靜電膜分離池還通過管路連接收集筒，收集筒連接真空栗。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)膜分離過程，使原料液中的水透過膜進(jìn)入滲透側(cè)，通過引入不對稱靜電場，使水分子在靜電作用下向滲透側(cè)迀移，輔助水分子的跨膜傳質(zhì)。原料液經(jīng)隔膜栗連續(xù)切向流入膜評價(jià)池中，循環(huán)液出口向上，以減少原料液夾帶的氣泡滯留。原料流速為60 L/h，溫度保持在20°C。滲透側(cè)溫度20°C，與原料側(cè)沒有溫度差，膜兩側(cè)的水蒸氣壓差利用真空栗在滲透側(cè)抽真空形成，滲透側(cè)絕對壓力20 kPa，滲透氣體由液氮冷凝在收集筒中。
[0006]作為優(yōu)選，所述的靜電膜分離池包括有組合在一起凸塊與凹塊，凸塊、凹塊內(nèi)部都設(shè)有空腔，凸塊與凹塊之間卡接有多孔板、膜，凸塊內(nèi)的空腔為原料腔，凹塊內(nèi)的空腔為滲透腔，原料腔內(nèi)連通有板電極，滲透腔內(nèi)連通有針電極、柱電極、線電極或滲透板電極。本實(shí)用新型采用尼龍制作靜電膜分離池，PTFE燒結(jié)多孔板作為膜的支撐墊，在膜原料側(cè)與膜平行安裝一個與膜有效面積相同的圓形平板電極，使電場可以完全覆蓋膜有效面積，透過側(cè)中心處與膜垂直安裝一個針狀電極，電極間距可通過在滲透側(cè)添加尼龍隔板調(diào)控，電極材料為不銹鋼導(dǎo)體，兩電極連接直流高壓電源的輸出端給電極供電(電壓0-20 kV連續(xù)可調(diào)，最大電流1mA)，作為比較，滲透側(cè)用其他形狀的電極代替針電極:柱狀電極，線狀電極或平板電極。
[0007]作為優(yōu)選，所述的凸塊與凹塊之間設(shè)有高壓絕緣膠帶。連接部位采用高壓絕緣膠帶嚴(yán)格絕緣處理，以防出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。
[0008]作為優(yōu)選，所述的隔膜栗通過管路連接有閥門，閥門通過管路連接回原料筒。這樣可以組成一個原料液循環(huán)系統(tǒng)。
[0009]作為優(yōu)選，所述的原料筒與靜電膜分離池之間設(shè)有流量計(jì)。
[0010]作為優(yōu)選，所述的收集筒為并聯(lián)在一起的兩個以上，收集筒的進(jìn)出口處都設(shè)有轉(zhuǎn)換閥，這樣可以隨時切換采用哪個收集筒，使得整個膜蒸餾過程不間斷。。
[0011]作為優(yōu)選，所述的真空栗處設(shè)有真空計(jì)。
[0012]因此，本實(shí)用新型通過附加不對稱靜電場后，膜蒸餾過程的水通量和分離性能可以得到同時提高，結(jié)構(gòu)簡單、合理。
【附圖說明】
[0013]附圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]附圖2是本實(shí)用新型靜電膜分離池的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中零部件、部位及編號:原料筒1、隔膜栗2、靜電膜分離池3、電源4、收集筒5、真空栗6、凸塊7、凹塊8、多孔板9、膜10、原料腔11、滲透腔12、板電極13、針電極14、高壓絕緣膠帶15、閥門16、流量計(jì)17、轉(zhuǎn)換閥18、真空計(jì)19。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0017]實(shí)施例:本例的一種膜蒸餾法海水淡化裝置，如圖1，包括原料筒I，原料筒通過管路連接有隔膜栗2，隔膜栗連接有靜電膜分離池3，靜電膜分離池內(nèi)設(shè)有膜10，膜為PTFE雙向拉伸膜，靜電膜分離池連接電源4，靜電膜分離池通過管路連接回原料筒，靜電膜分離池還通過管路連接收集筒5，收集筒連接真空栗6。如圖2，靜電膜分離池包括有組合在一起凸塊7與凹塊8，凸塊、凹塊內(nèi)部都設(shè)有空腔，凸塊與凹塊之間卡接有多孔板9、膜10，凸塊內(nèi)的空腔為原料腔11，凹塊內(nèi)的空腔為滲透腔12，原料腔內(nèi)連通有板電極13，滲透腔內(nèi)連通有針電極14、柱電極、線電極或滲透板電極。凸塊與凹塊之間設(shè)有高壓絕緣膠帶15。隔膜栗通過管路連接有閥門16，閥門通過管路連接回原料筒I。原料筒與靜電膜分離池之間設(shè)有流量計(jì)17。收集筒為并聯(lián)在一起的兩個以上，收集筒的進(jìn)出口處都設(shè)有轉(zhuǎn)換閥18。真空栗6處設(shè)有真空計(jì)19。
