[发明专利]一种渗透汽化循环换热新系统及方法

权利要求书

1.一种渗透汽化循环换热新方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

该工艺是将混合物1经过换热器(A)和换热器(B)后送入渗透汽化膜组件(C)，膜组件截留侧的混合物2与换热器(A)中的物料混合物1进行换热后送入下一工序；

膜组件渗透侧的混合物3经过换热器(D)冷凝后，不冷凝的混合物5经过真空泵(E)得到混合物6，混合物6送入换热器(F)中进行冷凝；换热器(D)冷凝得到混合物7，换热器(F)冷凝收集得到混合物8，未冷凝的混合物4排入空气中或送入其他工序中；

或：混合物1经过换热器(A)和热器(B)后送入渗透汽化膜组件(C)，膜组件截留侧的混合物2与换热器(A)中的物料混合物1进行换热后送入下一工序；

膜组件渗透侧的混合物3经过换热器(D)冷凝后，不冷凝的混合物5送入换热器(F)中进行冷凝，得到的混合物4ˊ经过真空泵(E)后的得到未冷凝的混合物6ˊ排入空气中或送入其他工序中；经混合物换热器(D)冷凝得到混合物7，换热器(F)冷凝收集得到混合物8ˊ。

2.根据权利要求1所述的渗透汽化循环换热新工艺，其特征在于：混合物1为C2-C10的醇类，酯类，酮类，烷烃类，芳烃类、醚类、噻吩类、酰胺类、酸类，无机盐以及水之间组合形成的二元或多元混合物体系，混合物1的形态为液态混合物。

优选：混合物1为苯、甲苯、二甲苯与环丁砜组成的二元或三元或四元体系；或饱和蒸汽压在分离温度下差值超过5kPa；或所述的混合物1是乙二醇/水体系，正辛烷/白油体系，氯仿/白油体系和苯酚/水体系中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的渗透汽化循环换热新工艺，其特征在于：换热器(A)的热媒是温度高的待分离的原料液，换热器(A)的冷媒是渗透汽化过程截留侧的溶液；换热器(B)的冷媒是常见冷媒或公用工程的低温盐水，换热器(B)的热媒是经过降温的原料侧溶液冷却的原料流股；换热器(D)和换热器(F)的冷媒是常用的冷媒或公用工程的低温盐。

4.根据权利要求3所述的渗透汽化循环换热新工艺，其特征在于：热媒在换热器(A)的进出口温差为0-100℃，优选10-80℃，换热器(B)的热媒在进出口的温差为0-40℃，优选0-20℃；渗透汽化膜组件(C)截留侧温度比换热器(B)热媒出口温度下降10-120℃，优选30-80℃；换热器(D)的热媒在进出口的温度差为0-70℃，优选0-30℃；换热器(F)的热媒在进出口的温度差为0-50℃，优选0-30℃。

5.根据权利要求1所述的渗透汽化循环换热新工艺，其特征在于：渗透汽化膜组件(C)所使用的膜组件为管式膜，中空纤维膜，平板膜和卷式膜中至少一种。

6.根据权利要求1所述的渗透汽化循环换热新工艺，其特征在于：渗透汽化膜组件(C)中的分离膜为聚合物陶瓷复合内膜、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或有机无机中空纤维复合膜或NaA分子筛膜或氧化石墨烯膜。

7.根据权利要求1所述的渗透汽化循环换热新工艺，其特征在于：在分离过程中，膜渗透侧混合物3的质量流量为混合物1质量流量的5％-95％；优选：10％-35％，混合物7的质量流量为渗透侧混合物3质量流量的0％-90％，优选0％-30％；混合物8或混合物8ˊ的质量流量为混合物5的质量流量的0％-100％，优选90％-100％；混合物6ˊ和混合物4中的成分是未完全冷凝的有机蒸汽和空气。

8.根据权利要求1所述的渗透汽化循环换热新工艺，其特征在于：换热器(D)中冷凝得到的混合物7中，沸点较高物质的组分的质量分数大于99％；换热器(F)冷凝得到的混合物8中，沸点较低的物质的组分的质量分数总和大于99％。