本實(shí)用新型涉及一種料液蒸發(fā)蒸餾回收系統(tǒng)，具體涉及一種節(jié)能低溫減壓膜蒸發(fā)蒸餾濃縮系統(tǒng)，屬于料液濃縮回收處理，廢水處理以及廢水直接變成高品質(zhì)飲用水，海水脫鹽淡化，醫(yī)藥化工，原料回收利用等化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

蒸發(fā)濃縮是化工制藥、食品、電鍍廢水零排放表面處理產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的基本單元操作設(shè)備。對(duì)熱敏性料液，為防止?fàn)I養(yǎng)成分或活性成分等的損失，還有需要回收利用提純凈化的料液，往往需要在低溫下蒸發(fā)濃縮。傳統(tǒng)的低溫蒸發(fā)濃縮方法一般采用真空蒸發(fā)，即利用真空下料液沸點(diǎn)降低的原理，使料液在適當(dāng)?shù)恼婵斩认?、在低?00℃的溫度下沸騰，將料液的濃度提高，進(jìn)而獲得滿足工藝要求的濃縮料液。但真空蒸發(fā)方法需配備抽真空設(shè)備，蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)本身也要有較好的承壓性和密封性，因此，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、安裝及操作要求均較高，抽真空的能耗也很大，系統(tǒng)的初投資和運(yùn)行費(fèi)用也較高。

另外，在各種工業(yè)生產(chǎn)過程中，往往會(huì)產(chǎn)生一定量污染濃度比較高的廢水、廢液，通常的處理工藝，當(dāng)前主要采用兩種方式去除：一種是通過物理化學(xué)、生物處理的方法將廢水、廢液中的污染物去除。這方面主要是著眼于將高濃度廢水廢液中的污染物進(jìn)行降解分化后處理，以使廢水可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。采用這種處理方式，不僅因高濃度廢水廢液中的各種污染物含有量較高，而使得處理成本高昂，并且處理效果也不穩(wěn)定；與此同時(shí)，有污染物還是一些具有極高的利用價(jià)值的物質(zhì)，這種方法不能將它們進(jìn)行回收利用，而只是除去，就白白地浪費(fèi)了大量寶貴的物質(zhì)。另外一種：是加熱蒸發(fā)方式，即采用類似于多效蒸發(fā)的技術(shù)和MVR蒸發(fā)技術(shù)，但是多效蒸發(fā)與MVR蒸發(fā)技術(shù)是在低壓的狀態(tài)下將廢水加熱至70℃～90℃，將純凈水蒸餾出來，這種工藝方法往往系統(tǒng)復(fù)雜，維護(hù)保養(yǎng)周期短難度大，抽真空能耗較大，同時(shí)加熱導(dǎo)致廢水中污染物性質(zhì)改變，喪失回收價(jià)值。

針對(duì)上述技術(shù)缺陷，目前市面上也研發(fā)出了一系列的廢液蒸發(fā)濃縮工藝，但是，但此類工藝又大多存在設(shè)備復(fù)雜，使用壽命短、工作效率低、周期長，有價(jià)值組分回收利用率差等缺陷。

因此，如何低能耗的提取出高濃度廢水廢液中的純凈水，并實(shí)現(xiàn)高價(jià)值污染物的保留和回收利用，這已經(jīng)成為業(yè)界長期亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，從而克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為實(shí)現(xiàn)前述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案包括：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)蒸餾系統(tǒng)，其包括：

料液循環(huán)單元，包括：料液循環(huán)槽，至少用以容置料液；

蒸發(fā)膜組，至少用以將從料液循環(huán)槽輸入的料液中的部分或全部揮發(fā)性組分蒸發(fā)形成蒸氣并輸送至冷凝單元，而將濃縮的料液返輸至料液循環(huán)槽中；

冷凝單元，包括：

冷凝裝置，至少用以將輸入冷凝單元的蒸氣冷凝形成蒸餾液并輸往蒸餾液槽，

蒸餾液槽，至少用以容置所述的蒸餾液，

冷凝液循環(huán)槽，至少用以向所述冷凝裝置供給相對(duì)較冷的冷凝液和收集所述冷凝裝置輸出的相對(duì)較熱的冷凝液；

以及，熱能供給-回收單元，至少用以從所述節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的包含富余熱能的功能單元中回收熱能，以及向所述節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的需要補(bǔ)充熱能的功能單元中提供熱能。

