聚砜中空纤维复合膜用于富氧过程的工艺条件确定

讨论了聚砜中空纤维复合膜在富氧过程中操作条件对膜固有特性的影响.值得关注的是操作压力和进气比对膜的分离性质α(分离系数)影响较特殊.实验确定了内压膜和外压膜组件的最佳操作条件,对富氧过程中出现的浓差极化现象进行了分析,认为气体分离同反渗透和超滤过程一样存在着浓差极化,且外压膜较内压膜更为明显.     

外压列管式膜组件的改进及其应用

以炼油厂含油污水为介质，对新组装的一台外压列管式膜组件分离装置的分离透过性能及浓差极化进行了研究。结果表明，以超滤法处理含油污水时，透过速率的控制因素是凝胶层。对列管式膜组件，在壳程加折流板可以大大减少浓差极化的影响，一米长的膜管以设４块折流板为宜。得出了加折流板的膜组件能量与雷诺准数之间的关系式及其常数可由实验确定。     

在中空纤维膜中Dean涡降低浓差极化的试验研究

膜污染与浓差极化是不同的概念，两者是相互关联、相互影响的，浓差极化使膜表面被截留组分浓度提高，从而加速了膜污染过程的，而膜污染使部分膜孔堵塞，又会促使局部浓差极化的加剧．因而，膜污染与浓差极化成因果关系，浓差极化是导致膜渗流量下降和分离效率降低的原因．在中空纤维膜中，Dean涡这种不稳定流能有效地将膜靠近膜壁的浓差极化现象大大消除．通过设计一组试验，证明了浓差极化的危害性和Dean涡能较大程度的降低浓差极化．从能耗的观点上说，试验结果表明，有Dean涡存在的编织型中空纤维膜，其能耗低于直线型，其渗透流量和回收率高．图12．参19．     

温度对PDMS和EC促进输送富氧膜性能的影响

研究温度对聚二甲基硅氧烷和乙基纤维素促进输送富氧膜性能的影响,方法 将ＰＤＭＳ和ＥＣ的氯仿溶液中加入不同的氧载体后落注成膜,真空干燥后测定不同温度下膜的富氧性能。结果与结论温度升高,ＰＤＭＳ和ＥＣ系列膜的氧氮透气率均增大;加入氧载体后膜的氧透过活化能减小,氮的透过活化能增大。     

膜法富氧空气用于异长叶烯催化氧化研究

采用自制的聚二甲基硅氧烷/聚砜(PDMS/PSF)复合膜制备富氧空气,用于异长叶烯催化氧化,主产物为异长叶烯酮.通过实验,对富氧膜的性能进行了表征,并考察了富氧空气的氧浓度和富氧空气的流量对催化氧化反应的转化率及产率的影响,结果表明转化率随氧浓度和气体流量的增加而增加,而主产物的产率并不随氧气浓度同向变化,其中在31.0%O2氧浓度和37.5 mL/min气体流量下可获得较为理想的产率和转化率.反应体系中无有机溶剂参与,后续分离操作简便,同时避免了溶剂气味对产物香气的污染,反应体系对环境友好.     

纳滤纯化低聚壳聚糖制备液的膜污染

为了实现纳滤纯化低聚壳聚糖制备液技术的工业化,对纳滤过程中膜污染的形成进行研究,分析了电解质浓度对纳滤膜吸附层污染的影响和纳滤运行中的能量分布情况以及吸附层对电解质截留率的影响。结果发现,膜面吸附层污染与浓差极化存在复杂的交互影响。运行初期传质过程主要受浓差极化控制,低聚壳聚糖在膜面吸附形成的浓流层使浓差极化进一步加剧;随着低聚壳聚糖在膜面累积数量的增大,传质过程逐渐转变为吸附层结构和浓差极化共同控制。膜面吸附层的形成分为浓流层和致密层两个阶段,其中致密层是造成纳滤膜脱盐和操作性能恶化的主要原因,在操作过程中应及时控制和减缓该层的形成。     

