[发明专利]具有低雷诺数的用于膜蒸馏的系统和方法

权利要求书

1.一种用于从给料溶液分离馏出物的蒸馏系统，所述系统包括：

通向大气的第一和第二蓄液器；

被配置为将给料溶液循环到所述第一和第二蓄液器的给料回路；

被配置为循环馏出物的馏出物回路，包括：

第一馏出物入口歧管；

第一馏出物出口歧管；

从所述第一馏出物入口歧管到所述第一馏出物出口歧管并且通过所述第一蓄液器的至少一个部分延伸的多个中空纤维膜，其中所述中空纤维膜被配置为允许通过其传输蒸汽；

第二馏出物入口歧管；

第二馏出物出口歧管；

从所述第二馏出物入口歧管到所述第二馏出物出口歧管并且通过所述第二蓄液器的至少一个部分延伸的多个中空管，其中所述中空管被配置为基本上防止通过其传输蒸汽，并且进一步被配置为允许通过其传输热能。

2.根据权利要求1的系统，其中所述第一馏出物出口歧管与所述第二馏出物入口歧管流体连通并且所述第二馏出物出口歧管与所述第一馏出物入口歧管流体连通。

3.根据权利要求1的系统，其中所述中空纤维膜和所述中空管包括多微孔的膜壁，并且其中所述中空管进一步包括置于所述多微孔的膜壁上的聚合涂层。

4.根据权利要求3的系统，其中所述多微孔的膜壁由选自以下组的至少一种聚合材料形成，所述的组包括聚丙烯、聚乙烯、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚二氟乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物及其组合。

5.根据权利要求1的系统，其中所述中空纤维膜具有范围从大约0.1微米到大约0.6微米的平均微孔尺寸。

6.根据权利要求1的系统，其中所述给料回路包括被配置为将给料溶液加热至范围从大约50℃到小于大约100℃的温度的热交换器。

7.根据权利要求6的系统，其中所述给料回路包括被配置为将给料溶液加热至范围从大约70℃到大约90℃的温度的热交换器。

8.根据权利要求1的系统，其中所述馏出物回路包括被配置为将馏出物冷却至范围从大约5℃到大约75℃的温度的热交换器。

9.根据权利要求8的系统，其中所述馏出物回路包括被配置为将馏出物冷却至范围从大约20℃到大约55℃的温度的热交换器。

10.根据权利要求1的系统，其中所述第一蓄液器包含至少一个挡板。

11.根据权利要求1的系统，其中所述第一蓄液器和第二蓄液器被覆盖。

12.根据权利要求1的系统，其中所述中空管由非多孔材料形成。

13.一种用于从给料溶液分离馏出物的蒸馏系统，所述系统包括：

通向大气的第一蓄液器；

第一馏出物入口歧管；

第一馏出物出口歧管；

从所述第一馏出物入口歧管到所述第一馏出物出口歧管并且通过所述第一蓄液器的至少一个部分延伸的多个中空纤维膜，其中所述中空纤维膜被配置为允许通过其传输蒸汽；

通向大气的第二蓄液器；

第二馏出物入口歧管；

第二馏出物出口歧管；并且

从所述第二馏出物入口歧管到所述第二馏出物出口歧管并且通过所述第二蓄液器的至少一个部分延伸的多个中空管，其中所述中空管被配置为基本上防止通过其传输蒸汽，并且进一步被配置为允许通过其传输热能；

被配置为向所述第一蓄液器和第二蓄液器提供给料溶液的给料回路；和

被配置为在所述中空纤维膜与所述中空管之间循环馏出物的馏出物回路。

14.根据权利要求13的系统，其中所述中空纤维膜和所述中空管包括多微孔的膜壁，并且其中所述中空管还包括置于所述多微孔的膜壁上的聚合涂层。

15.根据权利要求14的系统，其中所述多微孔的膜壁由选自以下组的至少一种聚合材料形成，所述的组包括聚丙烯、聚乙烯、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚二氟乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物及其组合。