CN101496999A - 高温膜蒸馏 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
技术领域
本发明涉及用于液体处理过程的蒸馏系统。特别地，本发明涉及包括在液体处理过程中从进料溶液中分离馏出物流体(distillate fluid)的中空纤维膜组件的蒸馏系统。
背景技术
近年来，膜蒸馏在各种流体处理应用中变得越来越常见。膜一般是疏水的和多孔的，以便在运行中保持进料溶液从馏出物中分离。中空纤维膜一般用在管/壳结构中，沿着组件的纵轴线设置多束中空纤维膜。为了进行膜蒸馏，在该束中的每个中空纤维膜典型地都是疏水的、多孔的膜，所述膜具有外表面和内部中空管状区域。中空纤维膜的外表面朝向组件的壳程，其是包括进料溶液的组件的一部分。内部中空管状区域定义为组件的管程，其提供管道以收集从进料溶液中分离出的馏出物流体。
在膜蒸馏中，典型地预热进料溶液以形成沿中空纤维膜的温差。该温差在组件中纤维的壳程和管程之间产生蒸汽压差，使得部分进料溶液蒸发且蒸汽传输通过中空纤维膜。传输的蒸汽然后在馏出物侧上膜的内表面/液体界面凝结，从而提供预期的馏出物流体。因为预期的馏出物流体是从膜分离过程中获得的，所以预期的馏出物流体的生产率依赖于通过中空纤维膜的分离率。因此，对系统和装置而言需要提高通过中空纤维膜的分离率。
发明简介
本发明涉及一种中空纤维膜组件和一种包括中空纤维膜组件的蒸馏系统。该中空纤维膜组件包括具有内部区域的外壳，和延伸通过至少部分内部区域的多个中空纤维膜。该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。中空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多个中空纤维膜的外表面的内部区域。提供给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，并且该高压小于多个中空纤维膜的液体渗透压。本发明还涉及一种从进料溶液中分离馏出物流体的方法。
附图说明
图1是包括中空纤维膜组件的蒸馏系统的示意图。
图2是中空纤维膜组件内部的示意图。
图3是在中空纤维膜组件中典型的中空纤维膜的放大剖视图。
图4是从进料溶液中分离馏出物流体的方法的流程图。
图5是供应到膜组件的进料溶液的饱和蒸汽压与温度的图示。
发明内容
图1是蒸馏系统10的示意图，其包括膜组件12、进料回路14和馏出物回路16，并且是适于从进料溶液中分离预期馏出物流体的系统。如下所述，进料回路14在比进料溶液的大气压沸点温度更高的高温下供应进料溶液到膜组件12。所述高温提高进料溶液中馏出物流体的分离率，相应地提高在运行过程中馏出物流体的生产率。如下进一步所述，也在高压下供应进料溶液到膜组件12，在该高压下进料溶液的实际沸点温度高于进料溶液的高温。这防止进料溶液的污染物蒸发并且与预期馏出物流体混合。
在蒸馏系统10中使用的合适的进料溶液的例子包括含有通过沿疏水的、多孔膜的蒸汽压差可分离的化合物的溶液，如水处理过程的水基盐水溶液(aqueousbrine solution)。该处使用的，术语“溶液”指的是包括一种或多种固体的载液，其中的固体在载液中完全溶解、部分溶解、分散、乳化、或者悬浮。例如，进料溶液可以是一种包括至少部分溶解在水载体中的盐的水基盐水溶液，例如半咸水或海水。在该例子中，利用蒸馏系统10从水基盐水溶液中分离至少部分的水以便提供洁净水作为馏出物流体。蒸馏系统10也预期地包括标准流体处理设备(图中未标出)，例如过程控制单元，流体泵，过滤器和排出管线。
膜组件12是一种通过蒸汽压差从进料溶液中分离馏出物流体(如从水基盐水溶液中分离水)的中空纤维膜组件。如下所述，将膜组件12分成壳程(在图1中未示出)和管程(在图1中未示出)，其中壳程与进料回路14流体连通，以及管程与馏出物回路16流体连通。在运行中，加热加压的进料溶液从进料回路14流向膜组件12的壳程。当进料溶液流动穿过膜组件12的壳程时，进料溶液分成预期的馏出物流体和残留的浓缩进料溶液。将预期的馏出物流体输送到膜组件12的管程，并进入馏出物回路16。残留的浓缩进料溶液留在膜组件12的壳程并且再次进入进料回路14。
