PVDF螺旋卷式膜组件制备及真空膜蒸馏性能研究

真空膜蒸馏工艺作为一种具有良好应用前景的膜蒸馏操作方式得到了广泛的研究.当前常用于真空膜蒸馏研究的膜组件包括平板式、管式和中空纤维式.尝试制备了一种用于真空膜蒸馏的螺旋卷式膜组件,通过试验对自制组件的性能进行了研究,证实了卷式膜组件真空膜蒸馏操作的可行性.在真空度为-0.092 MPa,温度为67.7℃的操作条件下,得到了10.43 kg/(m2·h)的通量.通过试验比较了所制备卷式膜的通量与膜材料本底通量的差别,并对所存在的问题进行了分析.     

卷式膜组器平行流道中横向网丝间距对流体流动的影响

在卷式膜组器平行流道中,利用计算流体力学(CFD)方法研究了横向网丝间距对流体流动的影响.在横向网丝间距依次为1.333 mm、2 mm、4 mm的3种平行流道中,分别考察了流体的速度和压力分布,并且分析了膜通量与压降之间的关系.模拟结果表明:平行流道中横向网丝间距对流体流动有着重要的影响,横向网丝间距为2 mm的流道是较好的流道,因为它能够较好地平衡膜通量与压降之间的关系.     

利用卷式膜分离器分离有机蒸气／氮气混合气的过程研究

利用硅橡胶（ Ｌ Ｔ Ｖ）／ 聚醚酰亚胺（ Ｐ Ｅ Ｉ） 复合膜做成的卷式膜分离器,进行了有机蒸气（ Ｖ Ｏ Ｃ）／ 氮气混合气分离过程的研究,主要考察了原料气的处理量、浓度、压力以及渗透侧真空度对有机蒸气脱除率的影响．实验结果表明,当压力为０ ．６ Ｍ Ｐａ ,处理量为１ ．０３ ｍ ３／ｈ ,渗透侧真空度为０ ．０２ Ｍ Ｐａ 时,有机蒸气的脱除率达到９０ ％ 以上;提高原料气侧的压力以及在渗透侧抽真空,都可以使脱除率增加     

卷式装置气体膜分离过程的模型化与模拟

本文通过对卷式气体膜分离装置的模型化及计算机模拟计算,得到了α、θ、Pr 等参数对气体膜分离过程的影响关系,并将对富氧的膜分离过程的模拟计算结果与实际富氧装置的实验数据进行了比较,结果令人满意。     

组件设计对卷式反渗透膜元件抗污染性及能耗影响

选择在螺旋卷式反渗透膜元件组件设计中,对影响膜元件使用寿命的抗污染性能及影响膜元件系统运行能耗的工艺参数进行理论模拟实验,并与实际生产运行相结合,得出最优化的设计组合.主要工艺参数为给水流道布宽度、深度、入水角度、及膜元件卷制页数的优化选择,筛选出提高抗污染性能及低能耗、高经济性的膜元件,并对螺旋卷式膜元件的设计起指导作用.     

浸没式中空纤维膜组件的优化和设计

综述了浸没式中空纤维膜反应器在组件设计和优化方面研究进展,包括优化函数和传质模型的建立,纤维尺寸、松弛度、填充密度、排布方式的选择、膜组件外形和曝气管路的优化设计等方面理论和试验的最新成果.在此基础上,对建立完善的膜组件优化设计体系提出今后的研究重点和方向.     

中空纤维帘式膜组件安装技术

本文对污水处理厂中空纤维帘式膜组件安装技术要点进行了阐述,通过膜架设计制作,实现膜组件在数量上、排布形式上组合和安装,缩短了施工工期,降低了施工成本,在今后的污水处理厂施工中有广阔的应用前景。     

真空膜蒸馏过程CFD模拟及膜组件设计

利用计算流体力学模拟软件对真空膜蒸馏过程进行模拟计算.通过自行编写UDF对实验结果进行验证,模拟结果表明,在不同进料温度、进料流量以及渗透侧真空度的影响下,模拟值与实验值均高度吻合,编写的UDF可用于膜组件放大化模拟.对平板真空膜蒸馏组件进行放大设计后模拟发现,当有效过滤面积为0.25 m~2时,平板膜组件最佳长宽比为1∶2,组件内通道高度为7.5 mm,此时渗透通量为6.08 kg/(m~2·h);通过在组件内部增加隔板以加快料液互相渗透,模拟结果表明,隔板最佳高度为3 mm,隔板间距为40 mm,优化后的膜组件渗透通量达到了6.53 kg/(m~2·h),相比初始膜组件提高了10.3%.     

聚乙烯/聚酰胺复合纳滤膜的卷式膜元件结构优化及理论分析

新型聚乙烯/聚酰胺复合纳滤膜(PENF)具有特殊的抗污染机理和性能,且由于膜的超薄特性及运行过程中易变形的特点,导致其卷膜参数与常规聚砜无纺布基纳滤膜存在一定的差异.针对PENF膜特性,通过理论计算和实验验证相校核的方法,优化卷式膜元件给水隔网、产水隔网和卷膜页数,分析PENF膜变形量及膜页数对给水和产水流道水力学特性及元件产水量的影响.结果表明,实验与理论计算具有较好的匹配度.在恒定膜面流速条件下,各型号压力损失大小依次为34092016311213322809.PENF变形量占据产水流道截面积的20%～30%左右.以最大装填率和最大产水量为优化目标,PENF 3种型号膜元件最佳卷膜页数为:1812元件8页、2512元件15页、3013元件22页.与传统卷式膜元件相比装填率提高34%～98%,产水量增大52%～160%.     

