湍流入料对中空纤维膜组件分离性能影响试验研究

研究了湍流入料对线型中空纤维膜和编织型中空纤维膜的强化分离作用,比较了湍流入料与直流入料对线型中空纤维膜性能影响的差别,进行了迪恩涡强化编织型中空纤维膜与湍流入料强化线型中空纤维膜渗透性能的研究.试验结果显示,湍流入料能显著提高线型中空纤维膜渗透性能,减少浓差极化和膜污染,回收率增大2倍,能耗低20%以上;湍流入料可增大编织型中空纤维膜渗透流量10%左右,能耗降低5%左右,膜组件长度越短,效果越明显迪恩涡强化编织型中空纤维膜分离性能优于湍流入料强化线型中空纤维膜分离性能,能耗低20%以上,渗透回收率高1～1.5倍.图6,参8.     

气扫式预热型热泵膜蒸馏装置的设计及其性能分析

设计一种可在常压下实现热敏料液低能耗浓缩的气扫式预热型热泵膜蒸馏装置,介绍了装置的工作原理和主要特点,给出装置的特性方程,计算分析膜蒸馏组件热效率、热泵制热系数、装置浓缩速率、装置节能倍率随料液进膜蒸馏组件温度和吹扫气出冷却器温度的变化规律,研究结果表明该装置具有较好的节能效果.在基准参数工况下,其能耗约为单效蒸发的1...     

超滤膜处理聚乙烯醇废水

本实验采用中空纤维膜组件回收PVA废水试验,探讨料液浓度、流量等因素对超滤性能的影响,研究工业废水处理的最佳工作条件。     

PVDF膜用于真空膜蒸馏淡化盐水的实验研究

采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维疏水多孔膜,配制Na Cl溶液,搭建真空膜蒸馏盐水淡化实验台,实验中着重考察了料液温度、料液流速、料液浓度、系统真空度等操作参数对真空膜蒸馏过程性能的影响.实验结果表明:随着真空度、料液温度的提高,真空膜蒸馏膜通量明显提高;随着料液浓度的提高,真空膜蒸馏膜通量下降,其截留率基本不变;随着料液流速的提高,真空膜蒸馏膜通量变化较缓慢(略微提高).系统在料液温度为88℃、料液流速为240 cm/min、真空度为0.081 MPa、料液浓度为5%时,真空膜蒸馏膜通量为14.1 kg/(m~2·h),截留率为99.8%,产水的电导率保持在12μs/cm.     

膜蒸馏法浓缩中药提取液过程膜污染机理类型的确定

用聚偏氟乙烯中空纤维疏水膜对中药提取液进行直接接触式膜蒸馏,测定了不同封装分率和料液流量下的跨膜通量。应用膜污染机理中的4种过滤模型分别对实验数据进行线性拟合,结果发现滤饼过滤模型的拟合程度最好。这说明在所研究的过程中膜污染物基本没有进入膜孔,为时短暂的膜孔堵塞也可以忽略,膜表面上滤饼层增厚是导致跨膜通量下降的最直接原因。     

聚-4-甲基-1-戊烯中空纤维膜式人工肺组件的氧气传质性能的研究

采用自制的聚-4-甲基-1-戊烯中空纤维膜组装成中空纤维膜式人工肺组件,以去离子水、生理盐水、甘油水溶液和Na2SO3水溶液来模拟血液,按照中空纤维膜内通氧气、中空纤维膜外走模拟液的方式进行体外性能测试,测定膜式人工肺组件在不同的液体流速、气体压力、中空纤维膜根数和模拟液种类下的氧气传输速率.实验表明:随着液体流速的加快、气体压力的变大和中空纤维膜根数的增多,膜式人工肺组件在四种模拟液下的氧气传质性能均对应不同幅度的强化.同时,依据质量守恒定律和双膜理论建立了一种膜式人工肺组件的氧气传质数学模型,为中空纤维膜传质性能研究和人工肺组件的结构优化提供了有益的参考.     

新型卷式气隙式膜蒸馏组件制备及脱盐过程

气隙式膜蒸馏具有热效率高和技术适应性强等优势,但其特有的气隙层也会使得传质阻力增加,导致过程膜通量较低.真空膜蒸馏则由于渗透侧为负压环境而具有较大的膜通量.结合聚四氟乙烯(PTFE)平板膜和改性后的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维换热管的性能特点设计出一种新型卷式气隙式膜蒸馏(SW-AGMD)组件,并在料液的渗透侧引入负压环境,以质量分数3.5%,的氯化钠溶液为研究对象,系统考察了膜组件参数和实验操作条件对膜组件脱盐产水性能的影响.实验结果表明:提高膜孔径可有效提高膜通量和造水比;组件有效长度增加,膜通量减小而造水比增加;进料流量、热料液和冷料液进料温度的改变对组件膜通量和造水比的影响显著;渗透侧真空度在一定范围(0~0.04,MPa)内升高,膜通量和造水比均随之增大,超过这一范围后,继续增大真空度,膜通量仍增大,造水比则出现下降趋势.实验过程中产水电导率始终保持在30,μs/cm以下,得到的最大膜通量和造水比分别为16.38,kg/(m~2·h)和3.22,远高于同类型的其他气隙式膜组件.     

