專利名稱：多段式分餾設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種分餾設(shè)備，尤其指一種能提升能源使用效率的多段式設(shè) 計(jì)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)或科技產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程，都會(huì)排放有機(jī)溶劑。有機(jī)溶劑的用途一般當(dāng)作溶劑， 有些為工藝上的化學(xué)反應(yīng)物。以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在圓片工藝所排放的水為例。圓片上所殘留的 化學(xué)藥品，以超純水清洗數(shù)次。為了避免水氣產(chǎn)生，最后一次清洗是以異丙醇。之后將異丙 醇排放為廢液。而這些有機(jī)溶劑大部分都具有毒性，有害人體健康。并且對(duì)環(huán)境也造成很 多污染問(wèn)題。薄膜分離技術(shù)的發(fā)展對(duì)于在工業(yè)上回收有機(jī)溶劑廢液有非常大的幫助。除了在 工業(yè)上利于有機(jī)溶劑廢液的回收，薄膜分離技術(shù)，亦被廣泛應(yīng)用于其它各種產(chǎn)業(yè)中，例如， 可利用薄膜分離技術(shù)來(lái)除去水中的鹽分或雜質(zhì)，進(jìn)行海水淡化、飲用水制備、廢水處理及制 備電子工業(yè)所需的超純水；在生化、醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)方面，可利用薄膜分離技術(shù)來(lái)分離細(xì)胞、微生 物、蛋白質(zhì)等微小粒子；在食品工業(yè)方面，薄膜分離技術(shù)常被用來(lái)進(jìn)行果汁濃縮及乳制品純 化等分離程序；薄膜分離技術(shù)亦常被用來(lái)進(jìn)行氮氧分離、廢氣處理、氫氣回收等氣體分離程 序。薄膜分離技術(shù)的特點(diǎn)是，可突破傳統(tǒng)分離技術(shù)的瓶頸，進(jìn)行共沸物、異構(gòu) 物、熱敏感性及沸點(diǎn)相近混合物的分離。目前常見(jiàn)的薄膜分離技術(shù)包含有微過(guò)濾 (Microfiltration)、超過(guò)濾(Ultrafiltration)、納米過(guò)濾(Nanofiltration)、逆滲透 (Reverse osmosis)、滲透蒸發(fā)(Pervaporation)、蒸氣滲透(Vapor permeation)及膜蒸溜 (Membrane distillation)等。上述的薄膜分離技術(shù)的共同原理皆是利用薄膜形成一個(gè)界 面將進(jìn)料與出料分隔成兩相，再以適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)力驅(qū)使物質(zhì)由進(jìn)料端透過(guò)膜抵達(dá)出料端，利 用混合物中不同組成成份其穿透薄膜速率的差異來(lái)達(dá)到分離的效果。其中，驅(qū)動(dòng)力主要來(lái) 自位于薄膜界面兩側(cè)的進(jìn)料與出料之間的壓力差、濃度差、溫度差以及電位差。從分離細(xì)部機(jī)制而言，微過(guò)濾(Microfiltration)與超過(guò)濾(Ultrafiltration) 是利用分子大小篩除方式進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾物質(zhì)的粒徑范圍一般在0. 0001至1. O μ m間。此兩 種薄膜分離技術(shù)所使的用薄膜孔徑一般大于0. 01 μ m，藉由利用薄膜作一選擇性屏蔽，可以 讓特定物質(zhì)通過(guò)并截流溶液中其它物質(zhì)。應(yīng)用層面廣泛，常見(jiàn)的例子是應(yīng)用在海水淡化廠 的前處理單元，可用來(lái)去除濁度物質(zhì)與細(xì)菌。滲透蒸發(fā)(Pervaporation)、蒸氣滲透(Vapor permeation)與膜蒸餾(Membrane distillation)的分離細(xì)部機(jī)制則是利用混合物中組成 成份在薄膜內(nèi)溶解與擴(kuò)散速度不同，而在低于蒸餾溫度條件下分離各成份。