膜蒸馏技术是一种利用疏水微孔膜以膜两侧蒸汽压力差为传质驱动力的膜分离过程,可以利用太阳能、地热等廉价的低品位能源。太阳能膜蒸馏技术是一种低碳、清洁环保的行业,但存在效率低,成本高等缺点,尤其在膜组件及设计链接方式上问题突出,至今未能产业化,目前该技术仍然是科学家研究的热点。本文以太阳能膜蒸馏淡化西部地区苦咸水为应用研究背景,继续沿用课题组前期组件旋向入流的研究成果,设计了一种新型多层并接式空气隙膜组件。该组件可由多层冷、热容腔并联运行,创新之处在于组件中安装了可产生更为强烈涡流的分水盘,组件结构紧凑、安装拆卸方便。以新型膜组件搭建了膜蒸馏实验台架,实验分析了温度、流量对通量的影响,由于组件的热容腔空间较小,热工质进入到热容腔后会均匀分配到两个膜热腔体中,导致流量对通量的影响较大;实验分析了不同开槽宽度H、角度α、长度L的分水盘对膜通量的影响,得出了适用于不同情况下的分水盘参数设置,结合本课题的研究背景,如淡化西部地区苦咸水,应该优选α=45°,H=4mm的分水盘。另外,在实验过程中,清晰观察到新组件的膜污染情况,进行了膜污染相关实验,得出不同工质应选择不同参数设置的分水盘以降低污染程度。本文以新型膜组件为核心设计了太阳能膜蒸馏装置,搭建了太阳能光热利用实验系统,对太阳辐射、风向、风速、储热水箱温度等参数进行实时监测,实验研究了集热器不同循环模式和天气状况对水箱温度变化的影响,为太阳能膜蒸馏装置的试运行和工程应用奠定了基础。