虽然蒸馏系统10显示为带有单个膜组件(如膜组件12)，但是蒸馏系统10可能可选择地包括附加的膜组件12。在蒸馏系统10中使用的膜组件12的合适的数目范围的例子是从一到一百；在蒸馏系统10中使用的膜组件12的特别合适的数目范围是从一到二十五；并且在蒸馏系统10中使用的膜组件12的更特别合适的数目范围是从一到十。可以以串联结构，平行结构以及它们的组合方式设置膜组件12。
进料回路14是进料溶液的流体通路，并且包括进料源管线18，进料传输管线20a-20c，进料入口管线22，进料出口管线24，进料储存罐26，流体泵28，热交换器30，和排出管线31。进料源管线18是用于将进料溶液从进料溶液源(图中未标出)运送到进料回路14的阀控制的流体管道。当蒸馏系统10达到稳态运行时，在膜组件12中分离出部分进料溶液以在馏出物回路16中提供预期的馏出物流体。同样地，进料源管线18预期地在进料回路14中提供进料溶液以平衡稳态流动。将由进料源管线18提供的进料溶液在进料回路14中预期地加压，以大体上维持进料溶液的高压。
进料传输管线20a-20c是进料回路14的流体管道，并且在图1中所示的实施例中提供了逆时针方向的流动路径。进料入口管线22是将进料回路14和膜组件12互连的流体管道，从而允许进料溶液流进膜组件12的壳程。进料出口管线24是将进料回路管线20a和膜组件12互连的流体管道。这允许馏出的进料溶液离开膜组件12的壳程，并且再次进入进料回路14。进料出口管线24也与排出管线31相连，其是用于清除部分馏出的进料溶液的阀控制的流体管道。
进料储存罐26是由进料传输管线20a供给的容器，其在运行中提供进料溶液的储存器。进料储存罐26也与进料传输管线20b连接以将进料溶液供应给流体泵28。流体泵28是将进料传输管线20b和20c互连的泵，并且设置成在进料回路14中加压进料溶液达到高压，在该高压下进料溶液的实际沸点温度高于在热交换器30中加热进料溶液所达到的高温。由于高温，这基本上防止了进料溶液在进料回路管路中蒸发。如下所述，进料溶液预期地保持为液相以防止进料溶液的污染物与馏出物回路16中预期的馏出物流体混合。否则这会降低馏出物流体的纯度，和可能要求废弃馏出物流体产品。
进入膜组件12的进料溶液的高压预期也低于膜组件12的膜的液体渗透压。如下所述，液体渗透压是这样一种压力，在该压力下进料溶液的液体透过膜组件12的膜的孔(如从壳程到管程)，并且是几种因素的函数，例如膜的平均孔径和膜的平均液体接触角度(即，膜的疏水性)。进入膜组件12的管程的进料溶液的液体渗透也会导致馏出物流体的污染，从而降低馏出物流体的纯度。在用具有标准孔大小(如约0.2微米到约0.8微米的直径)的中空纤维膜时基于水的进料溶液所适合的高压范围的例子是约100千帕(约15磅/平方英寸(psi))到约310千帕(约45psi)，特别适合的高压范围为从约140千帕(约20psi)到约280千帕(约45psi)，并且甚至更特别适合的高压范围为从约170千帕(约25psi)到约240千帕(约35psi)。虽然蒸馏系统10显示为带有单个流体泵(如流体泵28)，但是蒸馏系统10可选择地包括多个流体泵以将进料溶液加压到高压。
热交换器30是将进料传输管线20c和进料入口管线22互连的提供热量的热交换器，从而增加从进料传输管线20c流到进料入口管线22的进料溶液的温度。因此，热交换器30将进料溶液加热到比进料溶液的大气压沸点温度更高的高温。术语“大气压沸点温度”是指在1个大气压的压力下进料溶液的沸点温度(如在1大气压下水为100℃)。加热进料溶液允许进料溶液在高温下进入膜组件12，以提高在膜组件12中的分离率。
