中空纤维膜气体溶剂的吸收分离过程

测定了不同条件下聚丙烯疏水性中空纤维膜组件中ＣＯ２－ＮａＯＨ体系气体溶剂吸收过程的总传质系数．建立了溶剂吸收过程总传质系数的计算模型．以此模型为基础,结合实验结果对气体溶剂吸收过程进行了分析,提出了提高总传质系数的有效方法．     

中空纤维膜基吸收法脱除空气中二氧化碳的研究

以醇胺类水溶液作为吸收剂，采用聚丙烯中空纤维膜组件进行膜基气体吸收脱除空气中CO2的研究。实验 结果表明，在吸收液浓度为2.0mol·L-1，气速小于0.30m·s-1，吸收液流速小于0.01m·s-1的条件下，其吸收CO2的 总传质系数约为0.03～0.06mol·m-2·min-1·(mol·L-1)-1。研究建立了估算吸收总传质系数的数学模型，模型计算 曲线与实验数据曲线基本一致，可用于膜基气体吸收法脱除CO2过程的放大设计。     

不同中空纤维膜材料对烟气中二氧化硫的吸收性能影响

膜法烟气脱硫能耗低、传质面积大、分离效率高,可以有效地解决传统塔器内的液泛、漏液、夹带等问题。本文采用自制的中空纤维膜接触器,通过改变烟气流量、水流量和水温对比了聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）和聚丙烯（PP）这3种中空纤维膜对烟气中二氧化硫的吸收性能,并通过电镜和接触角仪表征,对比了3种膜的参数和疏水性。结果表明：在不同烟气流量、水量和水温下,3种膜的吸收性能都表现为PTFE＞PP＞PVDF,120min时二氧化硫吸收浓度,PTFE最大,是PP的1.68倍,是PVDF的4.62倍;烟气流量的改变对二氧化硫的吸收浓度有显著影响,当烟气流量由60mL/min提高到140mL/min时,120min时PTFE膜二氧化硫的吸收浓度提高了2.14倍;影响膜性能的主要因素为疏水性,PTFE浸泡前后的表面接触角为105°和97°,疏水性远大于PP和PVDF。PTFE中空纤维膜孔径大、孔隙率高,具有极强的疏水性,在烟气脱硫及相关吸收过程中表现出较好的应用前景。     

疏水性聚丙烯中空纤维膜中n-甲酰吗啉膜吸收含苯废气过程模拟

以疏水性聚丙烯中空纤维膜为气液膜接触器,n-甲酰吗啉水溶液为吸收剂,研究了膜气体吸收工艺分离C6H6/N2的传质过程. 在非润湿条件下,建立了膜气体吸收C6H6传质微分模型,模拟了C6H6在疏水性聚丙烯中空纤维膜管程及膜孔内的传质过程,并对C6H6的吸收速率进行预测. 结果表明,在实验条件下,膜气体吸收C6H6的速率为(0.89~6.13)′10-2 mg/(m2×s),微分模型对吸收速率预测的平均误差为1.9%,能准确描述中空纤维膜吸收C6H6的过程.     

中空纤维膜萃取苯酚的传质及流动特性

以体积分数为30％的磷酸三丁酯＋煤油－水为实验体系，研究了中、高装填密度的中空纤维膜萃取处理苯酚衡溶液的传质效果和传质特性以及膜器壳程流动状况。实验结果表明，中空纤维膜萃取可以高效去除水中的苯酚，萃取率最高可达到99．9％。比较了总传质系数的实验值与多个传质系数关联式的预测值之间的偏差，发现从中、高装填密度膜器得到的传质关联式偏差较小，而从低装填密度膜器得到的传质关联式偏差较大。通过测量膜器壳程流动的停留时间分布曲线，证实了偏差是由于中、高装填密度的膜器壳程流动的复杂性造成的。     

中空纤维膜吸收器中CO2吸收过程模拟

研究了CO₂在中空纤维膜吸收器中的吸收过程.以非湿膜操作为例，建立了中空纤维膜吸收器的传质模型，用T-型差分法模拟了CO₂在水、NaOH、乙醇胺(MEA)、2-胺基-2-甲基-1-丙醇(AMP)水溶液中的吸收.研究了AMP-MEA混合有机胺水溶液吸收CO₂的过程.对于CO2在0.6mol•L^-1 NaOH水溶液中的吸收，比较了模拟结果与实验数据，二者符合较好.     

