薄層流動硅橡膠膜組件的滲透汽化性能研究.pdf

1、滲透汽化是一種新興的分離技術(shù)，是膜分離技術(shù)的一個重要分支。滲透汽化過程具有高效、安全、不引入其他污染物、系統(tǒng)簡潔、設(shè)備便于維護、系統(tǒng)可以任意放大的優(yōu)點，且在分離共沸混合物或者傳統(tǒng)分離方法難以分離的液體混合物時表現(xiàn)出良好的性能。以上的眾多優(yōu)點使得滲透汽化成為最有前景的膜技術(shù)之一，但是要將該技術(shù)廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)之中仍然還有許多問題需要解決。 以往的研究者已經(jīng)就滲透汽化發(fā)表了大量的研究報告。研究范圍涵蓋膜材料、膜結(jié)構(gòu)、膜器結(jié)構(gòu)、膜

2、過程原理及動力學(xué)、設(shè)備及系統(tǒng)等一系列和滲透汽化相關(guān)的內(nèi)容。本實驗室，將自己制作的PDMS復(fù)合膜用于水一有機混合物的滲透汽化分離，已發(fā)表了一系列的研究報告。 在本研究中，基于本實驗室制作的一種新型的高性能硅橡膠復(fù)合膜(PDMS)，設(shè)計了矩形薄層流動膜組件，并首次將這種新型膜和新型矩形組件相結(jié)合構(gòu)造薄層流動硅橡膠膜組件。液體在該膜組件中呈一維流動狀態(tài)。使用甲醇、乙醇、正丙醇三種醇類物質(zhì)的稀溶液作為模型溶液，對該系統(tǒng)的滲透汽化性能進行

3、了實驗研究。著重研究了矩形薄層流動硅橡膠膜組件中滲透汽化過程的物質(zhì)傳遞動力學(xué)問題，分析了不同的操作條件(溫度、流動Revnolds數(shù))對滲透汽化過程的影響。使用Sherwood公式對滲透汽化過程中液相傳質(zhì)過程進行分析，得出液相對流傳質(zhì)系數(shù)，將串聯(lián)阻力模型和實驗測量相結(jié)合得出膜內(nèi)擴散傳質(zhì)系數(shù)。通過實驗從膜表面對流傳質(zhì)阻力和膜內(nèi)擴散傳質(zhì)阻力中找出了對該矩形膜系統(tǒng)滲透汽化過程起控制性作用的傳質(zhì)阻力。通過實驗還發(fā)現(xiàn)，在同等操作條件下和膜親和力較