[发明专利]一种卷筒式空气直接冷却膜蒸馏装置

摘要

本发明公开了一种卷筒式空气直接冷却膜蒸馏装置，属于膜蒸馏领域。该装置包括卷筒、料液箱、浓缩液箱和淡水箱。所述卷筒包括卷制带、淡水管和封闭盖，卷制带由料液支撑层、疏水膜、气隙支撑层、冷凝板及翅片绕淡水管叠加卷制而成。热料液流入料液支撑层后，蒸发产生的水蒸气通过疏水膜在冷凝板上冷凝产生淡水，淡水由气隙支撑层汇集到淡水管最后流入淡水箱，回收淡水。热料液流出即得到浓缩的热料液。本发明膜蒸馏装置结构紧凑；加入翅片增强换热，可以实现空气冷却，进一步简化了整个装置的配套组件和提高了装置效率；通过换热器可以利用空气的温升来预热料液，实现热量的回收。

主权项

1.一种卷筒式空气直接冷却膜蒸馏装置，其特征在于，该装置包括卷筒、料液箱(14)、浓缩液箱(16)和淡水箱(17)；/n所述卷筒包括卷制带、淡水管和封闭盖，卷制带为料液支撑层(1)、疏水膜(2)、气隙支撑层(3)、冷凝板(4)和翅片(5)叠加后绕淡水管卷制而成；其中，与淡水管直接接触的一层为除料液支撑层(1)之外的其余层；/n所述料液支撑层(1)为网格状多层结构，既能使料液沿卷制带轴向传递，又能使料液沿卷制方向传递，用于输运热料液并增加扰流；所述疏水膜(2)与冷凝板(4)在卷制带两侧使用侧密封条(6)进行粘接，使气隙支撑层(3)夹在疏水膜(2)与冷凝板(4)之间实现对产水的密封；所述气隙支撑层(3)为网格状多层结构，既能使水蒸气沿径向传递，又能使淡水沿卷制方向传递，充当气隙和产水输运；所述翅片(5)位于冷凝板(4)外侧，用于增强冷凝板(4)和空气间的对流换热来降低温度；所述冷凝板(4)沿卷制带轴向方向通过隔热材料延长，以将热料液通道和翅片所在的冷空气通道进出口隔开；/n所述的淡水管设有连通孔(7)，连通孔(7)与气隙支撑层(3)连通，用于运输淡水；卷制带中心处对除气隙支撑层(3)以外的其余层采用轴向密封条(8)进行沿卷筒轴向的密封，以防止卷制带其余层对淡水流道造成影响；/n所述卷筒两端均安装封闭盖，一端封闭盖在下方对应料液支撑层(1)的位置设有热料液进口(11)，另一端封闭盖上方对应料液支撑层(1)的位置设有浓缩液出口(10)；所述封闭盖内侧设有螺旋槽(9)，螺旋槽(9)和延长的冷凝板(4)耦合在一起，实现对卷筒两端密封；/n所述料液箱(14)中的热料液经卷筒一端的热料液进口(11)进入卷筒，然后沿轴向和卷制方向流过卷筒，热料液流过料液支撑层(1)，产生扰动，减小温度极化和浓度极化现象，并发生气化；水分子通过疏水膜(2)进入气隙支撑层(3)，而非挥发分受到疏水膜(2)的阻隔；水蒸气遇到冷凝板(4)发生冷凝产生淡水，淡水沿着气隙支撑层(3)经淡水管流入淡水箱(17)；浓缩液经卷筒另一端的浓缩液出口(10)流入浓缩液箱(16)。/n