纤维液膜萃取分离器的流动、传质规律研究

在一直径为70 mm,高为2 630 mm的有机玻璃纤维液膜萃取分离器冷态实验装置上考察了操作参数及结构参数对其传质性能和流动特征的影响.通过考察体积传质系数,确定了纤维液膜萃取分离器的最佳填充密度和最佳流量比.建立了流动模型,提出了以无量纲准则数雷诺数为设计纤维液膜萃取分离器的准则.实验结果表明,其最佳填充密度为2.8%～3%,最佳操作流量比为5.     

改性PAN中空纤维原丝的研制

探讨了不同制膜条件对所制改性聚丙烯腈中空纤维膜结构、性能的影响。研究结果表明,在一定范围内随干纺程长度的增加,中空纤维膜的水通量下降,截留率上升。随着纺丝液中总固含量的增加,中空纤维膜的孔隙率、水通量均下降。随着纺丝液温度的上升和填充液的压力增加,中空纤维膜的水通量上升。随着凝固浴中DMSO含量的增加,中空纤维膜的水通量呈现最小值,截留率达到最大值。在所研究的凝固浴温度范围内,在30°时截留率达到极大值,水通量则呈单调增加趋势。     

PVA与PAN复合膜分离乙醇—水溶液的渗透汽化放大试验

在渗透汽化放大试验装置上,针对乙醇水体系,考察了板框式膜组件的结构合理性和大面积复合膜的稳定性,研究了不同料液流量、料液浓度和料液温度对膜分离性能的影响。实验结果表明,大膜分离性能稳定,膜分离性能在料液流量为０２～０８０Ｌ／ｓ的范围内基本不变,并且总渗透通量及水通量的对数值与料液浓度、料液温度的倒数分别呈线性关系;超薄板框式膜组件设计合理,结构紧凑,有效地抑制了膜料液侧的浓差极化。     

纤维液膜萃取分离器的流动、传质规律研究

在一直径为70mm，高为2630mm的有机玻璃纤维液膜萃取分离器冷态实验装置上考察了操作参数及结构参数对其传质性能和流动特征的影响。通过考察体积传质系数，确定了纤维液膜萃取分离器的最佳填充密度和最佳流量比。建立了流动模型，提出了以无量纲准则数雷诺数为设计纤维液膜萃取分离器的准则。实验结果表明，其最佳填充密度为2．8％～3％，最佳操作流量比为5。     

纺丝液黏度影响因素分析

纺丝液黏度影响中空纤维膜的形态和性能,是制作中空纤维膜的重要参数之一.论文分别研究聚砜、聚乙烯基吡咯烷酮、丙酮质量浓度和温度对纺丝液黏度的影响.研究结果表明:聚砜和PVP含量增大,纺丝液黏度升高;丙酮含量增大,纺丝液黏度下降;纺丝液温度升高,黏度下降.通过调节纺丝液各组份的含量和纺丝液的温度,可以调节其黏度,进而制作性能和形态理想的中空纤维膜.     

聚砜中空纤维超滤膜工艺条件优化

采用L-S相转换法,以聚砜为成膜材料,PVP为成孔剂,丙酮为添加剂,对成膜工艺条件进行研究,最终优化后工艺参数为:铸膜液流速14.2~14.6 g/min;芯液中DMAc的含量为20%,芯液流量控制在17 ml/min;干纺程为10 cm,外凝胶浴温度40℃时,纺制的中空纤维膜厚度较好,内径约为0.7 mm,外径约为1.0 mm,膜的纯水通量在0.1 MPa时可达110 L/m2.h,膜对分子量为2.2~2.6万的PVA溶液的截留率可达90%以上。     

聚砜中空纤维超滤膜工艺条件优化

采用L-S相转换法,以聚砜为成膜材料,PVP为成孔剂,丙酮为添加剂,对成膜工艺条件进行研究,最终优化后工艺参数为:铸膜液流速14.2～14.6 g/min;芯液中DMAc的含量为20%,芯液流量控制在17 ml/min;干纺程为10 cm,外凝胶浴温度40 ℃时, 纺制的中空纤维膜厚度较好,内径约为0.7 mm,外径约为1.0 mm,膜的纯水通量在0.1 MPa时可达110 L/m2·h,膜对分子量为2.2～2.6万的PVA溶液的截留率可达90%以上.     