壳聚糖的改性及改性壳聚糖膜的富氧性能

以ｒ－吡啶酰氯对壳聚糖进行化学修饰，并用修饰后的壳聚糖作为膜材料进行氧氮分离，结果表明，所制得的膜具有良好的机械性能，并具有一定的富氧性（表面含有一层水时）．考察了ｒ－吡啶酰氯和壳聚糖重复单元的摩尔比（Ｂ）、反应温度（Ｔ）、反应时间（ｔ），对壳聚糖上氨基酰化的影响，选择一最佳反应条件：Ｂ以２为宜，反应温度为８０℃，反应时间为７２ｈ。     

复合膜渗透分离制富氧

本文介绍了薄膜渗透分离空气制富氧的进展,制富氧的原理,分离用膜,渗透器和医疗用富氧装置的实例。并根据应用情况,展望了医疗用富氧装置的发展前景。     

膜法富氧曝气处理高浓度制药废水

研究了富氧曝气及空气曝气对有机物去除效果的影响,耦合平板膜生物反应器,同时考察对高浓度生物制药废水处理的效果.实验结果表明:富氧曝气下生化降解效果明显高于空气曝气,且在30~45 min效果最好;在化学耗氧量为2 000~2 500 mg/L时,富氧曝气优势最明显.利用富氧曝气耦合平板膜生物反应器处理制药废水,其出水水质较好,在处理高浓度废水中具有显著的优势.     

PAN中空纤维超滤膜污染与膜阻力测定

对膜污染问题进行了研究,指出浓差极化、滤饼层形成和膜孔堵塞是造成膜污染的主要原因。同时测定了PAN膜阻力．试验结果表明,PAN膜超滤过程中主要阻力来源为膜孔吸附、凝胶层及浓差极化等引起的膜污染阻力,占总阻力的71．61％。膜自身阻力和不可逆阻力分别占与总阻力的28．39％和11．76％,所占与比例较小,有利于实际应用。     

三甲基硅基甲基纤维素/钴络合物复合膜的制备与富氧性能

使用甲基纤维素和六甲基二硅胺烷（HMDS）合成了三甲基硅基甲基纤维素醚（TMS—MC）．通过溶液浇铸制备了TMS—MC膜和TMS—MC与一种钴Schiff碱络合物,N,N’-二水杨乙二亚氨基钴的复合膜．对复合膜的力学性能、富氧性能以及影响富氧性能的因素如压差、温度以及络合物的用量进行了研究．与TMS—MC膜相比,复合膜由于钴络合物的加入具有对氧的促进输送作用,因此获得在低压差条件下透氧系数和氧氮分离系数同时提高的效果,尤其是后者较为显著．在20℃和0．05MPa压差条件下,透氧系数为57．86Barter,氧氮分离系数达到11．08．     

含乳化油污水的超滤膜分离模型

采用外压管式聚丙烯腈（ＰＡＮ）超滤膜对含乳化油污水进行分离，由实验结果拟合出模型参数，建立了对含乳化油污水进行处理的数学模型。用模型进行通量预测，并结合实验结果对渗透通量的控制因素进行了分析。结果表明，当操作压力大于０．２ＭＰａ及料液中乳化油浓度≥３ｇ／Ｌ时，膜面已形成凝胶层；当压力较低或浓度不大时，渗透通量受浓差极化渗透压的控制。     

中空纤维复合膜制富氧

本文对中空纤维的配料、抽制、粘结、涂层作了简要叙述。讨论了聚砜含量和添加剂对分离效果的影响;喷头到凝结槽的距离对分离效果和渗透速率的影响;涂层条件对分离富氧浓度和渗透速率的影响.     