雖然公知技術(shù)中指出利用薄膜分離技術(shù)可突破傳統(tǒng)分離技術(shù)的瓶頸，進(jìn)行共沸 物、異構(gòu)物、熱敏感性及沸點(diǎn)相近混合物的分離。然而，在實(shí)用化與商業(yè)化上仍有其面臨的 技術(shù)瓶頸與問(wèn)題須克服。以利用薄膜分離技術(shù)來(lái)除去水中的鹽分或雜質(zhì)，進(jìn)行海水淡化、廢 水處理及制備電子工業(yè)所需的超純水作例子，主要可歸納出以下三點(diǎn)公知技術(shù)的缺失[0007]1、適當(dāng)薄膜選擇的困難由于薄膜需要承受高壓力與高溫度的操作，故對(duì)于薄膜 的質(zhì)量與強(qiáng)度要求高。滲透蒸發(fā)與蒸氣滲透所使用的薄膜雖已商業(yè)化，然而由于薄膜耐壓 強(qiáng)度及耐溫性上的要求嚴(yán)格，因此造價(jià)成本昂貴。膜蒸餾所使用的薄膜在耐壓強(qiáng)度及耐溫 性上的要求雖然相對(duì)較低，但是目前膜蒸餾法尚未商業(yè)化，以至于薄膜價(jià)格偏高，不見(jiàn)得非 常適合于海水淡化的用。2、薄膜污堵問(wèn)題由于溫度與濃度極化的現(xiàn)象，使得薄膜界面處會(huì)有污堵與結(jié)垢 問(wèn)題的發(fā)生，更會(huì)因海水中復(fù)雜的成分而使情形更加嚴(yán)重。污堵與結(jié)垢問(wèn)題會(huì)造成薄膜產(chǎn) 水能力的下降、縮短薄膜的使用壽命、影響產(chǎn)水質(zhì)量等等。3、能源利用效率不佳公知技術(shù)中，薄膜分離技術(shù)絕大多數(shù)只作單段的分離技術(shù)， 未能善用傳統(tǒng)分離技術(shù)中，多段蒸餾、多段閃沸法的概念，完全缺乏將能源作重復(fù)性的利用 及整體性的考量。有鑒于此，業(yè)界亟需針對(duì)適當(dāng)薄膜選擇的困難、薄膜污堵問(wèn)題及能源效率利用差 等缺點(diǎn)提出一種有效的改良設(shè)計(jì)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供了一種多段式分餾設(shè)備，由提高分餾過(guò)程中的熱能利 用效率，以達(dá)到每段分餾過(guò)程中能夠進(jìn)行穩(wěn)定且均勻的熱質(zhì)交換，進(jìn)而充分地利用液態(tài)原 料的熱能，可以節(jié)省整體能源的耗用量，以獲得更高效率的分餾。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的多段式分餾設(shè)備包含有原料供應(yīng)槽，容置有待分餾的液態(tài)原料；第一分餾裝置，接受該液態(tài)原料，并將其分餾成為第一產(chǎn)出物與第二產(chǎn)出物，其中 該第一分餾裝置同時(shí)包含微過(guò)濾裝置與超過(guò)濾裝置；第一加壓泵，設(shè)置于該第一分餾裝置之前，將該原料供應(yīng)槽內(nèi)待分餾的液態(tài)原料 強(qiáng)迫導(dǎo)入至該第一分餾裝置；第一旁路裝置，將該經(jīng)過(guò)分餾后的第二產(chǎn)出物導(dǎo)入該原料供應(yīng)槽；第一輸出槽，容置該經(jīng)過(guò)分餾后的第一產(chǎn)出物；第二分餾裝置，接受該第一輸出槽所輸出的第一產(chǎn)出物，并將其分餾成為第三產(chǎn) 出物與第四產(chǎn)出物，其中該第二分餾裝置同時(shí)包含滲透蒸發(fā)裝置、蒸汽滲透裝置與膜蒸餾 裝置；第二加壓泵，設(shè)置于該第二分餾裝置之前，將該第一輸出槽內(nèi)的第一產(chǎn)出物強(qiáng)迫 導(dǎo)入至該第二分餾裝置；第二輸出槽，容置該經(jīng)過(guò)分餾后的第三產(chǎn)出物；第三輸出槽，容置該經(jīng)過(guò)分餾后的第四產(chǎn)出物；第二旁路裝置，將該經(jīng)過(guò)分餾后的第四產(chǎn)出物導(dǎo)入該第一輸出槽；第一調(diào)溫裝置，設(shè)置于該第一輸出槽；第二調(diào)溫裝置，設(shè)置于該第二分餾裝置；第三調(diào)溫裝置，設(shè)置于該第二分餾裝置與該第二輸出槽之間；以及一真空泵，連接至該第三調(diào)溫裝置。本實(shí)用新的多段式分餾設(shè)備，還包含有