进入膜组件12的进料溶液的高温预期低于膜组件12(在图1中未标出)的膜的热降解温度。这降低工作中膜组件12损坏的风险。基于水的进料溶液所适合的高温范围的例子是约100℃到约130℃，特别适合的高温范围从约110℃到约125℃，并且更特别适合的高温范围从约115℃到约120℃。虽然蒸馏系统10显示为带有单个热交换器(如热交换器30)，但是蒸馏系统10可选择地包括多个热交换器以将进料溶液加热到高温。
馏出物回路16是馏出物流体的流体通路，并且包括热交换器32、馏出物传输管线34a-34e，馏出物储存罐36，馏出物再循环泵37，回收管线38，压力调节器39，和贮存罐40。除了从分离过程在膜组件12中获得的馏出物流体之外，馏出物回路16也预期地包含冷的馏出物流体流以进一步利于分离过程。热交换器32是将馏出物传输管线34a和34b互连的冷却热交换器，从而降低通过馏出物传输管线34a流到馏出物传输管线34b的馏出物流体的温度。馏出物流体所适合的降低的温度可能会依赖于馏出物流体的组成而变化。对于水基馏出物流体，适合的降低的温度范围的例子为约25℃到小于55℃，特别适合的降低的温度范围从约30℃到约40℃。
馏出物传输管线34a-34e是馏出物回路16的流体管道，并且在图1所示的实施例中为馏出物流体提供顺时针的流动路径。馏出物储存罐36是由馏出物传输管线34b供给的容器，其在运行中提供冷的馏出物溶液的储存器。馏出物储存罐36也与馏出物传输管线34c连接以将馏出物流体供应给馏出物再循环泵37。馏出物再循环泵37是将馏出物传输管线34c和34d互连的泵，并被设置成在馏出物回路16中循环馏出物流体。馏出物传输管线34d和34e分别地为膜组件12起到馏出物入口和出口管线的作用。因此，馏出物再循环泵37与馏出物传输管线34d连接以便将馏出物流体供应给膜组件12，并且馏出物传输管线34e将膜组件12和进料传输管线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。
回收管线38是连接到馏出物传输管线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。压力调节器39监测通过回收管线38的流量，从而维持馏出物回路16中的压力。这样相应地平衡沿膜组件12的膜的压力。贮存罐40是接收从膜组件12获得的馏出物流体的容器。如上所述，当蒸馏系统10达到稳态运行的时候，在膜组件12中分离出部分的进料溶液以便在馏出物回路16中提供馏出物流体。同样地，回收管线38和贮存罐40允许获得的大量馏出物流体从馏出物回路16中移走并且作为回收的产品储存(如来自盐水溶液的洁净水)。这允许馏出物回路16大体上维持稳态流。
在稳态运行中，进料溶液以逆时针方向绕着进料回路14流动，并且分别用热交换器30和流体泵28使其加热和加压到高温和高压。当流过进料回路14的时候，进料溶液由进料入口管线22流入膜组件12的壳程。同样在稳态运行中，馏出物流体供应以顺时针方向绕着馏出物回路16流动，并且用热交换器32冷却至降低的温度。当流过馏出物回路16的时候，冷却的馏出物流体通过馏出物传输管线34d流入膜组件12的管程。
流入膜组件12的冷的馏出物流体和加热/加压的进料溶液在膜组件12的壳程和管程之间产生温差。例如，在约120℃下进入膜组件12的进料溶液和在约30℃下进入膜组件12的馏出物流体提供大约90℃的温差。相比之下，传统的膜蒸馏系统可能具有在约70℃到约90℃范围下进入膜组件的水基盐水进料溶液和在约30℃下进入膜组件的水馏出物流体，因此提供约40℃到约60℃范围的温差。当这仅仅提供约30℃的温差的时候，沿中空纤维膜的蒸汽压差以指数方式取决于壳程和管程之间的温差(如，在这个温差时水的饱和蒸汽压几乎翻倍)。因此，在高温下将进料溶液供应到膜组件12显著地增加了膜组件12的壳程和管程之间的蒸汽压差。这相应地提高了进料溶液中馏出物流体的分离率，分离的馏出物流体从膜组件12的壳程传送到管程。然后分离的馏出物流体离开膜组件12，并且随后作为预期的馏出物产品(如在水处理过程中的洁净水)收集在回收罐40中。
