[实用新型]热泵与气扫式膜蒸馏集成装置

说明书

本实用新型涉及一种热泵与气扫式膜蒸馏集成装置。包括压缩机(1)、膨胀阀(2)、预热器(3)、加热器(4)、料液泵(5)、风机(6)、膜蒸馏组件(7)和冷却器(8)；压缩机(1)、加热器(4)的工质侧、膨胀阀(2)和冷却器(8)的工质侧通过管路依次连接构成热泵工质循环回路；料液泵(5)、预热器(3)的料液侧、加热器(4)的料液侧和膜蒸馏组件(7)的料液侧通过管路依次连接构成料液循环回路；风机(6)、膜蒸馏组件(7)的吹扫气侧、预热器(3)的吹扫气侧和冷却器(8)的吹扫气侧通过管路依次连接构成吹扫气循环回路。本实用新型的有益效果是降低料液膜蒸馏浓缩的能耗。

技术领域

本实用新型涉及一种用于食品、生物、制药和化工等领域的料液浓缩装置，特别涉及一种热泵与气扫式膜蒸馏集成装置。

背景技术

膜蒸馏是利用疏水微孔膜允许蒸气通过而不允许液体通过的特性，当料液流过膜表面时，料液中的水分在膜表面汽化为水蒸气并穿过膜孔到达膜的另一侧，料液中的溶质则不能通过膜孔；随着料液在膜表面流动，料液中的水分逐渐减少，溶质浓度逐渐升高，料液逐渐被浓缩。

气扫式膜蒸馏中，疏水微孔膜的一侧为料液，另一侧为吹扫气(空气、氮气等)；吹扫气持续吹过膜表面，把穿膜过来的水蒸气及时带走，保持吹扫气侧较低的水蒸气压力。

由于料液中的水分在膜表面汽化时需要消耗热能，因此在利用气扫式膜蒸馏对料液进行浓缩时，需要不断为料液提供热能；常规的气扫式膜蒸馏装置中，通常采用电加热或燃烧燃料加热方式为料液提供热能，料液浓缩消耗的能量较多，限制了气扫式膜蒸馏技术的应用和推广。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种降低料液膜蒸馏浓缩能耗的热泵与气扫式膜蒸馏集成装置。

本实用新型的结构原理示意如附图1所示。包括压缩机(1)、膨胀阀(2)、预热器(3)、加热器(4)、料液泵(5)、风机(6)、膜蒸馏组件(7)和冷却器(8)；压缩机(1)、加热器(4)的工质侧、膨胀阀(2)和冷却器(8)的工质侧通过管路依次连接构成热泵工质循环回路；料液泵(5)、预热器(3)的料液侧、加热器(4)的料液侧和膜蒸馏组件(7)的料液侧通过管路依次连接构成料液循环回路；风机(6)、膜蒸馏组件(7)的吹扫气侧、预热器(3)的吹扫气侧和冷却器(8)的吹扫气侧通过管路依次连接构成吹扫气循环回路。

所述的料液泵(5)为离心泵或轴流泵。

所述的风机(6)为离心式或轴流式。

所述的膜蒸馏组件(7)为板框型或管壳型。

本实用新型的有益效果是：降低料液膜蒸馏浓缩的能耗。

附图说明

附图1是本实用新型的结构原理示意图；

图中：

1为压缩机 2为膨胀阀 3为预热器 4为加热器

5为料液泵 6为风机 7为膜蒸馏组件 8为冷却器

具体实施方式

如附图1所示，本实用新型为热泵与气扫式膜蒸馏集成装置，包括压缩机(1)、膨胀阀(2)、预热器(3)、加热器(4)、料液泵(5)、风机(6)、膜蒸馏组件(7)和冷却器(8)；压缩机(1)、加热器(4)的工质侧、膨胀阀(2)和冷却器(8)的工质侧通过管路依次连接构成热泵工质循环回路；料液泵(5)、预热器(3)的料液侧、加热器(4)的料液侧和膜蒸馏组件(7)的料液侧通过管路依次连接构成料液循环回路；风机(6)、膜蒸馏组件(7)的吹扫气侧、预热器(3)的吹扫气侧和冷却器(8)的吹扫气侧通过管路依次连接构成吹扫气循环回路；料液泵(5)为离心泵或轴流泵；风机(6)为离心式或轴流式；膜蒸馏组件(7)为板框型或管壳型。