5[0028]原料供應(yīng)槽，容置有待分餾的液態(tài)原料；第一分餾裝置，接受該液態(tài)原料，并將其分餾成為第一產(chǎn)出物與第二產(chǎn)出物；第一輸出槽，容置該經(jīng)過(guò)分餾后的第一產(chǎn)出物；第二分餾裝置，接受該第一輸出槽所輸出的第一產(chǎn)出物，并將其分餾成為第三產(chǎn) 出物與第四產(chǎn)出物；第二輸出槽，容置該經(jīng)過(guò)分餾后的第三產(chǎn)出物；以及第三輸出槽，容置該經(jīng)過(guò)分餾后的第四產(chǎn)出物。所述的多段式分餾設(shè)備，其中包含第一加壓泵，設(shè)置于該第一分餾裝置之前，將該 原料供應(yīng)槽內(nèi)待分餾的液態(tài)原料強(qiáng)迫導(dǎo)入至該第一分餾裝置。所述的多段式分餾設(shè)備，其中包含第二加壓泵，設(shè)置于該第二分餾裝置之前，將該 第一輸出槽內(nèi)的第一產(chǎn)出物強(qiáng)迫導(dǎo)入至該第二分餾裝置。所述的多段式分餾設(shè)備，其中包含第一旁路裝置，將該經(jīng)過(guò)分餾后的第二產(chǎn)出物 導(dǎo)入該原料供應(yīng)槽。所述的多段式分餾設(shè)備，其中包含第二旁路裝置，將該經(jīng)過(guò)分餾后的第四產(chǎn)出物 導(dǎo)入該第一輸出槽。所述的多段式分餾設(shè)備，其中包含第三調(diào)溫裝置，該第三調(diào)溫裝置設(shè)置于該第二 分餾裝置。所述的多段式分餾設(shè)備，其中該第一分餾裝置選自于微過(guò)濾裝置及超過(guò)濾裝置的 其中任一種或其組合。所述的多段式分餾設(shè)備，其中該第二分餾裝置選自于滲透蒸發(fā)裝置、蒸汽滲透裝 置及膜蒸餾裝置的其中任一種或其組合。所述的多段式分餾設(shè)備，其中包含一真空泵，該真空泵連接至該第二分餾裝置。本實(shí)用新型的效益是1)利用第一分餾裝置接受液態(tài)原料，并將其分餾成為第一產(chǎn)出物與第二產(chǎn)出物。 其中，經(jīng)過(guò)分餾后的第一產(chǎn)出物容置于第一輸出槽。利用第二分餾裝置接受第一輸出槽所 輸出的第一產(chǎn)出物，并將其分餾成為第三產(chǎn)出物與第四產(chǎn)出物。其中，經(jīng)過(guò)分餾后的第三產(chǎn) 出物容置于第二輸出槽，而經(jīng)過(guò)分餾后的第四產(chǎn)出物則容置于第三輸出槽。如此，由單一設(shè) 備可達(dá)多段分餾、多段產(chǎn)出的功效。2)利用第二旁路裝置將經(jīng)過(guò)分餾后的第四產(chǎn)出物導(dǎo)入第一輸出槽，進(jìn)而濃縮第四 產(chǎn)出物的濃度，提高濃度后的第四產(chǎn)出物，再重復(fù)被強(qiáng)迫導(dǎo)入至第二分餾裝置，由此提高其 透過(guò)第二分餾裝置的質(zhì)傳通量，能夠重復(fù)利用第二分餾裝置達(dá)成重復(fù)分離的程序，進(jìn)而提 升第二分餾裝置的分離效能，以此獲得純度更高或濃度更高的第三產(chǎn)出物。3)設(shè)置第二調(diào)溫裝置于第二分餾裝置，利用第二調(diào)溫裝置對(duì)第一產(chǎn)出物進(jìn)行加熱 作用，由此預(yù)熱第一產(chǎn)出物以提高其透過(guò)第二分餾裝置的質(zhì)傳通量，進(jìn)而提升第二分餾裝 置的分離效能，以此獲得純度更高或濃度更高的第三產(chǎn)出物。4)利用第一分餾裝置且結(jié)合第一旁路裝置的設(shè)置，針對(duì)液態(tài)原料進(jìn)行重復(fù)的前處 理程序，以達(dá)成高效的雜質(zhì)去除效能。由此，當(dāng)?shù)谝划a(chǎn)出物從第一輸出槽輸出于第二分餾裝 置內(nèi)進(jìn)行分離程序，第二分餾裝置內(nèi)薄膜污堵與結(jié)垢發(fā)生的速度大幅地降低。因此，達(dá)到延 長(zhǎng)第二分餾裝置操作時(shí)間的功效，同時(shí)達(dá)成減少清洗薄膜頻率、延緩薄膜結(jié)垢發(fā)生速度、延長(zhǎng)薄膜生命與降低成本的目的。
圖1為一示意圖，是根據(jù)本實(shí)用新型提出的第一較佳實(shí)施例，為一種多段式分餾 設(shè)備。附圖中主要組件符號(hào)說(shuō)明多段式分餾設(shè)備100 ；原料供應(yīng)槽1 ；第一加壓泵2 ；第一分餾裝置3 ；第一旁路裝 置4 ；第一輸出槽5 ；第一調(diào)溫裝置6 ；第二加壓泵7 ；第二分餾裝置8 ；第二調(diào)溫裝置9 ；第 三調(diào)溫裝置10 ；第二輸出槽11 ；真空泵12 ；第二旁路裝置13 ；第三輸出槽14 ；液態(tài)原料Fl ； 第一產(chǎn)出物Pl ；第二產(chǎn)出物P2 ；第三產(chǎn)出物P3 ；第四產(chǎn)出物P4。