在一些實(shí)施方案中，所述蒸發(fā)膜組包括殼體及復(fù)數(shù)組蒸發(fā)膜片，該復(fù)數(shù)組蒸發(fā)膜片分別設(shè)于所述殼體內(nèi)的復(fù)數(shù)個(gè)腔室內(nèi)，相鄰腔室彼此密封隔離，每一腔室包括被所述蒸發(fā)膜片分隔的料液蒸發(fā)室和汽化真空室；所述料液蒸發(fā)室的料液入口和料液出口均與料液循環(huán)槽連通，所述汽化真空室的蒸汽出口與冷凝裝置的蒸汽入口連通。

在一些實(shí)施方案中，相鄰腔室之間設(shè)有真空隔板。

在一些實(shí)施方案中，該復(fù)數(shù)組蒸發(fā)膜片并行設(shè)置，且所有料液蒸發(fā)室的料液進(jìn)口并聯(lián)設(shè)置，料液出口亦并聯(lián)設(shè)置，同時(shí)所有汽化真空室的蒸汽出口也并聯(lián)設(shè)置。

在一些實(shí)施方案中，所述蒸發(fā)膜片包括納米蒸發(fā)膜和與所述納米蒸發(fā)膜固定連接的蒸發(fā)膜加強(qiáng)固定網(wǎng)，所述蒸發(fā)膜片兩端分別經(jīng)第一蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)和第二蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)與所述殼體固定連接，所述第一蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)上分布有所述料液蒸發(fā)室的料液入口和所述汽化真空室的蒸汽出口，所述第二蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)上分布所述料液蒸發(fā)室的料液出口。

在一些實(shí)施方案中，所述第一蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)或第二蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)兩側(cè)分別設(shè)有第一密封組合卡口和第二密封組合卡口，其中一個(gè)第一蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)或第二蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)的第一密封組合卡口能夠與相鄰的另一個(gè)第一蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)或第二蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)的第二密封組合卡口密封結(jié)合。

在一些實(shí)施方案中，所述的節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)還包括熱泵機(jī)和與熱泵機(jī)連接的料液存儲(chǔ)桶，所述料液存儲(chǔ)桶與料液循環(huán)槽連通，所述熱泵機(jī)與冷凝液循環(huán)槽連接，并至少用以從所述冷凝液循環(huán)槽內(nèi)的冷凝液中回收熱能以及向料液存儲(chǔ)桶內(nèi)的料液提供熱能。

在一些實(shí)施方案中，所述的節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)還包括熱泵機(jī)，所述熱泵機(jī)與冷凝液循環(huán)槽和料液循環(huán)槽連接，并至少用以從所述冷凝液循環(huán)槽內(nèi)的冷凝液中回收熱能以及向料液循環(huán)槽內(nèi)的料液提供熱能。

在一些實(shí)施方案中，所述的節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)還包括料液存儲(chǔ)桶，所述料液存儲(chǔ)桶與料液循環(huán)槽連通，同時(shí)所述料液存儲(chǔ)桶還與冷凝裝置和/或冷凝液循環(huán)槽連接，并至少用作冷凝液在冷凝裝置中回收進(jìn)入冷凝裝置的料液中的熱能和/或從所述冷凝液循環(huán)槽內(nèi)的冷凝液中回收熱能。

進(jìn)一步的，所述的節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)中各組件可集成設(shè)置，且相互連通的各組件之間優(yōu)選采用密封方式連接，以及，各組件和由其組成的整個(gè)系統(tǒng)可被包裹于保溫結(jié)構(gòu)中，以達(dá)到能量的最大保存和回收。

