[发明专利]一种能量循环利用渗透汽化装置及方法

权利要求书

1.一种能量循环利用渗透汽化方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

将混合物1送入渗透汽化膜组件（A），截留侧的混合物2进入第一换热器（C）中进行换热后，送入下一工序；渗透侧的混合物3通过真空泵（B）送入第一换热器（C）中与截留侧混合物2换热，第一换热器（C）未冷却的部分混合物4进入第二换热器（D）中进一步冷凝回收；第二换热器（D）未冷却的部分混合物5送入下一工序；第一换热器（C）和第二换热器（D）冷却收集得到混合物6；

或：将混合物1送入渗透汽化膜组件（A）， 截留侧的混合物2进入第一换热器（C）中进行换热后，送入下一工序；渗透侧的混合物3直接进入第一换热器（C）中与截留侧液体混合物2换热；第一换热器（C）未冷却的部分混合物4，再进入第二换热器（D）中冷却；第二换热器（D）未冷却的部分混合物5经真空泵（B）排出；第一换热器（C）和第二换热器（D）冷却收集得到混合物6；

其中：所述的混合物1为乙酸甲酯和甲醇的混合物、乙醇和水的混合物、正辛烷和白油的混合物、乙醇和乙酸乙酯的混合物、氯化钠和水的混合物，四氯化碳和乙醇的混合物、甲苯/苯与环丁砜的混合物、苯酚和水混合物、乙醇酸和甲醇混合物、丁醇和水的混合物以及乙醇和苯的混合物中的任意一种；

渗透汽化膜组件（A）所使用的膜为管式膜，中空纤维膜，平板膜和卷式膜中的至少一种；膜组件（A）中的分离膜为硅橡胶聚合物膜或聚醚嵌段酰胺聚合物膜或石墨烯膜或氧化石墨烯膜或沸石咪唑酯骨架膜或分子筛膜或微孔聚合物膜或金属有机骨架膜；

渗透汽化膜组件（A）的分离的温度为-40~200 ℃，膜截留侧的相对压力范围为0-10atm，膜渗透侧的真空压力范围为2000-10000 Pa；

第一换热器（C）的热媒是渗透汽化过程渗透侧的混合物，第一换热器（C）的冷媒是渗透汽化过程截留侧的溶液；第二换热器（D）的冷媒是常用的低温冷媒。

2.根据权利要求1所述的能量循环利用渗透汽化方法，其特征在于：在分离过程中，膜渗透侧的量为混合物1质量流量的5%-95%；混合物4的质量流量为渗透侧混合物3的0%-60%；混合物5的质量流量为混合物4的质量流量的0%-40%。

3.根据权利要求1所述的能量循环利用渗透汽化方法，其特征在于：在分离过程中，膜渗透侧的量为混合物1质量流量的10%-35%；混合物4的质量流量为渗透侧混合物3的0%~30%；混合物5的质量流量为混合物4的质量流量的0%-20%。

4.根据权利要求1所述的能量循环利用渗透汽化方法，其特征在于：换热器为管式换热器或板式换热器或翅片式换热器或混合式换热器或蓄热式换热器。

5.一种用于实现权利要求1所述方法的能量循环利用渗透汽化装置，其特征在于：该装置包括渗透汽化膜组件（A），真空泵（B），第一换热器（C）和第二换热器（D）；渗透汽化膜组件（A）渗透侧与真空泵（B）相连，截留侧与第一换热器（C）的冷媒入口相连，真空泵（B） 的出口与第一换热器（C）的热媒入口相连；所述的第一换热器（C）与第二换热器（D）相连。

6.一种用于实现权利要求1所述方法的能量循环利用渗透汽化装置，其特征在于：该装置包括渗透汽化膜组件（A），真空泵（B），第一换热器（C）和第二换热器（D）；渗透汽化膜组件（A）的渗透侧和渗透汽化膜组件（A）的截留侧均与第一换热器（C）相连，所述的第一换热器（C）依次与第二换热器（D）以及真空泵（B）相连。