热管式溶液吸收器传热传质过程的数值模拟

本文首次利用水重力热管，以溴化锂水溶液为工质，对在热管外壁面上溶液降膜吸收水蒸气并移出吸收热的传热传质过程进行了数值模拟。结果表明，在一定条件下，所需热管加热段长度随膜雷诺数的增加而增加，随输出热温度的提高而减小，并且降膜平均传热和传质系数随膜雷诺数的增加而降低；利用热管作为吸收器的传热传质元件，其传热温差很小，但在较大浓差和较大雷诺数下，所需热管加热段长度太长。在热管外壁面上的溶液降膜吸收过程有待强化，以使吸收过程产生的热量与热管的传热能力相匹配。     

考虑稳定性的乳化液膜扩散传质模型及求解

本文针对乳化液膜体系扩散传质模型的建立过程中所存在的问题，深入分析了影响学府膜性的溶胀，膜破裂等现象对传质过程所造成的影响，建立了综合反映渗透溶胀、膜破裂影响的扩散传质模型。这种数学模型与实际萃取情况更为相符，采用了有限差分法对于该复杂模型进行求解。传质模型中考虑了乳状液滴外相边界层、表面活性剂层对传质过程的阻力影响，计算结果与实验结果更为吻合，从而证明了所建模型的合理性。     

PTFE双向拉伸微孔膜蒸馏脱盐实验研究

为了高效生产淡水,同时开发新型膜材料的应用前景,采用PTFE双向拉伸微孔膜搭建真空蒸馏系统,并对NaCl溶液的脱盐性能进行了研究。设计正交实验,过程中保持膜下游恒定的绝对压力9 kPa, 考察了盐浓度0～80 g/L的溶液在进料温度20～60 ℃、进料流量40～160 L/h条件下,该种膜的真空膜蒸馏脱盐性能。实验结果表明,温度变化对膜通量影响最为显著且脱盐率略有变化,随浓度升高膜通量逐渐下降但脱盐率上升,流量增加能一定程度上提高膜通量但对脱盐率没有影响,其中40 g/L的盐溶液在进料流量120 L/h条件下,当进料温度为60 ℃时,膜通量达到18.4 kg/（m²·h）。在各种不同操作条件下产水电导率均小于5 μs/cm,计算脱盐率均超过99.9%,脱盐效果稳定。对真空膜蒸馏脱盐传质过程进行了分析,通过实验结果拟合了该膜的传质系数,发现其随温度线性增加,得出温度是影响膜传质系数的决定性因素,也说明了温度对膜通量的决定性影响。进行极差分析,得到温度是该过程的主要影响因素。进行重复试验证明该膜在实验过程中保持运行稳定,对于浓度低于80 g/L的盐溶液能有效避免膜污染问题。     

考虑稳定性的乳化液膜扩散传质模型及求解

本文针对乳化液膜体系扩散传质模型的建立过程中所存在的问题，深入分析了影响液膜稳定性的溶胀、膜破裂等现象对传质过程所造成的影响。建立了综合反映渗透溶胀、膜破裂影响的扩散件质模型、这种数学模型与实际革取情况更为相符。采用了有限差分法对于该复杂模型进行求解。传质摸型中考虑了乳状液滴外相边界层、表面活性剂层对传质过程的阻力影响。计算结果与实验结果更为吻合，从而证明了所建模型的合理性。     

采用 Lewis 槽对 W/O 乳状液与料液相界面间传质阻力的测定

本文采用了研究液—液界面传质阻力较为行之有效的Ｌｅｗｉｓ槽，对乳化液膜传质过程中表面活性剂层的传质阻力进行了研究。本文对所采用的Ｌｅｗｉｓ槽进行了改进，使之更为符合乳化液膜萃取槽的构型，以期达到完整描述乳化液膜各层传质阻力的目的，可为乳化液膜传质过程的进一步理论探讨提供重要的实验参数。     

精油水蒸汽蒸馏提取过程传质性能研究

将传统提取植物精油的水蒸汽蒸馏装置静态操作改为动态并建立起传质过程的双膜模型。     

天然气膜基吸收法脱除H2S过程模拟

建立微分方程和阻力方程组合模型,模拟了以MDEA(N-甲基二乙醇胺)为吸收剂,聚丙烯疏水性中空纤维膜接触器吸收H2S的传质过程.采用聚丙烯中空纤维制成膜接触器,以MDEA溶液为吸收剂,进行天然气脱除H2S实验.对实验值与模拟值进行比较.结果表明,以膜组件出口气H2S浓度作为衡量标准,在低气速和低液速的情况下,模型值与实验值符合很好;在高气速和低液速的情况下,实验值高于模型值,但相差不大.该模型能很好地模拟膜基吸收法脱除H2S的过程.     