進(jìn)一步的，所述熱能供給-回收單元包括熱泵壓縮機(jī)、熱泵冷凝器、膨脹閥和熱泵蒸發(fā)器，所述壓縮機(jī)的工質(zhì)入口與所述蒸發(fā)器的氣相熱泵工質(zhì)出口連通，所述壓縮機(jī)的工質(zhì)出口與冷凝器的工質(zhì)入口連通，所述冷凝器的工質(zhì)出口經(jīng)膨脹閥與所述蒸發(fā)器的工質(zhì)入口連通，且所述膨脹閥與熱泵蒸發(fā)器之間還形成有可供熱泵工質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的封閉通路，所述熱泵蒸發(fā)器的物料入口與所述包含富余熱能的功能單元的物料出口連通，且所述熱泵蒸發(fā)器還具有物料出口，所述熱泵冷凝器被置于所述需要補(bǔ)充熱能的功能單元內(nèi)與與所述需要補(bǔ)充熱能的功能單元傳熱連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，能高效的實(shí)現(xiàn)能源的循環(huán)利用，并能高效率、低成本實(shí)現(xiàn)化工污水等料液中水、揮發(fā)性組分和非揮發(fā)性組分的回收利用，操作簡單智能化，長期運(yùn)行性能穩(wěn)定，使用壽命長，節(jié)能環(huán)保。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例中節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例中一種蒸發(fā)膜片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例中一種蒸發(fā)模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型另一實(shí)施例中節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型又一實(shí)施例中節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型再一實(shí)施例中節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記說明：1-料液循環(huán)單元、2-蒸發(fā)膜組、201-料液入口、202-蒸餾液出口(連接冷凝器與真空泵)、202-料液蒸發(fā)室、203-汽化真空室、204-真空隔板、205-料液循環(huán)濃縮回流管路、206-膜組固定外殼、3-冷凝單元、4-蒸餾液槽、5-冷凝液循環(huán)槽、6-熱能供給-回收單元、7-原料液存儲(chǔ)桶、8-泵浦、9-真空泵、10-自動(dòng)切換電磁閥、11-熱泵機(jī)、12-蒸發(fā)膜片、121-料液進(jìn)口、122-蒸氣出口(抽真空接口)、123-第一密封組合卡口、124-蒸發(fā)膜加強(qiáng)固定網(wǎng)、125-納米低溫蒸發(fā)膜、126-料液出口/通道、127-第二蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)、128-第一蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)、129-第二密封組合卡口、H-初次啟動(dòng)注入熱能、a-相對(duì)較熱的料液、b-相對(duì)較冷的料液、c-水蒸氣、d-蒸餾水、e-冷凝水、f-熱泵出水。

具體實(shí)施方式

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本案發(fā)明人經(jīng)長期研究和大量實(shí)踐，得以提出本實(shí)用新型的技術(shù)方案。為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，如下將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)該技術(shù)方案、其實(shí)施過程及原理等作進(jìn)一步的解釋說明。

請(qǐng)參閱圖1所示，在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，一種節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)包括：

料液循環(huán)單元1，包括：料液循環(huán)槽，至少用以容置料液；

蒸發(fā)膜組2，至少用以將從料液循環(huán)槽輸入的料液中的部分或全部揮發(fā)性組分蒸發(fā)形成蒸氣并輸送至冷凝單元，而將濃縮的料液返輸至料液循環(huán)槽中；

冷凝單元3，包括：

冷凝裝置，至少用以將輸入冷凝單元3的蒸氣冷凝形成蒸餾液并輸往蒸餾液槽4，

蒸餾液槽4，至少用以容置所述的蒸餾液，

冷凝液循環(huán)槽5，至少用以向所述冷凝裝置供給相對(duì)較冷的冷凝液b和收集所述冷凝裝置輸出的相對(duì)較熱的冷凝液；

以及，熱能供給-回收單元6，至少用以從所述節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的包含富余熱能的功能單元(例如冷凝單元)中回收熱能，以及向所述節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的需要補(bǔ)充熱能的功能單元(例如料液循環(huán)單元)中提供熱能。

進(jìn)一步的，前述料液可以是石化、煤化、醫(yī)藥化工，電鍍陽極，印染紡織，精細(xì)化工等行業(yè)產(chǎn)生的化工廢水，也可以是機(jī)械、電子加工行業(yè)產(chǎn)生的含有酸、堿、鹽類的廢水等等，且不限于此。

進(jìn)一步的，前述料液循環(huán)槽5可通過泵浦8與蒸發(fā)膜組2的料液入口連通，利用該泵浦8可以將料液循環(huán)槽5中的料液泵入蒸發(fā)膜組2。