中空纤维膜吸收器中CO2吸收过程模拟

研究了CO₂在中空纤维膜吸收器中的吸收过程.以非湿膜操作为例,建立了中空纤维膜吸收器的传质模型,用T-型差分法模拟了CO₂在水、NaOH、乙醇胺(MEA)、2-胺基-2-甲基-1-丙醇(AMP)水溶液中的吸收.研究了AMP-MEA混合有机胺水溶液吸收CO₂的过程.对于CO2在0.6mol•L^-1 NaOH水溶液中的吸收,比较了模拟结果与实验数据,二者符合较好.     

微孔中空纤维膜接触器烟气脱硫性能的研究

对中空纤维膜接触器用于烟气脱硫的工艺进行了实验研究并建立了脱硫率计算模型。采用疏水性聚丙烯中空纤维膜组装膜组件,用SO2钢瓶气与空气配制模拟烟气,气相走中空纤维膜内侧,以Na2SO3溶液为吸收剂进行脱硫实验研究。实验结果表明,该脱硫工艺脱硫率高且稳定。当Na2SO3吸收液浓度大于5%,液相阻力可以忽略;脱硫率随气速的增大而减小,而随膜组件有效长度、膜传质系数的增大而增大。忽略液相传质阻力,用传质速率与物料衡算方法及传质经验关联式,建立微孔中空纤维膜接触器烟气脱硫率计算模型,模型计算值与实验值误差小于9.5%,模型能比较可靠地模拟烟气脱硫过程,通过该模型可以快捷计算脱硫率。     

无泡式中空纤维膜生物反应器研究与应用现状

无泡式中空纤维膜生物反应器(Membrane-aerated biofilm reactor,MABR)有效地将生物膜法污水处理技术和膜分离技术结合在一起,其具有无泡曝气和硝化反硝化一体的优点。回顾了MABR的发展历程,分析了MABR的基本结构和原理,介绍了MABR常用的膜材料及氧传质系数模型,阐述了MABR的影响因素,综述了国内外MABR的研究与应用现状,指出了MABR需要解决的问题并展望了该技术的未来发展。     

中空纤维膜组件分离酸性气体

研究了气体膜分离与溶剂吸收相结合的分离技术.以NaOH水溶液为吸收剂,在中空纤维膜组件中实现二氧化硫气体的选择性吸收.研究了在三种不同结构的疏水性聚丙烯中空纤维膜组件中,吸收剂浓度、液速、气速、气液两相在膜组件内的流程、膜结构等对分离过程的影响;根据膜结构的实际参数确定了多孔膜的曲率因子,总传质系数的计算值与实验值相符.     

Absorption of Low Concentration Sulfur Dioxide Using Liquid-containing Microporous Membrane

The absorption of low concentration SO2 in flue gas by using the module of liquid-containing microporous membrane which is made up of hollow fiber and citric acid-sodium citrate buffer solution was investigated. The absorption efficiency of hydrophilic and hydrophobic membranes by using the concept of dynamic contact angle was mainly studied. The influences on absorption efficiency from absorption time, flowrate of gas phase, SO2 concentration of gas phase, air pressure, citrate concentration, pH value of solution as well as the generation of sulfate radical in absorption solution were examined. The results indicate that the hydrophobic hollow fiber membrane is better than hydrophilic membrane, the absorption efficiency decreases with increasing absorption time, gas phase flowrate, gas phase SO2 concentration and air pressure, the absorption rate and capacity of SO2 can be improved by increasing the citrate concentration, the absorption efficiency can be improved by increasing the pH value of citrate solution, the concentration of SO42- in absorption solution increases linearly with the absorption time at a rate around 0.192 g/(L×h).     

