一种利用直接蒸汽压缩热泵进行真空膜蒸馏的方法及装置

摘要

本发明公开了一种利用直接蒸汽压缩热泵进行真空膜蒸馏的方法及装置。通过采用一个蒸汽压缩机直接对膜组件透过侧的蒸汽进行压缩，将压缩后的高温高压蒸汽依次通过一个加热器和一个预热器，同时将原料也通过加热器和预热器。在这个过程中，利用该蒸汽的温度与原料进行热交换，即实现蒸汽的冷凝、降温释放热量，从而不需要额外的制冷工质及其蒸发器和冷凝器，并且利用蒸汽压缩机在吸入蒸汽时形成的负压作为真空源，从而省去真空泵；同时，将从膜组件出来的浓缩物通过一个预热器与原料进行热交换。本发明节约了能源，简化了热泵系统，降低了设备成本。可应用于废水的净化回收，海水、苦、咸水淡化，果汁、中药提取液的浓缩等。

主权项

一种利用直接蒸汽压缩热泵进行真空膜蒸馏的装置，包括料液储罐(1)、料液泵(2)、电加热器(3)、膜组件(7)、蒸汽压缩机(8)、冷凝水储罐(9)和浓缩液储罐(10)；其特征在于，还包括加热器(5)、第一预热器(3)、第二预热器(4)、第一流量调节阀门a、第二流量调节阀门b、第三流量调节阀门c、第四流量调节阀门d；其中，所述膜组件(7)中使用的膜为疏水性多孔膜；上述组成部分的连接关系如下：所述膜组件(7)的入口与加热器(5)的冷侧出口之间通过第四流量调节阀门d相连，膜组件(7)的料液侧出口与第一预热器(3)的热侧入口相连；所述蒸汽压缩机(8)的入口与膜组件(7)的透过侧出口相连，蒸汽压缩机(8)的出口与加热器(5)的热侧入口相连；加热器(5)的热侧出口与第二预热器(4)的热侧进口相连；加热器(5)的冷侧入口与第二预热器(4)的冷侧出口相连；所述第二预热器(4)的热侧出口与冷凝水储罐(9)的入口相连；所述第一预热器(3)的冷侧入口通过第一流量调节阀门a和料液泵(2)的出口相连，料液泵(2)的入口与料液储罐(1)的出口相连；第一预热器(3)的冷侧出口与第二预热器(4)的冷侧入口相连；所述第一预热器(3)的热侧入口与膜组件(7)的料液侧出口相连，第一预热器(3)的热侧出口与浓缩液储罐(10)的入口相连；所述电加热器(6)的入口通过料液泵(2)与料液储罐(1)的出口相连，电加热器(6)的出口通过第二流量调节阀门b，分别与第三流量调节阀门c、第四流量调节阀门d相连；第三流量调节阀门c的另一端与料液储罐(1)相连。