硅橡胶膜生物反应器乙醇连续发酵传质动力学实验研究

利用新型的硅橡胶平板复合膜构造乙醇连续发酵膜生物反应器,研究了连续发酵-渗透蒸发操作稳态过程的膜传质动力学问题,实验分析了发酵液循环流量、发酵温度、膜表面液体流动模式对膜性能的影响。在长达500h的连续发酵过程中,膜的分离性能维持相对稳定,没有出现膜污染现象。硅橡胶膜对发酵液中的乙醇的原位分离有效地减轻了代谢产物对细胞抑制作用,在发酵过程的前后阶段,膜的总传质系数从5.21×10-7m/s提高到7.94×10-7m/s。膜对实际发酵液的分离性能表现比对乙醇-水模型溶液的高。     

采用Lewis槽对W／O乳状液与料液相界面间传质阻力的测定

本文采用了液一液界面传质阻力较为行之有效的Ｌｅｗｉｓ槽，对乳化液膜传质过程中表面活性剂层的传质阻力进行了研究，本文对所采用的Ｌｅｗｉｓ槽进行了改进，使之更为符合乳化液膜萃取槽的构型，以期达到完整描述乳化液膜各传质阻力的目的，可为乳化传质过程的进一步理论探讨提供重要的实验参数。     

PTFE膜的膜组件设计对去除氨氮传质性能的影响

采用"挤出—拉伸—烧结"法制备聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜,并用膜吸收法去除废水中的氮氨。主要研究PTFE中空纤维膜的膜组件设计(装填密度、膜丝长度、放置方式、运行方式)对去除氨氮过程中传质性能的影响。结果表明:存在一个最佳的装填密度使氨氮传质系数最大,同时又有很高的脱除率;膜组件的有效长度越长,氨氮传质系数越小,脱除率越大;膜组件的放置方式对氨氮传质基本无影响,料液走壳程优于料液走管程。     

ACID RECOVERY FROM WASTE SULFURIC ACID BY DIFFUSION DIALYSIS

Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｕｌｆｕｒｉｃａｃｉｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｆｒｏｍｐｙｒｉｔｅ，ｔｈｅｆｕｍｅｐｒｏｄｕｃｅｄｉｎｐｙｒｉｔｅｒｏａｓｔｉｎｇｉｓｗａｓｈｅｄｗｉｔｈｄｉｌｕｔｅａｃｉｄ，ａｎｄａｇｒｅａｔｄｅａｌｏｆｗａｓｔｅｓｕｌｆｕｒｉｃａｃｉｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆ８％～１０％ｉｓｐｒｏｄｕｃｅｄ［１］．Ｔｈｉｓｗａｓｔｅｓｕｌｆｕｒｉｃａｃｉｄｃａｎｎｏｔｂｅｕｓｅｄｄｉｒｅｃｔｌｙｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｈｉｇｈｉｍｐｕｒｉｔｙ…     

聚丙烯中空纤维气态膜在氨／水分离中的应用

疏水性聚丙烯中空纤维膜是一种新型的用于气液分离技术的气态膜，适用于从水溶液中分离挥发性物质。本文研究了用聚丙烯中空纤维膜在氨／水分离中的传质过程以及温度、浓度、流速等各种工艺条件对氨传质的影响。     

PVDF膜在碱液下的性能衰减

为了研究聚偏氟乙烯(PVDF)膜在碱液下的性能变化,采用单侧浸润方法对PVDF膜的接触角、临界水入口压力、气体渗透通量、孔径和孔隙率进行了分析.结果表明,当在浓度为1.5 mol/L的碱液中浸润300 h后,PVDF膜表面疏水性下降,膜孔被润湿,传质阻力增大.PVDF膜的疏水性随着碱液浓度的增加而降低.当PVDF膜的浸润时间为150~250 h时,PVDF膜的气体渗透通量和孔径的变化幅度最大.浸润300 h后,PVDF膜的孔隙率增加,传质系数降低,传质阻力增加.随着碱液浓度的增加,PVDF膜的结构性能变化得更为明显.     

Analysis of the effects of the heat of sorption on the process of heat transfer in moisture exchange across a membrane

A theoretical study has been conducted to investigate the effects of mass transfer on heat transfer in moisture exchange across a membrane and a mathematical model describing the heat transfer process with consideration of the heat of sorption was established. A dimensionless variable, Ψ =JLλ /δ (T ₁₀−T ₂₀), which controls the effect of the heat of sorption on the heat transfer in membrane process, was obtained through theoretical analysis, and the effects of Ψ on the heat transfer process were analyzed. Results showed that in the case that the temperature gradient and mass transfer are in the same direction, the effective heat flux changes the direction at Ψ=1. For Ψ<1, the heat transfers from high to low temperature sides through the membrane, and the total thermal resistance increases with increasing the moisture flux across membrane or reducing the temperature difference between the bulk flows on the two sides of membrane. For Ψ>1, the overall effect of the heat and mass transfer is that the effective heat flux points from low to high temperature sides and the total thermal resistance decreases with increasing the mass flux or reducing the temperature difference. In the case that the temperature gradient and mass transfer are in the opposite directions, the existence of the heat of sorption acts to enhance the heat transfer from high to low temperature sides, causing a reduced total thermal resistance, and the greater the mass flux or the smaller the temperature difference, the smaller the total thermal resistance. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50576040)     

