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气隙膜蒸馏组件内，气隙宽度对其性能有重要影响。针对列管式中空纤维气隙膜蒸馏组件气隙宽度分布不均、难以控制的显著不足，本文采用毛细铜管作为换热管，设计了一种气隙宽度易于调控的套管式中空纤维气隙膜蒸馏组件。论文提出了当量膜蒸馏通量的概念，用来评价AGMD过程的综合性能。在实验范围内，最高膜蒸馏通量为11.41 kg/(m2·h)，最高造水比为6.62，最高当量膜蒸馏通量为29.60 kg/(m2·h)。 在AGMD过程中，不凝气的存在严重阻碍着水蒸气的扩散与冷凝传热，不仅降低了过程的产水能力，也削弱了过程的热效率。本文在套管式AGMD膜组件的基础上，从影响AGMD过程性能的主要因素着手，采用在AGMD过程耦合VMD原理的方法，设计减压辅助气隙膜蒸馏(VA-AGMD)过程，通过减压辅助作用，一方面移除AGMD过程中的不凝气，另一方面增加水蒸气的跨膜压差，从而显著提升AGMD过程性能。由于真空度过大时，水蒸气无法在AGMD膜组件内部冷凝，因此本文提出了最优真空度的概念，它是确保VA-AGMD过程由AGMD而不是VMD占主导的临界因素。在实验范围内，当气隙中达到最优真空度时，膜蒸馏通量J与造水比GOR可以提高大约20.0％～50.0％，而过程的能耗并未大幅增加。 本文采用DMAc作为溶剂，采用NIPS法制备了高强度、具有非贯通孔结构的PVDF多孔换热管，通过改变纺丝条件来消除换热管中的贯通孔，使其具有了优异的气密性。最终制得的多孔换热管的拉伸强度能达到11.06MPa，孔隙率为50.8％。利用水的导热系数比PVDF高的特点，通过在多孔换热管的微孔中充满水的方式，提高了换热管的导热系数，从而强化传热。本文用PVDF多孔换热管与PVDF中空纤维膜制备了全塑型套管式AGMD膜组件，验证了多孔换热管在膜蒸馏过程中的使用效果。结果显示，在实验范围内，换热管润湿后，AGMD过程的J与GOR均能提高30.0％左右，全塑型膜组件的J与GOR的最高值分别能达到9.73 kg/(m2·h)与10.93。在高浓度盐水条件下，多孔换热管具有良好的稳定性，可以长期稳定使用。