進(jìn)一步的，前述蒸發(fā)膜組2的蒸汽出口與冷凝裝置的蒸汽入口連通，而冷凝裝置的蒸餾液出口可與真空泵9等連接，利用真空泵9在冷凝裝置內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，可以使蒸發(fā)膜組2輸出的蒸汽連續(xù)進(jìn)入冷凝裝置，并使蒸餾液連續(xù)輸往蒸餾液槽4。

進(jìn)一步的，前述冷凝裝置的冷凝液出口可通過泵浦8與冷凝液循環(huán)槽5的冷凝液入口連通。當(dāng)然，前述冷凝裝置的冷凝液入口也可與冷凝液循環(huán)槽5連通，即，在冷凝裝置與冷凝液循環(huán)槽5之間形成冷凝液循環(huán)回路。

前述冷凝裝置可選用業(yè)界已知的合適冷凝設(shè)備，例如冷卻盤管、密閉保溫循環(huán)噴淋吸熱機(jī)構(gòu)、板式換熱器、列管式換熱器等。例如在本實(shí)施例中可以優(yōu)選采用板式冷凝器。

進(jìn)一步的，前述熱能供給-回收單元6包括供熱模塊(熱泵機(jī)組)和熱能回收模塊，其中供熱模塊系用于向外界供給熱能，而熱能回收模塊系用以自外界收集熱能，所述供熱模塊和熱能回收模塊是相互連接的，使得熱能能在該兩者之間傳導(dǎo)，特別是熱能可以由熱能回收模塊向供熱模塊傳導(dǎo)。

進(jìn)一步的，前述冷凝液循環(huán)槽5的冷凝液出口還可通過泵浦8與熱能供給-回收單元6的液體入口連通，而前述熱能供給-回收單元6的液體出口也可與熱能供給-回收單元6連通，即在前述冷凝液循環(huán)槽5與熱能供給-回收單元6之間形成冷凝液的循環(huán)回路，藉此可以通過熱能供給-回收單元6將冷凝液中的熱能回收。

進(jìn)一步的，前述熱能供給-回收單元6與料液槽連通，特別是前述熱能供給-回收單元6的供熱模塊與料液槽連通，籍以向料液槽內(nèi)提供熱能，使其中的料液被加熱。

在一些實(shí)施方案中，也可以將前述料液槽的一個(gè)料液出口126與前述熱能供給-回收單元6的熱能回收模塊連接，籍以在料液槽中的料液所含熱能過高的情況下，利用前述熱能供給-回收單元6的熱能回收模塊實(shí)現(xiàn)料液中熱能的回收。

在本實(shí)用新型中，前述蒸發(fā)膜組2可以是一組或多組，若為多組，其可以通過積木式結(jié)構(gòu)組合。

請(qǐng)參閱圖2-圖3所示，在一些實(shí)施方案中，前述蒸發(fā)膜組2優(yōu)選采用低溫板式蒸發(fā)膜組。進(jìn)一步的，所述低溫板式蒸發(fā)膜組2可以包括膜組固定外殼206(也可以是支架或殼體與支架的組合)及復(fù)數(shù)組蒸發(fā)膜片12，該復(fù)數(shù)組蒸發(fā)膜片12分別設(shè)于所述膜組固定外殼206內(nèi)的復(fù)數(shù)個(gè)腔室內(nèi)，相鄰腔室彼此密封隔離，每一腔室包括被所述蒸發(fā)膜片12分隔的料液蒸發(fā)室202和汽化真空室203；所述料液蒸發(fā)室202的料液入口201和料液出口126均與料液循環(huán)槽5連通，所述汽化真空室203的蒸汽出口122與冷凝裝置的蒸汽入口連通。

在一些實(shí)施方案中，相鄰腔室之間設(shè)有真空隔板204。

在一些實(shí)施方案中，該復(fù)數(shù)組蒸發(fā)膜片12并行設(shè)置，且所有料液蒸發(fā)室202的料液進(jìn)口121并聯(lián)設(shè)置，料液出口126亦并聯(lián)設(shè)置，同時(shí)所有汽化真空室203的蒸汽出口122也并聯(lián)設(shè)置。

在一些實(shí)施方案中，所述蒸發(fā)膜片12包括納米蒸發(fā)膜125和與所述納米蒸發(fā)膜125固定連接的蒸發(fā)膜加強(qiáng)固定網(wǎng)124，所述蒸發(fā)膜片12兩端分別經(jīng)第一蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)128和第二蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)127與所述殼體固定連接，所述第一蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)128上分布有所述料液蒸發(fā)室202的料液入口201和所述汽化真空室203的蒸汽出口122，所述第二蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)127上分布所述料液蒸發(fā)室202的料液出口126。

