氣隙式膜蒸餾氯化鈉水溶液的研究.pdf

1、膜蒸餾是一種采用疏水微孔膜并以膜兩側(cè)蒸氣分壓差作為傳質(zhì)推動力的分離過程。與傳統(tǒng)分離技術(shù)相比，膜蒸餾具有截留率高、成本低、操作溫度和操作壓力低、占地小等優(yōu)點，被公認(rèn)為一種非常有前途的分離技術(shù)。 根據(jù)冷側(cè)冷凝方式的不同，膜蒸餾可分為直接接觸式膜蒸餾（DCMD）、氣隙式膜蒸餾（AGMD）、真空式膜蒸餾（VMD）、氣體吹掃式膜蒸餾（SGMD）等。其中，氣隙式膜蒸餾因其產(chǎn)品純度高、汽化效率高、可以有效避免滲透側(cè)膜孔潤濕等優(yōu)點而受到廣泛青睞

2、。 目前，膜蒸餾過程所用膜材料主要為有機(jī)膜（如PVDF、PTFE、PP等），大多數(shù)無機(jī)膜因其親水性及制膜成本較高等原因，在膜蒸餾方面應(yīng)用研究較少。但無機(jī)膜中的炭膜具有疏水性好、制膜成本相對較低、化學(xué)穩(wěn)定性好、抗污染能力強(qiáng)、孔徑分布均勻等優(yōu)點，因而近年來逐漸受到研究者的關(guān)注并相繼開展了研究，但其在膜蒸餾方面的應(yīng)用研究卻鮮見報道，其機(jī)理模型的探討也尚未見報道。 鑒于此，本文進(jìn)行了管式炭膜氣隙式膜蒸餾氯化鈉水溶液的實驗研究，考

3、察了料液溫度、流量、濃度對滲透通量的影響；建立了炭膜氣隙式膜蒸餾過程的傳熱模型，分別利用搜索法和追趕—迭代法實現(xiàn)了氣隙式膜蒸餾過程傳熱方程組的求解；建立了氣隙式膜蒸餾過程的傳質(zhì)機(jī)理模型，并利用所建模型對氣隙式膜蒸餾過程的傳遞現(xiàn)象進(jìn)行了分析。研究了料液溫度、料液流量、料液濃度、冷卻水溫度、冷卻水流量、膜材料熱導(dǎo)率等因素對膜蒸餾過程滲透通量與汽化效率的影響，并分析了膜蒸餾過程溫差極化現(xiàn)象、傳熱熱阻以及濃差極化現(xiàn)象；利用計算流體力學(xué)軟件FLU