图2是膜组件12的内部的示意图，包括外壳42，密封树脂(pottingresin)壁44和46，中空纤维膜48，以及导流板50和52。外壳42是沿着纵轴线(参见所述的纵轴线54)延伸的刚性结构，并且限定膜组件12的内部区域56。外壳42也预期地包括多个连接件(图中未标出)来将膜组件12连接到进料入口管线22，进料出口管线24，以及馏出物传输管线34d和34e。
密封树脂壁44和46是垂直于纵轴线54延伸的密封件，并且由一种或多种密封剂材料形成，如丙烯酸酯、氨基甲酸乙酯、和环氧基材料。因此，密封树脂壁44和46将内部区域56分成馏出物入口室58，接触室60，和馏出物出口室62。馏出物入口室58是设置在外壳42和密封树脂壁46之间的室，并且通向馏出物传输管线34c。接触室60是设置在外壳42中位于密封树脂壁44和46之间的室，并且通向进料入口管线22和进料出口管线24。如下所述，接触室60是从进料溶液中分离馏出物流体的膜组件12的一部分。馏出物出口室62是设置在外壳42和密封树脂壁44之间的室，并且通向馏出物传输管线34d。
中空纤维膜48是在馏出物入口室58和馏出物出口室62之间沿着纵轴线54延伸的多个管状膜。中空纤维膜48由一种或多种疏水的，多孔材料形成，该材料能够借助于蒸汽压差从进料溶液中分离馏出物流体。中空纤维膜48在内部区域56的容积中预期捆扎在一起以便增加膜的总表面积。在一个实施例中，中空纤维膜48大体上填满接触室60的开口空间(open volume)。这允许进料溶液通过膜之间的填隙空位流过接触室60。可选择地，接触室60的一个或多个部分未被中空纤维膜48占用，从而为进料溶液提供更大的流动路径。
每一个中空纤维膜48都包括一个沿着纵轴线54延伸通过密封树脂壁44和46，以及导流板50和52的内部中空区域(图2中未标出)。这为馏出物入口室58和馏出物出口室62之间馏出物流体提供管程流动路径(如馏出物流体可以流动通过中空纤维膜48的内部中空区域)。相反地，在接触室60中，进料溶液的壳程流动路径在中空纤维膜48的外表面之间延伸。
导流板50和52是位于接触室60中的壳程流动屏障(如丙烯酸酯和环氧基层)，它相对于中空纤维膜48以交叉的方式引导进料溶液流。如图，导流板50具有轴向中心开口，因此将进料溶液的流动路径朝接触室60的轴向中心引导。然而，导流板52具有非轴向中心(如邻近外壳42)的开口，它引导进料溶液的流动路径远离接触室60的轴向中心。因此，交替设置导流板50和52促使进料溶液流过中空纤维膜48，从而增加通过中空纤维膜48的质量和热量传递。导流板50和52的合适的数目可根据接触室60的尺寸，和进料溶液的预期流动路径而变化。接触室60的导流板(如导流板50和52)合适数目的例子为一到十五块导流板，特别适合的导流板数目是一到十块导流板。
在运行中，加热和加压的进料溶液通过进料入口管线22进入接触室60。然后将进料溶液绕导流板50和52的开口引导，导流板50和52使得进料溶液相对于中空纤维膜48以交叉流动的方式移动。当加热的和加压的进料溶液流过接触室60的时候，冷的馏出物流体通过馏出物传输管线34c进入馏出物入口室58，并且通过中空纤维膜48的内部中空区域流向馏出物出口室62。当进料溶液围绕中空纤维膜48的外表面流动的时候，中空纤维膜48的外表面和内部中空区域之间的温差会在接触室60中沿中空纤维膜48产生蒸汽压差。
如上所述，进料流体的高温实质上会增加沿中空纤维膜48的蒸汽压差，从而提高进料溶液中馏出物流体的分离率。蒸汽压差会使得在进料溶液中一部分馏出物流体蒸发并且传输通过中空纤维膜48的微孔。当蒸汽进入中空纤维膜48的内部中空区域时，馏出物流体的冷供应造成蒸汽在内部中空区域内凝结并且与馏出物流体的供应混合。然后馏出物流体流向馏出物出口室62，并且进入馏出物传输管线34d。