前述的納米蒸發(fā)膜優(yōu)選采用疏水性多孔納米蒸發(fā)膜，在工作時(shí)可以蒸發(fā)膜兩側(cè)的蒸汽壓差為推動(dòng)力，使熱側(cè)蒸汽分子穿過膜孔后在冷側(cè)冷凝富集(獲得純凈組分)，其具有體積小，所需操作溫度和壓力低，對(duì)不揮發(fā)性組分的理論截留率可達(dá)100％等特點(diǎn)，可處理分離熱敏性物質(zhì)和高濃度廢水等。

進(jìn)一步的，前述的納米蒸發(fā)膜優(yōu)選采用已知的PTFE/PVDF低溫平板納米蒸發(fā)膜，其平均孔徑約0.2～0.324nm納米，厚度約2.2～5.5mm。其工作條件可以包括：熱側(cè)溫度45～75℃，操作壓力0.3-0.5MPa，冷側(cè)溫度10～25℃，操作微真空負(fù)壓壓力0.2～0.42MPa。

在一些實(shí)施方案中，所述第一蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)128或第二蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)127兩側(cè)分別設(shè)有第一密封組合卡口123和第二密封組合卡口129，其中一個(gè)第一蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)128或第二蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)127的第一密封組合卡口123能夠與相鄰的另一個(gè)第一蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)128或第二蒸發(fā)膜固定機(jī)構(gòu)127的第二密封組合卡口129密封結(jié)合。

前述熱能回收-供給單元至少用以通過從輸入冷凝液循環(huán)槽的所述相對(duì)較熱的冷凝過程中回收熱能，同時(shí)轉(zhuǎn)移能量向料液循環(huán)槽內(nèi)的料液供給熱能，通過卡諾循環(huán)及逆卡諾循環(huán)熱泵機(jī)組或者換熱設(shè)備回收熱能。

進(jìn)一步的，所述熱能供給-回收單元(即熱泵系統(tǒng))在工作時(shí)，通過壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)熱泵系統(tǒng)運(yùn)行，通過換熱裝置(熱泵蒸發(fā)器)將冷凝裝置中的冷卻介質(zhì)(冷凝液)降溫，為冷凝裝置的冷卻提供冷源，同時(shí)將冷凝裝置中吸收的熱量轉(zhuǎn)移到料液循環(huán)槽中去，從而實(shí)現(xiàn)能量的回收與利用。

更進(jìn)一步的，所述熱泵系統(tǒng)可主要由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器4大部件構(gòu)成。熱量的傳遞由一定的工質(zhì)完成(管內(nèi)的熱泵工質(zhì)側(cè)，熱泵工質(zhì)(如下簡稱工質(zhì))根據(jù)料液物化特性可以選擇R22、R134、R134a、R142b、R152a)，在蒸發(fā)器中工質(zhì)在較低的溫度下蒸發(fā)，吸收熱量，本身由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，而被冷卻的物料溫度降低，然后氣相工質(zhì)進(jìn)入壓縮機(jī)，壓縮到較高壓力，壓縮后工質(zhì)的溫度升高，遂進(jìn)入冷凝器,在冷凝器中工質(zhì)放出熱量，本身變成液體；液態(tài)工質(zhì)經(jīng)膨脹伐膨脹到低壓后溫度降低，再次進(jìn)入蒸發(fā)器，這樣就完成了一個(gè)熱力循環(huán)。值得注意的是，熱泵循環(huán)中的冷凝器和蒸發(fā)器均是相對(duì)工質(zhì)而言的。工質(zhì)在冷凝器中冷凝，于是放出熱量,故對(duì)物料而言冷凝器實(shí)際是相當(dāng)于加熱器的作用在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，本身吸收熱量，故對(duì)物料而言蒸發(fā)器實(shí)際是相當(dāng)于冷卻器的作用。