具體實(shí)施方式
由于本實(shí)用新型是提供一種多段式分餾設(shè)備，其中的分餾裝置所包含的微過(guò)濾裝 置、超過(guò)濾裝置、滲透蒸發(fā)裝置、蒸汽滲透裝置與膜蒸餾裝置，其所使用的薄膜分離原理已 為本領(lǐng)域技術(shù)人員所能明了，故以下文中的說(shuō)明，不再作完整描述。同時(shí)，以下文中所對(duì)照 的附圖是表達(dá)與本實(shí)用新型特征有關(guān)的結(jié)構(gòu)示意，并未亦不需要依據(jù)實(shí)際尺寸完整繪制。請(qǐng)參考圖1，是根據(jù)本實(shí)用新型所提出的第一較佳實(shí)施例，為一種多段式分餾設(shè)備 100，包含有原料供應(yīng)槽1、第一分餾裝置2、第二分餾裝置8、第一加壓泵2、第二加壓泵7、第 一旁路裝置4、第二旁路裝置13、第一調(diào)溫裝置6、第二調(diào)溫裝置9、第三調(diào)溫裝置10、第一 輸出槽5、第二輸出槽11、第三輸出槽14與真空泵12。原料供應(yīng)槽1的內(nèi)部容置有待分餾 的液態(tài)原料F1。第一分餾裝置3用以接受液態(tài)原料F1，并將其分餾成為第一產(chǎn)出物Pl與 第二產(chǎn)出物P2。本實(shí)用新型所述的第一分餾裝置3可以是包含有微過(guò)濾裝置，或是包含有 超過(guò)濾裝置，或是同時(shí)包含有微過(guò)濾裝置與超過(guò)濾裝置。微過(guò)濾裝置與超過(guò)濾裝置是薄膜 處理中最廣用的分離技術(shù)，其分離機(jī)制是利用薄膜孔徑大小來(lái)篩選可通過(guò)的粒子與分子， 比薄膜孔徑大的顆粒便會(huì)被阻擋于薄膜面。微過(guò)濾裝置的薄膜依其孔徑大小，可用來(lái)阻擋 粒徑大約在0. 05至10微米間的粒子，通常操作壓力在0. 5至2大氣壓就可獲得有效濾速。 超過(guò)濾裝置的薄膜則用來(lái)分離粒徑較小的巨分子或所謂的膠體，其薄膜孔徑大小大約在5 至100納米，因而可去除較大的有機(jī)分子，常以能阻擋粒子的分子量來(lái)表示其分離能力。超 過(guò)濾裝置的薄膜通常可攔截的分子，分子量大約在0. 5至50萬(wàn)之間，施加的操作壓力則在 1至10大氣壓之間。微過(guò)濾裝置與超過(guò)濾裝置的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣，從傳統(tǒng)的食品、醫(yī)藥、化 工與環(huán)工，到生醫(yī)、生物、電子等所謂高科技產(chǎn)業(yè)中都扮演重要的角色。雖然依產(chǎn)業(yè)的不同， 微過(guò)濾裝置與超過(guò)濾裝置有不同的程序與操作，但依分離的目的，這些程序可大略歸類(lèi)為 濃縮、回收、澄清化與純化等操作。本實(shí)用新型進(jìn)一步可設(shè)置第一加壓泵2于第一分餾裝置3之前，由第一加壓泵2 產(chǎn)生的高壓作為一驅(qū)動(dòng)力，用以將原料供應(yīng)槽1內(nèi)待分餾的液態(tài)原料Fl強(qiáng)迫導(dǎo)入至第一分 餾裝置3。液態(tài)原料Fl導(dǎo)入第一分餾裝置3后，由第一分餾裝置3的篩分作用，將液態(tài)原 料Fl中所含的雜質(zhì)去除后，產(chǎn)生了第一產(chǎn)出物Pl與第二產(chǎn)出物P2。第一旁路裝置4將經(jīng) 過(guò)分餾后的第二產(chǎn)出物P2導(dǎo)入原料供應(yīng)槽1，由此將導(dǎo)回至原料供應(yīng)槽1的第二產(chǎn)出物 P2，依循前述的雜質(zhì)去除的程序，再由第一加壓泵2產(chǎn)生的高壓作為一驅(qū)動(dòng)力，用以將原料供應(yīng)槽1內(nèi)的第二產(chǎn)出物P2再重復(fù)強(qiáng)迫導(dǎo)入至第一分餾裝置3，由此，能夠重復(fù)利用第一 分餾裝置3的篩分作用達(dá)成雜質(zhì)重復(fù)去除的程序，因而更有效地去除液態(tài)原料Fl所含的雜 質(zhì)。經(jīng)過(guò)分餾后的第一產(chǎn)出物Pl則是容置于第一輸出槽5。