高温膜蒸馏

摘要

本发明涉及高温膜蒸馏。一种膜组件包括具有内部区域的外壳，延伸通过至少一部分内部区域的多个中空纤维膜，并且所述多个中空纤维膜具有外表面和内部中空区域，该内部中空区域设置成为馏出物流体提供流动路径。膜组件还包括延伸通过外壳的开口以供应进料溶液到邻近所述多个中空纤维膜外表面的内部区域，其中供应到开口的进料溶液具有比进料溶液的大气压沸点温度更高的高温和高压，在该高压下进料溶液的实际沸点温度高于该高温。

主权项

一种从进料溶液中分离馏出物流体的系统，该系统包括：至少一个膜组件(12)，其包括：具有内部区域的外壳；和延伸通过所述内部区域中的至少一部分的多个中空纤维膜，该多个中空纤维膜将至少一个膜组件分成壳程和管程，其中该壳程与进料回路流体连通，该管程与馏出物回路流体连通；进料回路(14)，用于将进料溶液以比进料溶液的大气压沸点温度更高的高温及保持进料溶液处于液相的高压下循环到所述膜组件，该高压低于该多个中空纤维膜的液体渗透压，该进料回路包括：一个热交换器(30)，其设置成将进料溶液供给加热到比进料溶液的大气压沸点温度更高和少于130℃的高温；和一个流体泵(28)，其设置成将进料溶液供给加压到从100千帕到310千帕的高压，提升进料溶液的实际沸点温度到高于进料溶液的所述高温的温度来保持进料溶液处于液相；馏出物回路(16)，将馏出物流体循环到所述膜组件，馏出物流体供应绕着馏出物回路(16)流动，所述馏出物回路依次包括：用于冷却从第1馏出物传输管线(34a)供应的馏出物流体的热交换器(32)；通过与热交换器(32)相连的第2馏出物传输管线(34b)接收来自热交换器的冷却馏出物流体的馏出物储存罐(36)，在运行中提供冷的馏出物溶液的储存器；通过与馏出物储存罐(36)相连的第3馏出物传输管线(34c)将来自馏出物储存罐的冷却馏出物流体输送到膜组件的馏出物侧的馏出物再循环泵(37)；与馏出物再循环泵(37)相连的第4馏出物传输管线(34d)，其为膜组件(12)起到馏出物入口管线的作用；与膜组件(12)相连的第5馏出物传输管线(34e)，其为膜组件(12)起到馏出物出口管线的作用；在膜组件(12)与热交换器(32)之间的贮存罐(40)，通过回收管线(38)以接收从膜组件(12)获得的部分馏出物流体，回收管线(38)是连接到第5馏出物传输管线(34e)以将部分馏出物流体从馏出物回路(16)运送到贮存罐(40)的阀控制的流体管道，其中压力调节器(39)监测通过回收管线的流量，从而维持馏出物回路中的压力，第5馏出物传输管线(34e)将膜组件(12)和第1馏出物传输管线(34a)/回收管线(38)互连，其允许馏出物流体离开膜组件(12)并且再次进入馏出物回路(16)。