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.     

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.     

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.     

铸膜液与PAN中空纤维超滤性能的关系

应用中空纤维超滤器、扫描电子显微镜等测试手段,研究了铸膜液组成及温度与聚丙烯腈(PAN)中空纤维膜超滤性能的关系。证明铸膜液中 PAN 含量和添加剂含量对纤维的渗透性能有显著影响。降低铸膜液中的 PAN 含量有利于提高纤维的渗透性能。应用结果表明 PAN 中空纤维用于血液超滤性能优良。而当 PAN 中空纤维用于血液透析时,对尿素、肌肝的清除率高达80%。     

中空纤维含浸液膜渗透器烟气脱硫

研究了ＳＯ２在中空纤维含浸液膜渗透器中，不同的操作模式对渗透行为的影响。考察了采用纯水和柠檬酸钠溶液为膜液、不同的操作条件对ＳＯ２渗透和脱除效率的影响及液膜渗稼率的稳定怀。结果表明：在液膜渗透器中，逆流操作优于并流；较低的进气速率有利于烟气脱除率的提高。     

PVDF-DCOIT复合中空纤维膜制备与抗污染性能研究

将有机杀菌剂4,5-二氯-N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮(DCOIT)以适当浓度物理共混于聚偏氟乙烯(PVDF)中来制备一种新型的抗污染膜.实验表明,DCOIT含量为3%的PVDF-DCOIT复合中空纤维膜具有最佳性能.相比PVDF膜,PVDF-DCOIT复合中空纤维膜亲水性和纯水通量分别提升了22.9%和64.6%.SEM、EDS和AFM表征分析也反映出更好的表面形貌和更加光滑的膜表面,这些因素都有利于膜污染的缓解.在抗污染实验中,添加DCOIT后牛血清白蛋白、海藻酸钠和腐殖酸对膜表面的污染降低了26%、120%和74%;而在厌氧污泥中PVDF-DCOIT复合中空纤维膜的通量恢复效率也提高了39%.     

壳聚糖复合膜渗透化法分离乙醇／水混合物

将壳聚糖 (CS)和聚乙烯醇 (PVA)混合物涂到聚丙烯腈 (PAN)中空纤维内表面 ,通过适当的交联制成壳聚糖复合膜。研究了乙醇水液体混合物在膜中的渗透汽化性能 ,讨论了料液浓度、温度对膜分离性能的影响。结果表明 ,CS PVA/PAV膜具有优异的渗透选择性能 ,当料液乙醇含量为 95wt%时 ,6 0℃和 70℃渗透通量为 310g/(m2 ·h)和 433g/(m2 ·h) ;分离因子为 116和 12 7,渗透通量与温度呈Arrhenius关系     

分子印迹中空纤维复合膜对异丙醇/水体系的渗透汽化

以聚砜(PSF)中空纤维超滤为基膜,二苯甲酰-L-酒石酸(L-DBTA)为模板分子,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,采用表面热聚合方法制备了L-DBTA印迹中空纤维复合膜。该复合膜对异丙醇/水体系具有很好的分离效果,对于w=0.20和0.50的异丙醇/水体系,经过一次浸膜制得的L-DBTA分子印迹复合膜的分离因子分别为2 400和5 690,通量分别为1 440 g/(m2.h)和551 g/(m2.h);对于w=0.95的异丙醇/水体系,浸膜液浓缩一倍,经过两次浸膜制得的L-DBTA分子印迹复合膜分离因子可达82 100,渗透通量可达739 g/(m2.h);对于异丙醇/水体系,通过实验,获得了L-DBTA分子印迹复合膜与一般渗透汽化膜相反的分离规律:料液温度升高,L-DBTA分子印迹复合膜的渗透通量下降;随着料液浓度的升高,分离因子出现最大值时的温度逐渐升高。     

中空纤维膜接触器精馏过程传质性能的研究

以乙醇-水体系的精馏分离为研究对象,选用不同装填分率的中空纤维膜组件,研究了中空纤维膜接触器的气液传质性能。结果表明：不同装填分率的中空纤维膜接触器,随着装填分率的减小,壳程膜丝分布更加均匀、传质阻力减小、传质性能提高;乙醇-水体系的精馏传质过程为液膜控制,可通过控制液相传质来改善总传质效果;当装填分率一定时,随着气相速度的增加,总传质系数增大、传质性能增强,且其实际值与理论值存在差异。     

PEBA渗透汽化膜用于分离回收稀水溶液中邻甲酚

考察了PEBA2533渗透汽化膜分离稀水溶液中邻甲酚的性能,并运用渗透汽化-分级冷凝工艺回收高纯度邻甲酚晶体。采用扫描电子显微镜对PEBA2533膜的表面及断面进行表征,通过膜的溶胀实验考察了PEBA2533膜对邻甲酚的吸附性能,考察了在不同原料质量浓度及原料液温度时PEBA2533膜对邻甲酚的分离性能。结果表明:随着原料液浓度增大,邻甲酚的通量不断增大;在原料液质量浓度范围2 000~7 000mg/L内,分离因子处于较高的范围(59~105).随着原料液温度升高,邻甲酚与水的通量均明显增大,同时分离因子也逐渐增大;当原料液质量浓度与温度为7 000mg/L,70℃时,邻甲酚晶体通量高达295.9g/(m~2·h),纯度为99.9%.     