中空纤维膜结构对脱除烟气中CO_2影响的数值研究

相对于传统的脱碳方法,中空纤维膜脱除烟气中CO2是一种清洁、高效的技术方法。运用有限单元法建立了一个疏水性中空纤维膜脱除烟气中CO2的二维模型,考察了膜丝直径、壁厚、孔隙率、曲折因子、纤维膜根数、膜柱内径和长度等方面对CO2脱除率的影响,模型结果与实验值相符。结果表明四种吸收剂的脱除率从大到小依次为EDAMEADEAAMP。当液速为0.1 m·s–1、气速0.211 m·s–1、操作压力为0.1 MPa时,减小曲折因子、膜丝壁厚和膜柱内径,增大孔隙率、膜丝内径与膜柱长度都有利于膜吸收CO2。     

新型旋转填料床脱除烟气中SO2的实验研究

在新型旋转填料床中以NaOH为吸收液脱除烟气中的SO2,考察了超重力因子、液气体积比、进气量等因素对脱硫率(h)和气相传质系数(KGa)的影响及循环次数对脱硫率和溶液pH值的影响. 结果表明,h随超重力因子、液气体积比增加而增加,随进气量增加而降低;KGa随超重力因子、液气体积比、进气量增加而增加. 脱硫率和溶液pH值随循环次数增加呈下降趋势. 最佳操作条件为：超重力因子67,进气量55 m3/h,液气体积比(1.1~1.3)′10-3. 在该条件下,出口气体中SO2浓度低于100 mg/m3,h稳定在约98.7%,比多级雾化旋转填料床提高18.7%. 对实验数据进行回归,拟合出KGa与气相雷诺数ReG、液相韦伯数WeL和伽利略数Ga之间的关联式为     

膜吸收处理铜洗再生气的研究

简要介绍了膜吸收技术的基本原理，讨论了应用该技术分离和回收再生气中氨的影响因素。实验结果表明：氨气的去除率与吸收液的浓度有关；采用2％HNO3－25％NH4NO3作为吸收液，聚砜中空纤维膜组件为吸收器，去除率可以达到99．6％。     

Simultaneous Absorption of Carbon Dioxide and Sulfur Dioxide into Aqueous 1,8-Diamino-p-menthane

Abstract

Carbon dioxide and sulfur dioxide were simultaneously absorbed into aqueous 1,8-diamino-p-menthane (DAM) in a stirred semi-batch tank with a planar gas-liquid interface within a range of 0–2.0 kmol/m³ of DAM, 0.01–0.12 mole fraction of CO₂, 0.001–0.012 mole fraction of SO₂, and 298-318 K. Absorption data of each gas in the CO₂-DAM and SO₂-DAM systems are obtained to verify their reaction regimes, based on film theory, respectively, which are used to analyze the simultaneous absorption mechanisms of CO₂ and SO₂ in the CO₂-SO₂- DAM systems. In the simultaneous absorption rate of CO₂ and SO₂ into DAM solution, the absorption of CO₂ belongs to the second-order reaction of finite rate and the absorption of SO₂ belongs to the instantaneous reaction regime.     

气体分离用聚砜中空纤维膜的活化涂敷技术

主要探讨了一些表面活性剂对气体分离用聚砜中空纤维膜表面涂敷上的作用。结果表明 ,其中TO 80对提高H2 /N2 分离系数的效果最佳。     

中空纤维致密膜基吸收法在CO2脱除中的应用

以商业φ200聚酰亚胺中空纤维致密膜大组件为接触器,淡水和海水为吸收剂,进行了CO2/N2混合气中CO2的脱除实验。考察了气液相压力和流量对CO2脱除率和过程总传质系数的影响。结果显示,液相压力对膜接触器的影响不大,而加大液/气相流量比可以提高CO2的脱除效率,通过控制操作条件可使膜接触器的CO2脱除率在70%以上。实验过程中,气液两相压力可在较宽范围内独立操作,且无鼓泡和漏液现象发生。研究表明中空纤维致密膜基接触器在CO2气体分离领域具有很好的应用潜力和前景。     

烟气中二氧化硫测定方法的研究

对烟气中二氧化硫的测定方法进行了改进,采用TH-880IV微电脑烟尘平行采样仪代替碘量法,对脱硫塔进出口烟气中二氧化硫进行测定,测定值相对误差为1.2%。