[0018]在膜兩側(cè)針、板電極上施加電壓，形成不對稱靜電場后，這時水分子受到一個向針狀電極方向的梯度力，這個力推動水分子以更快的速度透過膜。施加電壓后水通量得到提高，證明了不對稱靜電場促進(jìn)水分子跨膜傳質(zhì)的有效性。由于分子的熱運(yùn)動，將阻礙偶極子沿電場方向的取向和定向迀移，故作用電場越強(qiáng)，偶極子沿電場方向的排列越趨整齊，受電場梯度力的作用也更大。因此實(shí)驗(yàn)中隨著電壓增加，電場對水分子傳質(zhì)的強(qiáng)化作用增強(qiáng)，通量增長率增大，施加4 kV電壓時，通量可增加50%。
[0019]以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本實(shí)用新型的專利范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種膜蒸餾法海水淡化裝置，包括原料筒(I)，其特征在于所述的原料筒(I)通過管路連接有隔膜栗(2)，隔膜栗連接有靜電膜分離池(3)，靜電膜分離池連接電源(4)，靜電膜分離池內(nèi)設(shè)有膜(10 )，膜為PTFE雙向拉伸膜，靜電膜分離池通過管路連接回原料筒，靜電膜分離池還通過管路連接收集筒(5)，收集筒連接真空栗(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜蒸餾法海水淡化裝置，其特征在于所述的靜電膜分離池(3)包括有組合在一起凸塊(7)與凹塊(8)，凸塊、凹塊內(nèi)部都設(shè)有空腔，凸塊與凹塊之間卡接有多孔板(9)、膜(10)，凸塊內(nèi)的空腔為原料腔(11)，凹塊內(nèi)的空腔為滲透腔(12)，原料腔內(nèi)連通有板電極(13)，滲透腔內(nèi)連通有針電極(14)、柱電極、線電極或滲透板電極。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種膜蒸餾法海水淡化裝置，其特征在于所述的凸塊(7)與凹塊(8 )之間設(shè)有高壓絕緣膠帶(15)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種膜蒸餾法海水淡化裝置，其特征在于所述的隔膜栗(2)通過管路連接有閥門(16)，閥門通過管路連接回原料筒(I)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種膜蒸餾法海水淡化裝置，其特征在于所述的原料筒(I)與靜電膜分離池(3 )之間設(shè)有流量計(jì)(17)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種膜蒸餾法海水淡化裝置，其特征在于所述的收集筒(5 )為并聯(lián)在一起的兩個以上，收集筒的進(jìn)出口處都設(shè)有轉(zhuǎn)換閥(18 )。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種膜蒸餾法海水淡化裝置，其特征在于所述的真空栗(6)處設(shè)有真空計(jì)(19)。
【文檔編號】C02F9/12GK205501025SQ201521024933
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年12月11日
【發(fā)明人】孫錦龍, 吳益民, 杜潤紅
【申請人】杭州蕭星海水淡化設(shè)備科技有限公司