[发明专利]级效数连续变化的从溶液中分离溶剂的装置

说明书

级效数连续变化的从溶液中分离溶剂的装置，包括级效数连续变化的物质逆循环双换热系统(21)、低温热源取热的热能技术系统(23)、闪蒸取热热泵能源重复利用技术系统(22)，包括多效膜蒸馏分离部分(1)、双循环系统(20）。由于同时采用多效膜蒸馏分离及级效数连续变化的物质逆循环双换热技术、闪蒸取热热泵能源重复利用技术、低温热源取热的热能技术，使所述级效数连续变化的从溶液中分离溶剂的装置的能源消耗达到极低的水平，运行费用非常低。如用于大规模工业生产得非常可观的经济效益。该系统的产水质量远远高于现大规模生产应用的所有技术装备。该装置的淡水生产成本低于1元人民币。排出液很容易生产海盐。

技术领域

本发明涉及从溶液中分离溶剂技术领域。

背景技术

膜蒸馏分离具有设备简单、操作方便、可在常压和较低温度下进行蒸馏分离、分离获得液体质量品质高、可处理浓度很高的溶液等优点。但也存在非常严重的能源高消耗的问题。由于能源利用率较低，目前公知的技术还不能达到采用膜蒸馏分离技术使用本地购买的商业能源进行大规模海水淡化来独立提供整座城市供水的实用水平。

发明内容

为了提出一种极高能效的从溶液中分离溶剂的装置，从而解决一直以来困扰人们的淡水资源持续加重性紧缺、海水淡化作业能源成本又高的双重压力。本发明提供级效数连续变化的从溶液中分离溶剂的装置，使用所述级效数连续变化的从溶液中分离溶剂的装置，可以比现用的较低成本的反渗透海水淡化技术和多效闪蒸海水淡化技术的生产成本从每吨淡水四元人民币以上降低到每吨淡水生产成本一元人民币以下，从而为海水淡化的大规模工业化应用创造了低成本条件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述级效数连续变化的从溶液中分离溶剂的装置包括级效数连续变化的物质逆循环双换热系统(21)、低温热源取热的热能技术系统(23)、闪蒸取热热泵能源重复利用技术系统(22)，包括多效膜蒸馏分离部分(1)和除多效膜蒸馏分离部分(1)以外的双循环系统(20)。多效膜蒸馏分离部分(1)的更热原液(原海水)输入口(12)与双循环系统(20)的更热原液(原海水)出口(12)连接，多效膜蒸馏分离部分(1)的热淡水排出口(13)与双循环系统(20)的热淡水输入口(13)相连，多效膜蒸馏分离部分(1)的冷淡水输入口(15)与双循环系统(20)的冷淡水出口(15)相连，多效膜蒸馏分离部分(1)的冷浓液出口(14)与双循环系统(20)的冷浓液输入口(14)连接。

多效膜蒸馏分离部分(1)可以是单台膜蒸馏单元，也可包括多个进行膜间分离和传热的膜蒸馏单元串联结构，还可以包含多列这样的串联结构，各串联结构的相同级可以联通。如图2所示，膜蒸馏单元的内部互相留有合适的间隙布置有多个膜蒸馏膜片，形成膜片数+1个空腔，这些空腔就是淡水流通通道(D)和浓液流通通道(F)，淡水流通通道(D)和浓液流通通道(F)互相间隔，在通道内部每个通道都不相通，在通道的一端，淡水流通通道(D)全部并联联通并接通膜蒸馏单元的热淡水输出口(b)、浓液流通通道(F)全部并联联通并接通膜蒸馏单元的热浓液输入口(a)，在通道的另一端，淡水流通通道(D)全部并联联通并接通膜蒸馏单元的冷淡水输入口(d)、浓液流通通道(F)全部并联联通并接通膜蒸馏单元的冷浓液输出口(c)，浓液流通通道(F)和淡水流通通道(D)互相可靠密封。