双酚A分子印迹聚合物膜的制备与其性能研究

通过实验获得了双酚A分子印迹共混膜的相转化制备的工艺条件，并且研究了膜材料、铸膜液的组成和温度、分子印迹聚合物填充的情况、凝固浴的组成和凝固的温度、暴空时间以及膜的厚度等因素对膜的结构与性能的影响，对以此方法制备分子印迹膜提供了通用的理论指导。利用浓差推动渗透实验对所制备的共混膜进行了拆分机理分析，根据膜过程溶解一扩散原理建立了传质模型。实验结果表明，分子印迹共混膜对双酚A表现出了高度的识别性。     

亲/疏水Janus PVDF复合膜制备及其膜蒸馏性能

为改善聚偏氟乙烯(PVDF)膜的膜蒸馏渗透通量,以PVDF为成膜聚合物,在亲水无纺布表面涂覆PVDF铸膜液,通过溶液相转化(NIPS)法制得亲/疏水Janus PVDF复合膜;考察PVDF铸膜液中添加剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)含量对复合膜结构与性能的影响;将所得亲/疏水复合膜用于直接接触式膜蒸馏(DCMD)过程,分析复合膜中亲水层对DCMD过程的影响。结果表明:随着铸膜液中DOP含量的增加,促进了PVDF铸膜液的相分离过程,使得膜孔隙率和膜孔径尺寸逐渐增加,而膜的液体渗透压(LEP)和断裂强度逐渐降低;复合膜中的亲水层可有效促进DCMD过程中水蒸汽的传质和冷凝过程,进而提高膜蒸馏通量,Janus PVDF复合膜的通量相较于PVDF膜提高了28.39%,提高冷侧渗透液流速和降低渗透液温度均可有效提高DCMD的渗透通量,而保持脱盐率在99%以上。     

乳化液膜法处理柠檬酸废水的研究

采用油包水（W/O）型乳化液膜处理柠檬酸水溶液.研究柠檬酸在磷酸三丁脂（TBP）为流动载体、Span-80为表面活性剂、Na2CO3溶液为内相试剂、煤油为膜溶剂的液膜体系中的迁移;考察表面活性剂浓度、载体种类和用量、油内比（Roi）、乳水比（Rew）、柠檬酸浓度、内相试剂浓度等对柠檬酸溶液COD去除率的影响;同时探讨用载体TBP替代正三辛胺（TOA）的可能性.通过实验得出的最佳条件为：膜相为质量分数分别为3%的TBP和Span-80煤油溶液,外相为0.06 mol/L的柠檬酸水溶液,内相为质量分数为10%的Na2CO3溶液,Rew=1∶10,Roi=1∶1,提取搅拌速度为450 r/m in,且用载体TBP完全可以替换TOA进行实验.在最佳实验条件下5 m in内即能使水溶液中柠檬酸COD去除率达98%以上.     

气体分离用炭膜──膜孔径对膜分离特性的影响

讨论了气体分离用炭膜平均孔径对膜分离特性的影响。可以看出，决定透过膜传质机理的平均孔径，是膜分离特性的决定性影响因素。对于Ｎ２／Ｏ２分离而言。当控制机理处于Ｋｎｕｄｓｅｎ扩散和分子筛分之间的过渡区域时，存在着对应于最大分离能力和无选择性的两个特征孔径。     

水蒸汽诱导法成膜过程研究

在用水蒸汽诱导法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜时,利用光学显微镜对初生态膜在水蒸汽中凝胶过程进行动态观察,结合膜在不同湿度下质量变化和表面液滴层的红外光谱图,研究了蒸汽诱导法成膜的具体过程.结果表明,蒸汽诱导法制备PVDF膜的成膜过程存在着溶剂和非溶剂的迁移,刚开始是非溶剂水的迁入占主导地位,膜质量增加;此后,溶剂与非溶剂的挥发逐渐占主导地位,膜质量在达到最大值后逐渐减少,最终稳定.湿度较高时,溶剂与非溶剂扩散速度较快,膜的凝胶速度较快;湿度较低时,膜凝胶速度则较慢.膜表面和断面电镜照片表明,随着膜在蒸汽中停留时间的延长,蒸汽诱导法最终形成的膜为粗糙多孔表面及对称的断面结构.     

纳滤技术及高分子纳滤膜的制备

纳滤技术是一种介于超滤与反渗透之间的新型分离技术,其优点在于不仅能截留分子量为数百的有机分子,而且对不同价态的离子其截留能力也不同.介绍了纳滤膜的传质模型(空间电荷模型、固定电荷模型和杂化模型等),比较了高分子纳滤膜各种制备方法的优缺点,重点介绍了界面聚合法制备高分子复合纳滤膜的过程、界面聚合所用材料、膜性能影响因素及该方法的特点,最后提出纳滤技术研究将朝着新型纳滤膜开发、集成工艺开发和过程优化等方向发展.