中空纤维膜在紫草素提取中的应用

紫草是极具应用价值的传统中药,主要活性成分为紫草素。采用中空纤维膜从紫草中提取紫草素,以膜通量和截留率为考察指标,研究了温度、压力、料液投加量、运行时间等因素对中空纤维膜分离性能的影响,同时结合紫草素的活性特性以及中空纤维膜适用的工艺条件,筛选适用于紫草素的膜法提取工艺。研究表明:在温度30℃,压力0.1 MPa,10 g紫草粉浸入75%乙醇溶液1 L的条件下,中空纤维膜能够稳定高效地提取紫草素。这为工业化膜法提取紫草素提供了参考依据。     

膜生物反应器处理市政污水中试研究

相对于传统活性污泥法,膜生物反应器处理生活污水具有显著的优势.通过在自行设计、加工的浸没式中空纤维微滤膜生物反应器中试装置上连续处理两种生活污水,旨在研究中空纤维微滤膜组件的性能及其影响因素,膜水通量随膜组件内真空度的变化,膜水通量随运行时间的变化和膜污染产生的原因及防治措施.了解膜生物反应器对生活污水的净化效果,出水COD、NH3-N、表色色度和浊度随运行时间的变化,膜生物反应器内污泥浓度随运行时间的变化情况等.为下一步中空纤维微滤膜生物反应器商业化应用提供基础设计数据和运行参数.     

膜生物反应器处理市政污水中试研究

相对于传统活性污泥法，膜生物反应器处理生活污水具有显著的优势。通过在自行设计、加工的浸没式中空纤维微滤膜生物反应器中试装置上连续处理两种生活污水，旨在研究中空纤维微滤膜组件的性能及其影响因素，膜水通量随膜组件内真空度的变化，膜水通量随运行时间的变化和膜污染产生的原因及防治措施。了解膜生物反应器对生活污水的净化效果，出水COD、NH3-N、表色色度和浊度随运行时间的变化，膜生物反应器内污泥浓度随运行时间的变化情况等。为下一步中空纤维微滤幞生物反应器商业化应用提供基础设计数据和运行参数。     

中空纤维膜吸收CO2过程的膜浸润研究

采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜组件吸收CO₂,研究了二乙醇胺(DEA)水溶液对疏水微孔膜的润湿作用。实验分别考察不同吸收液浓度、温度、流速以及气体流速对膜润湿的影响,并通过对膜吸收和膜浸润过程的理论分析,建立了考虑孔径分布和浸润时间影响的相对浸润深度表达式。实验结果表明：随着吸收过程的进行,膜孔的平均相对浸润深度η逐渐增加,导致膜相传质系数k_m随时间逐渐下降,虽然η增加缓慢且幅度很小,但由此引起的k_m下降却非常明显;随着DEA浓度增加,膜孔的平均相对浸润深度η值变小;升高温度或提高液相流速都会使η增加,但温度对膜浸润的影响更加明显;在气相阻力可以忽略的条件下,改变气相流速对膜浸润的影响不大。     

膜气体吸收法分离混合气中的苯

采用自行设计的膜气体吸收-减压膜蒸馏组合工艺装置,以N-甲酰吗啉(NFM)水溶液为吸收剂,疏水性多孔聚丙烯中空纤维膜组件(HEPPM)为膜接触器,研究膜气体吸收法分离C6H6/N2混合气性能,考察含苯废气流量、质量浓度,吸收剂流量、NFM体积分数、温度及负载对分离效果的影响。实验结果表明:在NFM体积分数为40%,含苯废气质量浓度为3.6~9.6 mg/L,吸收剂流量为15~75 m L/min,含苯废气流量为50~300 m L/min条件下,苯的去除率为52.8%~99.3%,总体积传质系数为0.008~0.026 s-1;采用膜气体吸收法分离C6H6/N2混合气具有较高的分离效率和较快的传质速率。     

膜蒸馏技术在卤水浓缩中的应用研究

为解决传统盐湖卤水蒸发生产周期长和盐湖地区水资源短缺的问题,试验采用MgCl2溶液和透射电镜对不同厂家生产的4种微孔疏水膜进行筛选,研究了在进料液温度为30～60℃、循环流量为300～900 m L/min的条件下进料溶液对膜性能的影响,并对一里坪卤水进行浓缩实验。结果表明:(1)在相同条件下德国默克密理博的膜的膜通量大于其他3种膜的膜通量;(2)随着料液温度的升高、循环流量的增大,膜通量增加,盐截率在实验时间内均大于99%;(3)随着重复使用次数增加,膜通量逐渐减小。处理卤水时可在短时间内将料液浓缩甚至析出晶体且渗透侧得到的水符合生活饮用水标准。