当流过邻近中空纤维膜48外表面的膜组件12的壳程的时候，进料溶液的高压允许进料溶液保留液体状态。这降低进料溶液蒸发和通过中空纤维膜48的微孔传输到膜组件12的管程的风险。此外，如上所述，进入膜组件12的进料溶液的高压也预期的低于中空纤维膜48的液体渗透压。如果进料溶液的压力超过中空纤维膜48的液体渗透压，可能会迫使部分液体进料溶液通过中空纤维膜48的微孔进入膜组件12的管程。因此，进入膜组件12的进料溶液的高温和高压预期地平衡，以提高馏出物流体沿中空纤维膜48从进料溶液中的分离率，同时也防止进料溶液中未馏出的流体部分传输通过中空纤维膜48。
图3是膜64的放大的剖视图，它是中空纤维膜48(图2中标出)中单个膜的例子。如图3所示，膜64包括膜壁66和内部中空区域68。膜壁66是由一种或多种疏水材料形成并且包括允许气体和蒸汽传输但是限制液体和固体传输的多个微孔(图中未标出)。这允许蒸发的馏出物流体通过蒸汽压差从进料溶液中分离。膜壁66的合适的材料的例子包括聚合材料，例如聚丙烯，聚乙烯，聚砜，聚醚砜，聚醚醚酮，聚酰亚胺，聚苯硫醚，聚四氟乙烯，聚偏二氟乙烯及其组合物。膜壁66的特别合适的材料的例子包括耐热聚合材料，如聚四氟乙烯，聚偏二氟乙烯及其组合物。
如上所述，当在接触室60中，冷的馏出物流体流过膜64的内部中空区域68并且加热的/加压的进料溶液邻近膜壁66的外表面流动。这会造成沿膜壁66的蒸汽压差，从而允许馏出物流体蒸汽蒸发并且穿过膜壁66的微孔进入内部中空区域68。当馏出物流体蒸汽进入内部中空区域68时，馏出物流体的冷供应会造成馏出物流体蒸汽在内部中空区域68内凝结并且与馏出物流体的供应混合。
如上进一步所述，进入膜组件12的进料溶液的高压也预期低于膜64的膜壁66的液体渗透压。膜壁66的液体渗透压一般取决于膜壁66的组成，膜壁66的壁厚，膜壁66的微孔大小。膜壁66的合适的壁厚的例子范围是约50微米到约200微米，特别合适的壁厚范围是约100微米到约150微米。膜壁66的合适的平均微孔大小的例子范围是约0.1微米到约1.0微米，特别合适的平均微孔大小范围是约0.3微米到约0.7微米。
图4是从进料溶液中分离馏出物流体的方法70的流程图，其可以用蒸馏系统10(如图1所示)进行。如图4所示，方法70包括步骤72-82，并且最初包括将进料溶液加热到比进料溶液的大气压沸点温度更高的高温(步骤72)，和将进料溶液加压到高压，在该高压下进料溶液的实际沸点温度高于进料溶液的高温(步骤74)。进料溶液的适合的高温和高压的例子包括在进料回路14(如图1所示)中使用的进料溶液的如上所述的那些。在步骤72和74中进料溶液的加热和加压预期地以一种大体同时的方式进行。
然后将加热的和加压的进料溶液引入到膜组件的壳程(步骤76)，膜组件包括多个中空纤维膜(如图2中所示的膜组件12)。与加热的和加压的进料溶液的引入同时，将冷的馏出物流体引入到膜组件的管程(步骤78)。如上所述，冷的馏出物流体和加热的/加压的进料溶液在膜组件的壳程和管程之间产生温差(如沿膜组件的中空纤维膜产生温差)。这会沿中空纤维膜形成蒸汽压差(步骤80)，该蒸汽压差由于进料溶液的高温而增加。蒸汽压差使得进料溶液中一部分馏出物流体蒸发并且传输通过中空纤维膜的微孔，从而从进料溶液中分离出馏出物流体(步骤82)。因此，在高温和高压下将进料溶液引入到膜组件中会增加预期的馏出物流体的生产率。
图5是在不同的温度下供应给膜组件的水基盐水溶液的饱和蒸汽压与温度的图示，其中图线84是在不同温度下进料溶液的饱和蒸汽压的图。如图所示，当将进料溶液加热到约85℃(即，进料溶液的大气压沸点温度)的时候，进料溶液具有约9psia(如坐标点86所表示的)的饱和蒸汽压。相比之下，当将进料溶液加热到约117℃的高温并且加压到高压以防止进料溶液沸腾的时候，进料溶液具有约25psia(如坐标点88所表示的)的饱和蒸汽压。因为馏出物流体保持在约30℃(如坐标点90所表示的)，因此在坐标点88处进料溶液的高温提供了沿中空纤维膜的蒸汽压差(如箭头线92所表示的)，该蒸汽压差显著地高于在坐标点86处进料溶液所获得的相应蒸汽压差(如箭头线94所表示的)。如上所述，增加的蒸汽压差相应地提高预期的馏出物流体的生产率。