本實(shí)用新型可進(jìn)一步設(shè)置第一 調(diào)溫裝置6于第一輸出槽5，用以調(diào)節(jié)第一產(chǎn)出物Pl的溫度。本實(shí)用新型尚包含有第二分餾裝置8，用以接受第一輸出槽5所輸出的第一產(chǎn)出 物P1，并將其分餾成為第三產(chǎn)出物P3與第四產(chǎn)出物P4，本實(shí)用新型所述的第二分餾裝置8 可以是包含有滲透蒸發(fā)裝置，或是包含有蒸汽滲透裝置，或是包含有膜蒸餾裝置，或是同時(shí) 包含有滲透蒸發(fā)裝置、蒸汽滲透裝置與膜蒸餾裝置。滲透蒸發(fā)裝置是近年來(lái)常被研究的薄 膜分離技術(shù)的一，其混合物進(jìn)料是以液體形式與膜材接觸，下游利用抽氣降壓的方式提供 驅(qū)動(dòng)力，使進(jìn)料透過(guò)膜材，并在下游低壓以蒸氣形式離開(kāi)薄膜，利用混合物在膜材內(nèi)溶解度 及擴(kuò)散速率的差異來(lái)達(dá)到成分選擇的目的。滲透蒸發(fā)裝置為一結(jié)合滲透和蒸發(fā)兩種程序的 膜分離技術(shù)，可用來(lái)分離傳統(tǒng)方法無(wú)法分離的混合物，再加上其具有操作簡(jiǎn)便、節(jié)省能源等 優(yōu)點(diǎn)，故廣受業(yè)界與學(xué)界的重視。滲透蒸發(fā)裝置特別適用于蒸餾難以分離或不能分離的混 合物如沸點(diǎn)相近、具共沸點(diǎn)、同分異構(gòu)物、具熱敏感物質(zhì)的混合溶液。常用來(lái)脫除有機(jī)溶 液中的微量水分，亦可以除去廢水中少量的揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOC)，還可以與發(fā)酵槽及化 學(xué)反應(yīng)器相連接，不斷移除生成物，來(lái)提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。因此，滲透蒸發(fā)裝置于石化工業(yè)、醫(yī) 藥、食品、環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用具有廣大的市場(chǎng)。滲透蒸發(fā)裝置可依選擇成份的不同分成三個(gè) 主要的應(yīng)用領(lǐng)域，包括有親水性滲透蒸發(fā)，親有機(jī)滲透蒸發(fā)，及有機(jī)物混合溶液的分離。目 前發(fā)展較完整的是有機(jī)物除水的親水性滲透蒸發(fā)程序。如前所述，全世界已有上百家應(yīng)用 滲透蒸發(fā)裝置的工廠，主要的應(yīng)用有乙醇、異丙醇、丙酮、乙醚、乙酸的脫水。在蒸氣滲透裝 置中，加壓和加熱過(guò)的蒸氣相混合物含有至少兩種成份被送至具有高滲透通透量的薄膜， 這混合物其中至少有一種成份對(duì)薄膜是高通透量。成份的滲透動(dòng)力來(lái)自于薄膜的進(jìn)料端與 滲透端之間的壓力差。因此，薄膜的滲透端須保持在真空下。大部份成份與少量的成份以蒸 氣態(tài)滲透過(guò)薄膜。由于沒(méi)有相變化在蒸氣滲透裝置模塊內(nèi)發(fā)生，而且經(jīng)常在低壓下操作， 因此進(jìn)料，保留物和滲透物的溫度基本上是相近的。薄膜蒸餾裝置分離的基本原理乃是利 用一微多孔疏水性薄膜隔離兩不同溫度的溶液或流體，因?yàn)楸∧蓚?cè)的溫度差造成蒸氣壓 差，使高溫側(cè)的飼水的飽和蒸氣傳輸至低溫飼水而凝結(jié)。在非等溫的過(guò)程中，蒸氣分子會(huì)從 高溫側(cè)經(jīng)由薄膜孔洞傳輸?shù)降蜏貍?cè)，然后再凝結(jié)成液體，薄膜蒸餾裝置的驅(qū)動(dòng)力主要來(lái)自 薄膜與兩側(cè)流體接觸表面的蒸氣壓差，而此蒸氣壓差是由兩流體間的溫度梯度所造成。薄 膜蒸餾裝置的傳輸機(jī)制中，大致上可分為下列四個(gè)步驟，首先，高溫飼水移動(dòng)到薄膜表面， 接著高溫溶液與薄膜的接觸面上產(chǎn)生相對(duì)的高溫蒸氣壓，由此驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)的蒸氣通過(guò)非沾濕 性的薄膜孔洞，最后蒸氣移動(dòng)到低溫側(cè)冷凝成液體。第二加壓泵7設(shè)置于第二分餾裝置8之前，由第二加壓泵7產(chǎn)生的高壓作為一驅(qū) 動(dòng)力，用以將第一輸出槽5內(nèi)的第一產(chǎn)出物Pl強(qiáng)迫導(dǎo)入至第二分餾裝置8。