302 热泵真空膜蒸馏装置基本流程

302 热泵真空膜蒸馏装置基本流程

基本流程

热泵真空膜蒸馏装置的流程可有多种，需根据用户的具体要求进行设计；基本流程示意如下图。

图中主要包括四个单元，单元一是热泵单元，包括压缩机、加热器、节流元件、冷却器等；单元二是料液循环单元，包括料液罐、料液泵、料液阀、加热器、膜蒸馏组件、辅助冷却器等；单元三是水蒸气和不凝气体处理单元，包括膜蒸馏组件、冷却器、辅助冷凝器、调节阀、冷凝水罐、真空泵等。单元四是测控单元，包括各类测量仪表、各类控制仪表等。

装置原理及操作方法

热泵真空膜蒸馏装置的工作原理利用热泵工质通过冷却器回收穿膜水蒸气蕴含的潜热再通过加热器用于加热料液，实际装置的结构简化和料液分离的低能耗。

热泵真空膜蒸馏装置的基本操作方法为：各部件、元件、单元及装置总体检测完毕后，向料液罐中注入适量料液，启动料液泵并调节料液阀，使料液流量符合要求；启动辅助加热器，将料液温度加热到适宜值；启动热泵和真空泵，调节水蒸气流路的调节阀（该阀也可设置在其他适宜位置），使单元三内典型部件内压力满足要求；调节测控系统使装置的工作参数稳定在规定值；测取产水速率及其纯度；读取装置能耗数据等。

装置性能

装置性能主要包括产水速率，产水纯度，膜组件寿命，装置能耗等。

产水速率-主要取决于膜面积、膜结构参数（孔径、孔隙率、膜厚度等）、料液特性（料液温度、料液溶质对料液沸点影响、料液在膜表面的有效流速、膜组件真空侧的压力等。

产水纯度-膜蒸馏产水理论上可达100%，但实际上由于膜可能存在微缺陷（个另大膜孔、局部裂纹等）、膜孔可能出现润湿亲水化、膜组件料液侧与真空侧可能存在微渗漏等，上述因素均会导致产水纯度低于100%。

膜组件寿命-膜组件运行失效的可能原因如膜孔亲水化、膜或膜组件破损等，前一种原因可通过对膜进行再生处理后继续使用，后一种原因可能需要更换膜或膜组件。

装置能耗-装置中的耗能部件主要包括压缩机、真空泵、料液泵等，装置设计和运行模式合理时，通常以压缩机能耗为主。

装置造水比通常可在3～20之间，主要取决于流程、部件、运行参数和运行模式，如流程和部件已定时，料液温度、冷却器内水蒸气压力、真空泵排出不凝气体中水蒸气夹带率等，均会影响装置能耗。