尽管参考优选的实施例已经描述了本发明，但是本领域技术人员将会认识到那些不偏离本发明的精神和范围内所进行的形式上或细节上的变化。
Claims (20)
1、一种膜组件，包括：
具有内部区域的外壳；
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，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；和
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的所述外表面的内部区域，其中，提供给所述开口的进料溶液具有比该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，并且该高压小于所述多个中空纤维膜的液体渗透压。
2、如权利要求1所述的膜组件，其中，所述高压低于所述多个中空纤维膜的热降解温度。
3、如权利要求1所述的膜组件，其中，所述高温是在约100℃到约130℃的范围内。
4、如权利要求3所述的膜组件，其中，所述高温的范围是从约110℃到约125℃。
5、如权利要求1所述的膜组件，其中，所述高压是在约100千帕到约310千帕的范围内。
6、如权利要求5所述的膜组件，其中，所述高压的范围是从约140千帕到约280千帕。
7、如权利要求5所述的膜组件，其中，所述多个中空纤维膜具有约0.1微米到约1.0微米的平均微孔大小范围。
8、如权利要求1所述的膜组件，还包括设置在内部区域中的至少一个导流板。
9、一种从进料溶液中分离馏出物流体的系统，该系统包括：
提供进料溶液供给的进料回路，该进料回路包括：
至少一个热交换器，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的高温；和
至少一个流体泵，其设置成将进料溶液供给加压到高压，在该高压下进料溶液的实际沸点温度高于所述高温；
提供馏出物流体供给的馏出物回路；和
至少一个膜组件，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，并且该高压低于该多个中空纤维膜的液体渗透压。
10、如权利要求9所述的系统，其中，所述高温是在约100℃到约130℃的范围内。
11、如权利要求9所述的系统，其中，所述高压是在约100千帕到约310千帕的范围内。
12、如权利要求9所述的系统，其中，所述至少一个膜组件还包括设置在所述内部区域中的至少一个导流板。
13、如权利要求9所述的系统，其中，所述多个中空纤维膜中的每一个都包括从选自包括聚丙烯，聚乙烯，聚砜，聚醚砜，聚醚醚酮，聚酰亚胺，聚苯硫醚，聚四氟乙烯，聚偏二氟乙烯及其组合物的组中的至少一种聚合材料所形成的膜壁。
14、如权利要求13所述的系统，其中，膜壁由选自包括聚四氟乙烯，聚偏二氟乙烯及其组合物的组中的耐热聚合材料所形成。
15、一种从进料溶液中分离馏出物流体的方法，该方法包括：
将进料溶液加热到比进料溶液的大气压沸点温度更高的高温；
将进料溶液加压到高压，在该高压下进料溶液的实际沸点温度高于该高温；
将加热的和加压的进料溶液引导给包含多个中空纤维膜的膜组件，其中，所述高压低于该多个中空纤维膜的液体渗透压；
沿所述多个中空纤维膜形成蒸汽压差；和
通过所形成的蒸汽压差从进料溶液中分离馏出物流体。
16、如权利要求15所述的方法，其中，所述高温是在约100℃到约130℃的范围内。
17、如权利要求16所述的方法，其中，所述高温的范围是从约110℃到约125℃。
18、如权利要求15所述的方法，其中，所述高压是在约100千帕到约310千帕的范围内。
19、如权利要求18所述的方法，其中，所述高压的范围是从约140千帕到约280千帕。
20、如权利要求15所述的方法，还包括将馏出物供给引导给膜组件。
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