离子交换与膜超滤耦合提取L-赖氨酸

采用离子交换与膜超滤耦合法,研究了用中空纤维膜提取Ｌ－赖氨酸的动力学行为。该动力学符合浓差极化－凝胶层模型,吸附浓缩过程中操作压力影响大,料液流速影响小;而在脱附浓缩过程中这种影响正好相反。建议当流速在０．１４￣０．２１ｍ／ｈ时,操作压力维持在２２．５￣２５．０ｋＰａ。     

关于膜分离过程中的浓差极化问题

本文论述了浓差极化的理论计算方法,并利用带激光器的两光束干涉测试技术,测定了膜表面处边界层中溶质的浓度分布断面和浓差极化值,文中还论述了消除浓差极化的一些有效措施。     

L-赖氨酸在中空纤维膜和平板膜中的超滤动力学

分别在中空纤维膜和平板膜中考察了L-赖氨酸超滤动力学，结果表明：中空纤维膜的过滤通量大于平板膜，总过滤时间正相反；L-赖氨酸超滤动力学可以拟合为浓差极化-凝胶层模型，中空纤维膜较平板膜更符合此模型。     

分子筛变压吸附法制备富氧

由浙江大学材料系承担的省科委项目“分子筛变压吸附法制备富氧”,经过两年多的努力已研究成功。该装置是在常温下利用变压吸附技术对空气中的氧、氮进行分离,达到输出富氧的目的。与传统的低温空气分离相比,变压吸附法制备富氧具有投资省、设备占地面积小、工艺流程简单、操作维修方便、易于实现自动控制等优点。     

超滤过程的Flemmer复合模型

采用内压式和外压式中空纤维膜组件超滤红霉素发酵滤液，用麦夸脱（Marquardt)算法对浓差极化－凝胶层模型和Flemmer复合模型（以下简称复合模型）进行参数拟合与检验，比较了两个模型的伪劣，结果表明，由于复合模型既考虑了浓差极化的影响，也考虑了超滤膜中尚未形成凝胶层部分压力对通量的影响，使其与实验结果吻合得比凝胶层模型好，可有于通量预测，具有较高的精确性和较广的适应性。     

含Si－H功能键聚硅氧烷／聚芳砜嵌段共聚物膜性能研究

研究了聚硅氧烷／聚砜二元嵌段共聚物（ＰＭＳ／ＰＳＦ）的成膜行为和膜强度，讨论ＰＭＳ、吡啶侧基、Ｃｏ（Ｓａｌｅｎ）含量对它们的影响；测定了膜对空气的透过率和富氧率，总结出该膜的富氧率随ＰＭＳ含量、温度、压力改变的变化规律，当软硬段含量相近时，ＰＭＳ／ＰＳＦ膜的各种特性最好，在本实验条件下，ＰＭＳ／ＰＳＦ膜的最高富氧率达３６％。     

富氧率对钒钛磁铁矿球团还原行为的影响

模拟研究了不同富氧率条件下钛磁铁矿氧化球团的还原过程.通过扫描电镜观察钒钛磁铁矿球团还原过程中的微观结构变化,结合能谱仪研究分析了还原过程中产物的分布变化.结果表明,富氧率的提高对还原度和还原速率提高有明显促进作用.还原过程中钛铁分离伴随着Al元素向高钛矿中迁移富集,最终Al与Ti原子数比为1∶3,Al很可能与钛铁氧化物固溶,形成某种复合化合物并导致球团矿还原难度增加.运用三种不同模型对球团矿还原过程对比分析,发现混合模型可以很好地表征球团矿不同阶段的还原过程.利用混合模型计算得出球团矿还原过程的动力学参数.结果表明,随着富氧率的升高,球团矿还原活化能逐渐降低,从不富氧到富氧79%条件下,活化能由26.5 k J/mol降低到19.68 k J/mol,活化能的降低增加了相同条件下活化分子的数量,提高了反应速率,有利于球团矿在较低还原温度条件下快速反应.