所述膨脹閥和熱泵蒸發(fā)器(熱泵工質(zhì)側(cè))組成封閉通路，其中充注以熱泵工質(zhì)循環(huán)流動(dòng)。熱泵中的熱泵工質(zhì)和料液蒸發(fā)濃縮的物料介質(zhì)分別按不同的流程協(xié)調(diào)工作。熱泵工質(zhì)經(jīng)壓縮機(jī)升壓升溫后進(jìn)入熱泵冷凝器(熱泵冷凝器位于蒸發(fā)濃縮室中的料液容器內(nèi))，在熱泵冷凝器管內(nèi)放熱冷凝為液體進(jìn)入膨脹閥，經(jīng)節(jié)流后變?yōu)榈蛪旱蜏氐臒岜霉べ|(zhì)液體(伴隨有少量閃蒸氣體)，并進(jìn)入熱泵蒸發(fā)器或者進(jìn)入換熱器進(jìn)行冷熱能量交換回收。此種熱泵機(jī)組經(jīng)過多組換熱器進(jìn)行能量循環(huán)利用，冷凝側(cè)的蒸發(fā)器吸收熱能儲(chǔ)存于水或者導(dǎo)熱油中然后通過工質(zhì)汽化放熱將熱能轉(zhuǎn)移到加熱側(cè)溶液中，給物料溶液進(jìn)行加熱不停的循環(huán)利用熱能。水源冷熱用熱泵機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，能效比可達(dá)COP＝5～9，系統(tǒng)運(yùn)行過程中，無燃燒，無任何固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)污染物排放。

進(jìn)一步的，所述壓縮機(jī)可以選自螺桿式、渦旋式、活塞式、轉(zhuǎn)子式或離心式壓縮機(jī)等，但不限于此。

進(jìn)一步的，所述換熱裝置可選自殼管式、套管式或板片式換熱裝置等，但不限于此。

請(qǐng)?jiān)俅螀㈤唸D1所示，本實(shí)施例的節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)在工作時(shí)，可以熱能供給-回收單元6的熱泵機(jī)組向料液槽內(nèi)注入熱能(參閱箭頭H所示方向，注入熱能的方式可以是多樣的，例如還可以通過熱泵機(jī)組向料液槽的供熱盤管等供熱模塊輸入溫度為85～90℃的熱水f等，但不限于此)，使料液槽內(nèi)的料液被加熱到設(shè)定溫度，之后以泵浦8將被加熱后相對(duì)較熱的料液a(例如溫度可以是65℃)輸往蒸發(fā)膜組2，在蒸發(fā)膜組2內(nèi)料液中部分或全部的揮發(fā)性組分(例如水)被蒸發(fā)成蒸氣(如水蒸氣c)輸出，而被濃度的料液則被返輸至料液槽。在與冷凝裝置連接的真空泵9的作用下，前述蒸汽持續(xù)進(jìn)入冷凝裝置并與冷凝液進(jìn)行熱交換，從而被冷凝為蒸餾液(如蒸餾水d)且輸往蒸餾液槽4。而經(jīng)熱交換后形成的相對(duì)較熱的冷凝液(如冷凝水e)被輸往冷凝液槽，進(jìn)而還可通過泵浦8被輸往熱能供給-回收單元6，使其中的熱能被熱能供給-回收單元6的熱能回收模塊收集，而由此形成的相對(duì)較冷的冷凝液被返輸至冷凝液槽，之后還可再被從冷凝液槽輸入冷凝裝置循環(huán)使用。在一些情況下，也可以通過泵浦將料液槽中溫度較高的料液輸往熱能供給-回收單元6，利用其中的熱能回收模塊實(shí)現(xiàn)料液中熱能的回收。

本實(shí)用新型的節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)藉由前述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)卡諾循環(huán)與逆卡諾循環(huán)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)熱量和冷能量的完全循環(huán)利用，即實(shí)現(xiàn)了能量最大化的利用回收。

而且，本實(shí)用新型的節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)主要利用中低溫?zé)嵩春鸵?液熱交換，系統(tǒng)安全行高，壽命長，其中腐蝕性換熱部件在蒸汽條件下的工作壽命較之現(xiàn)有技術(shù)可提升2～5倍，在中低溫條件下壽命穩(wěn)定性大大提高。同時(shí)本實(shí)用新型的節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)可以標(biāo)準(zhǔn)化模塊化設(shè)計(jì)生產(chǎn)，從而對(duì)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性給予了更有力的保障。