第一產(chǎn)出物Pl 被導(dǎo)入至第二分餾裝置8后，由第二分餾裝置8分離第一產(chǎn)出物Pl所含的不同的組成成 份。第一產(chǎn)出物Pl經(jīng)由第二分餾裝置8的分離作用后，產(chǎn)生了第三產(chǎn)出物P3與第四產(chǎn)出 物P4。經(jīng)過(guò)分餾后的第三產(chǎn)出物P3容置于第二輸出槽11。本實(shí)用新型可以進(jìn)一步設(shè)置 第三調(diào)溫裝置10于第二分餾裝置8與第二輸出槽11之間，用以調(diào)節(jié)第三產(chǎn)出物P3的溫度。此外，本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置一個(gè)真空泵12，此真空泵12連接至第三調(diào)溫裝置10，以提高 第二分餾裝置8的效能。第一產(chǎn)出物Pl經(jīng)由第二分餾裝置8的分離作用后，產(chǎn)生了第三產(chǎn) 出物P3與第四產(chǎn)出物P4。其中，第三產(chǎn)出物P3所包含的水蒸氣和少部分有機(jī)蒸氣從第二 分餾裝置8輸出至第三調(diào)溫裝置10后，將由第三調(diào)溫裝置10進(jìn)行冷卻作用。由于真空泵 12連接至第三調(diào)溫裝置10，由此保持第三產(chǎn)出物P3在第三調(diào)溫裝置10內(nèi)為一低壓狀態(tài)并 且真空泵12可以調(diào)整低壓狀態(tài)的程度，大部份第三產(chǎn)出物P3在第三調(diào)溫裝置10內(nèi)經(jīng)冷卻 作用冷凝成為液體后，輸出并容置于第二輸出槽11。經(jīng)過(guò)分餾后的第四產(chǎn)出物P4容置于第三輸出槽14，可直接將第四產(chǎn)出物P4取出 使用。本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置第二旁路裝置13將經(jīng)過(guò)分餾后的第四產(chǎn)出物P4導(dǎo)入第一輸 出槽5，由此提高第四產(chǎn)出物P4的濃度，以提高其透過(guò)第二分餾裝置8的質(zhì)傳通量，能夠 重復(fù)利用第二分餾裝置8達(dá)成重復(fù)分離的程序，以此獲得純度更高或濃度更高的第三產(chǎn)出 物P3。本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置第二調(diào)溫裝置9于第二分餾裝置8，由此預(yù)熱被導(dǎo)入至第二 分餾裝置8后的第一產(chǎn)出物P1，以提高第一產(chǎn)出物Pl透過(guò)第二分餾裝置8的質(zhì)傳通量，進(jìn) 而提升第二分餾裝置的分離效能，以此獲得純度更高或濃度更高的第三產(chǎn)出物P3。為了減緩第二分餾裝置8內(nèi)薄膜污堵與結(jié)垢發(fā)生的速度，本實(shí)用新型利用第一分 餾裝置3且結(jié)合第一旁路裝置4的設(shè)置，針對(duì)液態(tài)原料Fl進(jìn)行重復(fù)的前處理程序，以達(dá)成 高效的雜質(zhì)去除效能。由此，當(dāng)?shù)谝划a(chǎn)出物Pl從第一輸出槽5輸出于第二分餾裝置8內(nèi)進(jìn) 行分離程序，第二分餾裝置8內(nèi)薄膜污堵與結(jié)垢發(fā)生的速度大幅地降低。因此，達(dá)到延長(zhǎng)第 二分餾裝置8操作時(shí)間的目的。故，本實(shí)用新型由第一分餾裝置3與第一旁路裝置4的前 處理程序的設(shè)計(jì)，具有減少清洗薄膜頻率、延緩薄膜結(jié)垢發(fā)生速度、延長(zhǎng)薄膜生命與降低成 本的優(yōu)點(diǎn)。此外，為了提升能源利用效率，本實(shí)用新型采用將能源作重復(fù)性利用的概念。首 先，第一產(chǎn)出物Pl經(jīng)由第二分餾裝置8的分離作用后，產(chǎn)生了第三產(chǎn)出物P3與第四產(chǎn)出物 P4。其中，第四產(chǎn)出物P4從第二分餾裝置8輸出后，流經(jīng)第二旁路裝置13，部分的第四產(chǎn)出 物P4會(huì)被收集而容置于第三輸出槽14。而其余的第四產(chǎn)出物P4則經(jīng)由第二旁路裝置13 導(dǎo)入第一輸出槽5。