渗透汽化膜组件的结构特性

本文根据渗透汽化膜过程的特点,通过分析、计算、探讨了渗透汽化膜组件在结构上的特殊要求,这些要求与其它膜技术极不同,因此在渗透汽化膜组件及装置设计前,必须在实际料液操作条件下,进行长期试验,以取得设计数据和经验。     

计算流体力学在水处理膜过程中的应用

本文介绍了计算流体力学(CFD)在膜分离过程模拟中的基本原理,对CFD在压力膜驱动过程组件设计、传质和膜污染过程研究方面的应用和CFD在具有相变膜过程(渗透汽化、膜蒸馏)以及其他膜过程中的应用分别进行了综述,最后对CFD在膜分离技术研究中的应用前景进行了展望。     

卷式膜富氧器在医学临床上的应用考评

富氧器作为对慢性低氧血症的长期氧疗的供氧源,具有体积小、操作简单、使用方便、安全和经济等特点。本文对中国科学院大连化物所、兰州化物所研制的卷式膜富氧器临床应用的可行性、供氧方式、经济性等进行了考评,认为具有推广使用价值。     

螺旋槽牵引结构粘滞流态气体流动特性的CFD模拟

采用计算流体力学(CFD)方法对螺旋槽牵引结构在粘滞流态下的气体流动规律进行了数值模拟,研究了在固定压缩比下螺旋槽牵引结构抽气通道内的压力场、流场变化情况,横截面平均压力,各横截面平均压力与特征长度的乘积以及各横截面与转子进口处的平均压力比.模拟结果表明:通道内的压力变化在抽气通道出口处增大;横截面平均压力呈指数分布;抽气通道各横截面平均压力与特征长度的乘积呈线性分布;各横截面与转子进口处的平均压力比呈指数分布;在靠近出口处有漩涡产生并且漩涡随着压强的增大而增大.本文研究结果表明:计算流体力学(CFD)方法可以有效地模拟真空环境下螺旋槽牵引结构在粘滞流态下的抽气特性.     

浸没式中空膜纤维尺寸的优化模拟

外形尺寸优化是对浸没式中空膜纤维污染控制的重要方面.中空膜纤维轴向上"点通量"分布的不均匀是促进膜污染发展的诱因.以轴向通量分布系数Df为目标函数,通过建立单根浸没式中空纤维的过滤模型,对双端出水的中空膜纤维的外形尺寸进行了优化,数值模拟结果表明:膜纤维内径和长度对轴向通量分布影响最大.针对外径为1.1mm的某定型中空膜纤维,当Df控制在1%～3%,纤维内径为0.6～0.8mm时,相应的最佳膜纤维长度范围为0.66～2.06m.     

超滤过程中浸没式中空纤维膜组件的数学模拟优化研究

基于中空纤维膜轴向不均污染理论,运用响应曲面法建立了浸没式中空纤维超滤膜组件不同通量状态下,膜组件过滤过程中的膜阻力关于时间、空间的动态数学模型,对建立的模型进行了显著性分析及实验验证,并对中空纤维膜组件进行了数学优化.通过验证实验发现,发现实测数据与膜阻力动态数学模型计算值基本一致.通过对数学模型分析发现:在次临界通量状态下,膜丝长度及运行时间均存在最佳值;在临界和超临界状态下,膜阻力及运行时间与膜丝长度成正比.     

新型多层并接式膜组件的设计研究

结合课题组前几代膜蒸馏的研究成果,在课题组发明的旋转切向入流膜组件的基础上设计了一种新型、大型、带有分水盘的并接式空气隙膜组件.该组件构造精巧新颖,多层并联运行.这种设计有着结构更加紧凑、加工方便、应用范围也更加广泛,而且还增大了膜面积、提高了产水量等特点.此外,该组件可以与西部地区丰富的太阳能资源结合起来,为解决当地...     

交叉轴式螺旋垂直振动提升机结构参数研究与优化

针对交叉轴式惯性螺旋垂直振动提升机的工程现状,进行两振动电机安装时最佳中心距等参数的分析与优化,在对系统振动电机安装结构分析的基础上提出改进方案,付诸工程应用,收到良好的应用效果.可供从事振动机械设计与研究的同仁验证和参考.     

浅析卷簧式紧膜包装机械设计

保障机械对于企业产品生产有着重要意义。在过去,包装机械对包装膜预紧领域中,主要有多辊式、手动式、链条式设施,但是渐增装置与方法研究相对较少。而卷簧回旋力设计裹卷运动可以有效实现变力输出,之后利用齿轮的相互传动实现动力传递。卷簧运行中给薄膜一定张力,并且也是卷簧施加力的部分。通过将机械每个轴之间的齿轮相互配合即可实现机械传动。基于此,该文首先提出包装膜预紧机械种类,进而提出卷簧式紧膜包装机设计方案。     

中空纤维式减压膜蒸馏组件的温度压力分布及通量特性研究

为了研究减压膜蒸馏过程中膜管内的温度，压力分布及传质通量特性，分别建立膜蒸馏过程的传热，传质数学模型，对其中的温度，压力分布和蒸馏量进行了理论分析和数值模拟，推导了计算膜蒸馏通量的新方法－－对数平均压差法，并分别比较了对数平均压差法和算术平均压差法计算通量的特点。结果表明，采用对数平均压差法计算总蒸馏通量，其误差在1．2％以内，当膜管进，出口内外压差之比△p‘／△p“≤1．6时，采用算术平均压差法来计算通量可将误差控制在＋2％内，而当△p‘／△p“较大时，不能采用算术平均压差法计算膜管内外平均压差及蒸馏通量。