本實(shí)用新型的節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)可在低真空度和低蒸發(fā)溫度下實(shí)現(xiàn)料液的低溫蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，且具有高的能源利用效率，能耗低，系統(tǒng)壽命和穩(wěn)定性是現(xiàn)有系統(tǒng)的5-20倍。

又及，本實(shí)用新型的節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)對(duì)于料液的類型、成分并無限制，屬于智能化簡單化一次性處理成高標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)的技術(shù)(本系統(tǒng)處理后的水質(zhì)電導(dǎo)率低于5μm)，一次性可以直接飲用達(dá)到蒸餾水超純水的效果，例如在處理高腐蝕性和高鹽分溶液，各種有機(jī)廢水氨氮廢水時(shí)也是適用的。即使對(duì)于含有大量懸浮物的料液來說，也僅需通過簡單預(yù)處理(如沉降、過濾等)，而無需輔以調(diào)整pH值等操作。

此外，尤其需要說明的是，本實(shí)用新型的節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)以微負(fù)壓真空式蒸餾膜技術(shù)，利用真空泵輔助采用為負(fù)壓技術(shù)和膜兩側(cè)采用熱泵控制溫度的溫差動(dòng)力技術(shù)，無需如普通中空膜蒸餾技術(shù)那樣，熱端要持續(xù)供熱，冷側(cè)需要持續(xù)制冷，而只需通過卡諾循環(huán)-逆卡諾循環(huán)組合，加熱端效率提高3-5倍，制冷端的熱能轉(zhuǎn)移到加熱端又疊加2倍，使能耗較之現(xiàn)有技術(shù)有大幅降低。以往蒸發(fā)一噸水以純電計(jì)算耗電約600kw，利用本實(shí)用新型能耗僅需600kw/5≈120kw，這樣系統(tǒng)如果24H運(yùn)行峰電加谷電平均0.8元/度＝120*0.8＝96元/蒸發(fā)一噸水，且可以直接處理成飲用水標(biāo)準(zhǔn)或更高等級(jí)蒸餾水。相對(duì)于現(xiàn)有高難度廢水處理技術(shù)工藝需要300-400元/T，可以大大降低處理成本。而且通過采用納米級(jí)PTFE/PVDF低溫蒸發(fā)膜，只有小分子(如水、乙醇等)氣化后可以通過，針對(duì)各種污水廢水處理后產(chǎn)生的高純度蒸餾水可以直接飲用，重復(fù)利用回收。

又及，本實(shí)用新型的節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)還可以具有其它的結(jié)構(gòu)形式。

例如，請(qǐng)參閱圖4所示，在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，該節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)還可包括料液存儲(chǔ)桶7，所述料液存儲(chǔ)桶7與料液循環(huán)槽連通，并且在所述原料液存儲(chǔ)桶7與料液循環(huán)槽之間還設(shè)置有自動(dòng)切換電磁閥10，至少用以打開或關(guān)閉所述通路；同時(shí)所述料液存儲(chǔ)桶7還與冷凝裝置和/或冷凝液循環(huán)槽5連接，并至少用作冷凝液在冷凝裝置中回收進(jìn)入冷凝裝置的料液中的熱能和/或從所述冷凝液循環(huán)槽5內(nèi)的冷凝液中回收熱能。

例如，請(qǐng)參閱圖5所示，在本實(shí)用新型的又一實(shí)施例中，該節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)還包括熱泵機(jī)11，所述熱泵機(jī)11與冷凝液循環(huán)槽5和料液循環(huán)槽連接，并至少用以從所述冷凝液循環(huán)槽5內(nèi)的冷凝液中回收熱能以及向料液循環(huán)槽內(nèi)的料液提供熱能。

例如，請(qǐng)參閱圖6所示，在本實(shí)用新型的再一實(shí)施例中，該節(jié)能低溫微負(fù)壓減壓膜蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)還包括熱泵機(jī)11和與熱泵機(jī)11連接的料液存儲(chǔ)桶7，所述料液存儲(chǔ)桶7與料液循環(huán)槽連通，所述熱泵機(jī)11與冷凝液循環(huán)槽5連接，并至少用以從所述冷凝液循環(huán)槽5內(nèi)的冷凝液中回收熱能以及向料液存儲(chǔ)桶7內(nèi)的料液提供熱能。

應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。