由于第一產(chǎn)出物Pl被導(dǎo)入至第二分餾裝置8時(shí)，第一產(chǎn)出物Pl的濃度 會(huì)影響其透過(guò)第二分餾裝置8的質(zhì)傳通量，因而影響第二分餾裝置8的分離效能。因此，由 第二旁路裝置13的設(shè)置，導(dǎo)入第四產(chǎn)出物P4于第一輸出槽5，進(jìn)而提高第一輸出槽5內(nèi)第 四產(chǎn)出物P4的濃度。由此提高濃度后的第四產(chǎn)出物P4，依循前述的程序，再由第二加壓泵 7產(chǎn)生的高壓作為一驅(qū)動(dòng)力，再重復(fù)被強(qiáng)迫導(dǎo)入至第二分餾裝置8后，由此提高其透過(guò)第二 分餾裝置8的質(zhì)傳通量，能夠重復(fù)利用第二分餾裝置8達(dá)成重復(fù)分離的程序，進(jìn)而提升第二 分餾裝置的分離效能，以此獲得純度更高或濃度更高的第三產(chǎn)出物P3。再者，如同前述由于第一產(chǎn)出物Pl被導(dǎo)入至第二分餾裝置8時(shí)，不僅第一產(chǎn)出物 Pl的濃度會(huì)影響其透過(guò)第二分餾裝置8的質(zhì)傳通量，第一產(chǎn)出物Pl的溫度亦會(huì)影響其透 過(guò)第二分餾裝置8的質(zhì)傳通量，因而影響第二分餾裝置8的分離效能。本實(shí)用新型于是設(shè) 置第二調(diào)溫裝置9于第二分餾裝置8，目的是將從第一輸出槽5內(nèi)輸出的第一產(chǎn)出物P1，藉 由第二加壓泵7的高壓驅(qū)動(dòng)后，在此第一產(chǎn)出物Pl被強(qiáng)迫導(dǎo)入至第二分餾裝置8后，利用 第二調(diào)溫裝置9對(duì)此第一產(chǎn)出物Pl進(jìn)行加熱作用，由此預(yù)熱此第一產(chǎn)出物Pl以提高其透 過(guò)第二分餾裝置8的質(zhì)傳通量，進(jìn)而提升第二分餾裝置的分離效能，以此獲得純度更高或
9濃度更高的第三產(chǎn)出物P3。故，為了提升第二分餾裝置的分離效能進(jìn)而獲得純度更高或濃 度更高的第三產(chǎn)出物P3，本實(shí)用新型不僅由第二旁路裝置13的設(shè)置，將第四產(chǎn)出物P4導(dǎo)入 第一輸出槽5，由此提高第四產(chǎn)出物P4的濃度，以提高其透過(guò)第二分餾裝置8的質(zhì)傳通量， 能夠重復(fù)利用第二分餾裝置8達(dá)成重復(fù)分離的程序，以此獲得純度更高或濃度更高的第三 產(chǎn)出物P3。此外，本實(shí)用新型可在第一產(chǎn)出物Pl進(jìn)入第二分餾裝置8后，利用第二調(diào)溫裝 置9預(yù)熱第一產(chǎn)出物P1，由此第一產(chǎn)出物Pl透過(guò)第二分餾裝置8的質(zhì)傳通量提高，進(jìn)而提 升第二分餾裝置的分離效能，以此獲得純度更高或濃度更高的第三產(chǎn)出物P3。 本實(shí)用新型所提出的多段式分餾設(shè)備可以應(yīng)用于廢水處理、有機(jī)溶劑廢液回收、 海水淡化、飲用水制備、廢水處理及超純水制備等，應(yīng)用范圍十分廣泛。且以上所述僅為本 實(shí)用新型較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本實(shí)用新型的權(quán)利；同時(shí)以上的描述對(duì)于本領(lǐng)域 技術(shù)人員應(yīng)可明了與實(shí)施，因此其它未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神下所完成的等效改變 或修飾，均應(yīng)包含于申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍。
權(quán)利要求一種多段式分餾設(shè)備，其特征在于，包含有原料供應(yīng)槽，容置有待分餾的液態(tài)原料；第一分餾裝置，接受該液態(tài)原料，并將其分餾成為第一產(chǎn)出物與第二產(chǎn)出物，其中該第一分餾裝置同時(shí)包含微過(guò)濾裝置與超過(guò)濾裝置；第一加壓泵，設(shè)置于該第一分餾裝置之前，將該原料供應(yīng)槽內(nèi)待分餾的液態(tài)原料強(qiáng)迫導(dǎo)入至該第一分餾裝置；第一旁路裝置，將該經(jīng)過(guò)分餾后的第二產(chǎn)出物導(dǎo)入該原料供應(yīng)槽；第一輸出槽，容置該經(jīng)過(guò)分餾后的第一產(chǎn)出物