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。     

磺化聚芳醚酮聚酰胺TFC正渗透膜的制备及性能研究

本文采用尼龙布作为支撑层,磺化聚芳醚酮作为中间层,以间苯二胺(MPD)与均苯三甲酰氯(TMC)为单体,通过二者在磺化聚芳醚酮层表面进行聚合反应制得聚酰胺TFC(thin film composite)正渗透膜.通过实验可得,当界面聚合条件为:MPD浓度2.0 wt%,TMC浓度为1.0 wt%,热处理温度为65℃时,制备出性能最佳的复合正渗透膜.以去离子水为原料液,以2 mol/L的NaCl溶液为驱动液,料液流速为0.25 L/min,对聚酰胺TFC正渗透膜进行性能测试,在此条件下制备的膜纯水通量可达39.80L/m~2·h,截留率可达99.94%.     

膜蒸馏浓缩青霉素水溶液的实验研究

采用直接接触式膜蒸馏方法研究了热敏性物质青霉素水溶液浓缩过程的可行性及操作条件对浓缩过程的影响.实验结果表明,随热侧料液浓度的升高,膜渗透通量几乎不下降;随冷热侧温差的增加,膜渗透通量急剧增大;而且青霉素水溶液的流动性能是浓缩过程的重要影响因素.     

聚偏氟乙烯/聚醚砜共混中空纤维膜的研究--聚醚砜和聚乙烯吡咯烷酮含量的影响

用聚偏氟乙烯纺制的中空纤维膜，在干燥过程中会产生大量的收缩，通过与聚醚砜共混，使膜的收缩率大幅降低。同时我们还研究了不同的聚醚砜含量、铸膜液浓度和添加剂含量对膜结构和性能的影响。     

氨在中空纤维支撑液膜内的渗透系数

测定了氨在中空纤维支撑液膜中的渗透系数,并考察了渗透系数的影响因素.实验结果表明,氨在支撑液膜中的渗透系数p值随着载体浓度升高而增大,但变化趋势不大;料液pH值升高,渗透系数增大;反萃液pH值对渗透系数的影响存在最大值,在实验条件下,反萃液pH值为3时,渗透系数较大.比较煤油、癸醇和正庚烷3种膜溶剂,正庚烷作为膜溶剂渗透系数最大     

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。     

全氟磺酸中空纤维膜基本性能研究

本文用 EW=1563的 Nafion 树脂为原料,纺制了内径为0.44mm,外径为1mm 的中空纤维膜,并将其转化成 K 型、Na 型和 H 型。研究了不同类型的 Nafion 中空纤维膜对水的吸附行为,并初步探讨了 Nafion-H 中空纤维膜对极性不同的两种液体的分离效果。结果表明,水在Nafion 中空纤维膜中的扩散系数与膜中阳离子半径有关,阳离子半径愈小,扩散系数愈大;水在Nafion-K 中空膜中的扩散系数随温度的升高而增加,求得的扩散活化能为44KJ/mol;同时还表明,Nafion-H 中空纤维膜对甲苯-乙醇混合溶液透过蒸发的分离效果良好。     

套管型气隙式膜蒸馏组件性能模拟及优化

提出了一种结构简单、制作方便的套管型气隙式膜蒸馏组件,给出了膜组件的特性方程组,编制了膜组件性能模拟软件,对套管内直径、中空纤维疏水膜内直径、膜孔直径、膜孔隙率、料液流量、料液进膜组件温度6个关键参数对膜组件性能的影响进行了分析.以某热敏料液浓缩为背景,给出了膜组件的优化设计参数:中空纤维疏水膜内直径为0.700 mm,外直径为1.00 mm,套管内直径为5.00 mm,外直径为6.00 mm,长度为500 mm,膜孔直径为0.300μm,膜孔隙率为0.800,膜组件壳体内直径为50.0 mm.在此设计参数下,当膜组件料液流量为70.0 g/s、被预热液流量为70.0 g/s、料液进膜组件温度为80.0℃、被预热液进膜组件温度为50.0℃时,膜组件膜通量为11.2 kg/(m~2·h),产水速率为3.56 kg/h,热负荷为2.39 kW,热效率为0.955,非挥发性组分截留率可达99.9%.     

壳聚糖中空纤维膜的制备

以壳聚糖(CS)为膜材料,聚乙二醇(PEG) 2000为致孔剂,NaOH溶液为内外凝胶浴,通过L-S相转化法制备了亲水性壳聚糖中空纤维膜.采用扫描电镜(SEM)、机械性能测定、泡点压力测试、孔隙率测试及气体渗透通量测试等对膜进行了结构表征和性能测试,结果表明:当CS的质量分数为4％,PEG的质量分数为10％,NaOH的质量分数为20％时,可制备出指状孔大且贯穿性较好的CS中空纤维膜,其孔隙率为49.34％,气体渗透通量为5.154×10-8mL/(cm2·s· Pa).     

中空纤维复合膜水中脱酯渗透汽化过程的研究

制备了聚二甲基硅氧烷/聚偏氟乙烯中空纤维复合膜,用于乙酸乙酯/水体系的分离。研究了料液温度、质量浓度及流速对渗透汽化分离性能的影响,并获得了总传质系数。实验结果表明,该复合膜具有较高的渗透通量及较大的分离因子;随着料液温度、流速以及质量浓度的增加,渗透通量均呈增加趋势;分离因子随料液温度和流速的增加而增大,而随料液质量浓度的增加呈先增大后减小的趋势;总传质系数随温度的增加而显著增大。