[实用新型]卷式膜蒸馏设备及采用其的膜蒸馏系统

权利要求书

1.一种卷式膜蒸馏设备，其特征在于，所述卷式膜蒸馏设备由疏水膜M和冷凝膜C成卷状耦合而成，且所述卷式膜蒸馏设备上设置有加热通道、原水通道和蒸发通道，并设置有原水进水口、浓水出水口、加热通道进口、冷凝水出口和蒸发通道出口；其中：

疏水膜M，为疏水材料制成的微孔平板膜，用于为原水提供蒸发表面；

冷凝膜C，用于使加热通道中流过的热源冷凝；

加热通道，由所述冷凝膜C包围形成，且分别与所述原水通道和蒸发通道相邻，用于从加热通道进口输入热源来对所述原水通道中待处理的原水进行加热，并将由此冷凝的热源从冷凝水出口排出；

原水通道，位于所述冷凝膜C和疏水膜M之间，用于从原水进水口输入原水，并将加热蒸发后浓缩的原水从浓水出水口排出；

蒸发通道，以两片所述疏水膜M包围而成，用于接收所述原水受热蒸发产生的蒸汽并将其从蒸发通道出口排出。

2.根据权利要求1所述的卷式膜蒸馏设备，其特征在于，所述疏水膜M为有支撑体或无支撑体的平板膜；

其中，所述疏水膜M的厚度为30～500微米，孔径为0.05～3微米；

其中，所述疏水膜M的材质为PTFE、PVDF、PP、PE、有机/有机或有机/无机合金材料；

其中，所述冷凝膜C为平板无孔膜；

其中，所述冷凝膜C的厚度50～500微米；

其中，所述冷凝膜C的材质为PTFE、PVDF、PP、PE、有机/有机或有机/无机合金材料。

3.根据权利要求1所述的卷式膜蒸馏设备，其特征在于，所述疏水膜M和所述冷凝膜C呈CM相叠设置，所述疏水膜M和所述冷凝膜C之间由厚度为0.1～1毫米的网状隔衬相隔；

其中，所述网状隔衬为编织或非编织；

其中，所述网状隔衬的材质为PTFE、PVDF、PP、PE、有机/有机或有机/无机合金材料；

其中，所述网状隔衬的网孔尺寸为0.2～10毫米。

4.根据权利要求1所述的卷式膜蒸馏设备，其特征在于，所述疏水膜M和冷凝膜C卷成圆柱形状垂直置于所述卷式膜蒸馏设备内；

其中，所述卷式膜蒸馏设备直径10～100厘米，高度20～100厘米。

5.根据权利要求1所述的卷式膜蒸馏设备，其特征在于，把多个单效的所述卷式膜蒸馏设备纵向从上而下串联，形成多效的卷式膜蒸馏设备。

6.根据权利要求5所述的卷式膜蒸馏设备，其特征在于，在所述多效的卷式膜蒸馏设备中，上一效的蒸发通道和下一效的加热通道垂直连通；上一效的原水通道和下一效的原水通道相连通。

7.根据权利要求5所述的卷式膜蒸馏设备，其特征在于，所述多效的卷式膜蒸馏设备的操作温度为40-100℃；

其中，工作时第一效采用70～150℃的热源加热。

8.根据权利要求7所述的卷式膜蒸馏设备，其特征在于，工作时第一效的加热采用低品蒸汽，或空压机、冷冻机设备运行产生的余热，或烟气废热、冷却水工艺废热，或与太阳能设备耦合进行加热。

9.一种膜蒸馏系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至8任意一项所述的卷式膜蒸馏设备；

冷凝水收集罐，所述冷凝水收集罐安装于所述卷式膜蒸馏组件外，与所述卷式膜蒸馏设备内的加热通道和最后一级蒸发通道相连通，并与真空系统相连；

真空系统，用于降低所述卷式膜蒸馏设备中蒸发通道的压力以增加疏水膜M两侧的压差，也用来引导蒸发蒸汽的走向和把冷凝水抽到冷凝水收集罐，从而每一效卷式膜蒸馏设备产生的蒸发蒸汽在所述真空系统的引导下进入下一效卷式膜蒸馏设备对原水加热。

10.根据权利要求9所述的膜蒸馏系统，其特征在于，所述膜蒸馏系统还包括一带有气水一体冲刷的自清洗装置，所述自清洗装置与所述卷式膜蒸馏设备的原水进水口和浓水出水口相连接，通过控制器控制来定期洗刷疏水膜M。

11.根据权利要求9所述的膜蒸馏系统，其特征在于，所述真空系统产生的真空度为5-900mbar。