；第二分餾裝置，接受該第一輸出槽所輸出的第一產(chǎn)出物，并將其分餾成為第三產(chǎn)出物與第四產(chǎn)出物，其中該第二分餾裝置同時(shí)包含滲透蒸發(fā)裝置、蒸汽滲透裝置與膜蒸餾裝置；第二加壓泵，設(shè)置于該第二分餾裝置之前，將該第一輸出槽內(nèi)的第一產(chǎn)出物強(qiáng)迫導(dǎo)入至該第二分餾裝置；第二輸出槽，容置該經(jīng)過(guò)分餾后的第三產(chǎn)出物；第三輸出槽，容置該經(jīng)過(guò)分餾后的第四產(chǎn)出物；第二旁路裝置，將該經(jīng)過(guò)分餾后的第四產(chǎn)出物導(dǎo)入該第一輸出槽；第一調(diào)溫裝置，設(shè)置于該第一輸出槽；第二調(diào)溫裝置，設(shè)置于該第二分餾裝置；第三調(diào)溫裝置，設(shè)置于該第二分餾裝置與該第二輸出槽之間；以及一真空泵，連接至該第三調(diào)溫裝置。
2.一種多段式分餾設(shè)備，其特征在于，包含有 原料供應(yīng)槽，容置有待分餾的液態(tài)原料；第一分餾裝置，接受該液態(tài)原料，并將其分餾成為第一產(chǎn)出物與第二產(chǎn)出物； 第一輸出槽，容置該經(jīng)過(guò)分餾后的第一產(chǎn)出物；第二分餾裝置，接受該第一輸出槽所輸出的第一產(chǎn)出物，并將其分餾成為第三產(chǎn)出物 與第四產(chǎn)出物；第二輸出槽，容置該經(jīng)過(guò)分餾后的第三產(chǎn)出物；以及 第三輸出槽，容置該經(jīng)過(guò)分餾后的第四產(chǎn)出物。
3.如權(quán)利要求2所述的多段式分餾設(shè)備，其特征在于，包含第一加壓泵，設(shè)置于該第一 分餾裝置之前，將該原料供應(yīng)槽內(nèi)待分餾的液態(tài)原料強(qiáng)迫導(dǎo)入至該第一分餾裝置。
4.如權(quán)利要求2所述的多段式分餾設(shè)備，其特征在于，包含第二加壓泵，設(shè)置于該第二 分餾裝置之前，將該第一輸出槽內(nèi)的第一產(chǎn)出物強(qiáng)迫導(dǎo)入至該第二分餾裝置。
5.如權(quán)利要求2所述的多段式分餾設(shè)備，其特征在于，包含第一旁路裝置，將該經(jīng)過(guò)分 餾后的第二產(chǎn)出物導(dǎo)入該原料供應(yīng)槽。
6.如權(quán)利要求2所述的多段式分餾設(shè)備，其特征在于，包含第二旁路裝置，將該經(jīng)過(guò)分 餾后的第四產(chǎn)出物導(dǎo)入該第一輸出槽。
7.如權(quán)利要求2所述的多段式分餾設(shè)備，其特征在于，包含第三調(diào)溫裝置，該第三調(diào)溫 裝置設(shè)置于該第二分餾裝置。
8.如權(quán)利要求2所述的多段式分餾設(shè)備，其特征在于，該第一分餾裝置選自于微過(guò)濾裝置及超過(guò)濾裝置的其中任一種或其組合。
9.如權(quán)利要求2所述的多段式分餾設(shè)備，其特征在于，該第二分餾裝置選自于滲透蒸 發(fā)裝置、蒸汽滲透裝置及膜蒸餾裝置的其中任一種或其組合。
10.如權(quán)利要求2所述的多段式分餾設(shè)備，其特征在于，包含一真空泵，該真空泵連接 至該第二分餾裝置。
專利摘要一種多段式分餾設(shè)備，其中，原料供應(yīng)槽可供容置有待分餾的液態(tài)原料；第一分餾裝置接受該液態(tài)原料，并將其分餾成為第一產(chǎn)出物與第二產(chǎn)出物；分餾后的第一產(chǎn)出物容置于第一輸出槽；分餾后的第二產(chǎn)出物由第一旁路裝置導(dǎo)入原料供應(yīng)槽；第二分餾裝置接受第一輸出槽所輸出的第一產(chǎn)出物，并將其分餾成為第三產(chǎn)出物與第四產(chǎn)出物；分餾后的第三產(chǎn)出物容置于第二輸出槽，而經(jīng)過(guò)分餾后的第四產(chǎn)出物則容置于第三輸出槽；第二旁路裝置將經(jīng)過(guò)分餾后的第四產(chǎn)出物導(dǎo)入第一輸出槽。
文檔編號(hào)B01D3/32GK201643761SQ20092035333
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者吳添財(cái), 熊紀(jì)中, 陳世揚(yáng), 黃鐳迪, 黃雅夫 申請(qǐng)人:群揚(yáng)材料工業(yè)股份有限公司