膜蒸馏技术介绍

杭州沃腾膜工程有限公司 Hangzhou Watech Membrane Engineering CO LTD 膜蒸馏技术介绍膜蒸馏技术介绍 膜蒸馏是近十年得到迅速发展的一种新型高效的膜分离技术 是以疏水性微孔膜两侧蒸 汽压差为传质推动力的膜分离过程 膜蒸馏过程区别于其他膜过程的特征是 膜是微孔膜 膜不能被所处理的液体浸润 膜孔内无毛细管冷凝现象发生 只有蒸汽能通过膜孔传质 膜 不能改变操作液体中各组分的汽液平衡 膜至少有一侧要与操作液体直接接触 对每一组分 而言 膜操作的推动力是该组分的气相分压梯度 同其他的分离过程相比 膜蒸馏具有以下 优点 截留率高 若膜不被润湿 可达 100 操作温度比传统的蒸馏操作低得多 可有效利用地热 工业废水余热等廉价能源 降低能耗 操作压力较其他膜分离低 能够处理反渗透等不能处理的高浓度废水 膜蒸馏技术的分类膜蒸馏技术的分类 根据在膜冷侧收集水蒸气的方式不同 膜蒸馏的类型可分为 1 直接接触式膜蒸馏 水吸式或外冷式 DCMD 见图 2 该组件内 膜两侧的液体直接与膜面接触 其一面是经过加热的原溶液为热侧 另一面是冷 却水为冷侧 膜孔内为汽相 蒸气和空气 在热侧膜面上生成的水蒸气透过膜至冷侧凝结 成水 并和冷却水合而为一 2 气隙式膜蒸馏 内冷式 AGMD 见图 1 该组件内 膜的冷侧装有冷却板 在其间就是气隙室 当热侧水蒸气透过膜在气隙室扩散遇 冷壁凝结成液态导出 而冷却水在组件内部降温 凝结水和冷却水各有通道 互不混合 和 直接接触膜蒸馏组件相反 蒸发面和冷却面之间有一定距离 气隙室宽度 这样通量和热 传导均受到了阻力 其优点是热量损失小 热效率高 不需另加热能回收装置 缺点是组件 结构较直接法复杂 其膜通量比直接法小 3 扫气式膜蒸馏 见图 3 该组件内 膜的冷侧通常以隋性气体 如氮气等 作载体 将透过膜的水蒸气带至组件外冷 凝 4 减压膜蒸馏 与气隙式膜蒸馏相类似 只是将冷侧施以低压处理 杭州沃腾膜工程有限公司 Hangzhou Watech Membrane Engineering CO LTD 膜蒸馏技术的特点膜蒸馏技术的特点 1 膜蒸馏的优点 1 该过程几乎在常压下进行 设备简单 操作简便 在技术力量较弱的地区也有可能实现 2 在该过程中无需把溶液加热到沸点 只要膜两侧维持适当的温差 该过程便可以运行 这就有可能利用太阳能 地热 温泉等廉价的天然能源以及工厂的余热等 对在能源日趋紧 张的情况下 利废节能是很有意义的 3 在非挥发性溶质水溶液的膜蒸馏过程中 因为只有水蒸气能透过膜孔 所以蒸馏十分纯 净 有望成为大规模低成本制备超纯水的手段 4 膜蒸馏耐腐蚀 抗辐射 故能处理酸性 碱性和有放射性的溶液 5 膜蒸馏组件很容易设计成潜热回收的形式 可进一步降低能耗 膜蒸馏可广泛应用于海 水和苦咸水淡化 污水和工业废水的处理 非挥发性酸 碱性溶液 挥发性溶液的浓缩和提 纯以及在医药 食品加工等方面的应用 2 膜蒸馏的主要缺点 1 膜成本高蒸馏通量小 2 由于温度极化和浓度极化的影响 运行状态不稳定 3 研究 工作多处于实验阶段 对传质和传热机理及参数影响的定量分析还很不够 4 研究所用物 料一般都是简单的水溶液 对一些工业废水的研究甚少 同时可以查看中国污水处理工程网 更多关于膜蒸馏技术的技术文档 杭州沃腾膜工程有限公司 Hangzhou Watech Membrane Engineering CO LTD 膜蒸馏的工艺指标及影响因素膜蒸馏的工艺指标及影响因素 1 截留率 从理论上讲 对不挥发性溶质而言其截留率应 为 100 但实际上往往达不到 100 其原因有 两 方面 一方面是膜的缺陷 如孔隙大小分布很宽 有 部分孔隙太大或膜有针孔 裂纹等 其 二是运行过程 中膜发生 湿化 现象 即疏水性局部丧失使溶液通 过了膜孔 水通量 影响水通量的因素有 1 溶液浓度 一般情况下 溶液浓度高 水平衡分压小 水蒸气通量小 因此随着热侧溶液的不 断浓缩 水通量渐渐下降 2 膜两侧之温差 温差大 则传质推动力也大 水的通量增加 杭州沃腾膜工程有限公司 Hangzhou Watech Membrane Engineering C