基于气隙式膜蒸馏的溴化锂吸收式制冷系统COP的优化

针对传统的溴化锂吸收式制冷系统难以利用低品位热源的问题,将气隙式膜蒸馏（AGMD）技术引入到溴化锂吸收式制冷系统中,是使其能够利用低品位热源的一种新的工艺流程。本文根据已有的1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷（FAS）-Al₂O₃管式复合膜的膜蒸馏性能数据,对典型的基于AGMD的溴化锂吸收式制冷系统进行了热力计算。结果发现制冷系统的性能系数（COP）值较小,仅为0.280,因而需要对其工艺流程作进一步的优化。经热力学分析确定了优化的方案：在膜发生器浓溶液出口处增加回路,从而改进了原制冷系统的工艺流程。研究结果表明,制冷系统的COP值会随着回流比的增大而增大。当回流比达到8时,COP值可达到0.765,相较于改进前的系统增大了1.74倍,大大改善了制冷系统的性能。     

新型膜蒸馏传质回热的吸收式制冷循环

提出了传质回热吸收式制冷循环,该循环在溶液回热过程中引入膜蒸馏技术,将传统吸收式制冷循环中的溶液等浓度回热过程转变为溶液变浓度回热过程。同传统吸收式制冷循环相比,该循环的发生过程向低温区移动,这对于低品位热能的利用以及提高吸收式制冷装置的热效率具有重要意义。传质回热器采用直接接触式膜蒸馏传质传热技术是可行的,传质回热吸收式制冷的理论循环与理想循环的偏差是由膜蒸馏传质回热器膜两侧溶液的蒸汽压差和膜导热引起的。     

气隙式膜蒸馏在溴化锂吸收式制冷系统中的应用

以1H, 1H, 2H, 2H-全氟癸基三乙氧基硅烷（PFDTES）为改性剂,采用表面接枝方法制备疏水性PFDTES-Al₂O₃管式复合膜,并将其应用于溴化锂吸收式制冷系统。通过LiBr/H₂O溶液的气隙式膜蒸馏实验,测试管式复合膜对溶液的分离性能。结果表明：通过PFDTES成功制备出疏水性PFDTES-Al₂O₃管式复合膜;膜蒸馏渗透通量随着操作压力、进料温度及进料流量的增大而增大,随着进料浓度的增大而减小;对于LiBr的截留率始终保持在99.99%以上。在膜蒸馏实验结果的基础上,进一步利用Aspen Plus软件模拟了基于PFDTES-Al₂O₃复合膜的新型溴化锂吸收式制冷系统的换热过程,研究该复合膜应用于溴化锂吸收式制冷系统的可行性。结果表明：性能系数（COP）随着LiBr/H₂O稀溶液浓度及流量的增大而减小,随着LiBr/H₂O稀溶液温度的升高而增大;并且LiBr/H₂O稀溶液温度及流量是主要的影响因素。在操作压力0.08MPa、LiBr/H₂O稀溶液流量86L/h、质量分数50%、温度＞70℃、冷侧流量120L/h和温度20℃的条件下,COP＞0.7,说明将PFDTES-Al₂O₃复合膜用于溴化锂吸收式制冷系统,不仅可以减小设备的体积,还能降低运行成本,具有较高的可行性。     

膜蒸馏技术研究及应用进展

膜蒸馏作为一种新型分离技术,具有操作温度低、设备简单、脱盐率高等特点,在海水淡化、苦咸水脱盐、果汁浓缩等过程具有良好的应用前景。本文简述了膜蒸馏的工作原理、特点和膜材料的制备方法,指出当前膜材料的研究方向。综述了直接接触式、气隙式、真空式和气扫式4种基本膜蒸馏形式和几种改进的膜蒸馏形式的传热传质原理、研究现状和发展方向。重点介绍了可再生能源以及工业低温余热驱动膜蒸馏的技术特点、研究现状和应用,包括太阳能光伏/光热驱动膜蒸馏技术、太阳能热泵耦合驱动膜蒸馏技术、太阳池膜蒸馏技术、地热能梯级利用驱动膜蒸馏技术和低温余热驱动膜蒸馏技术等,并指出其发展方向。最后,探讨了膜蒸馏技术亟待研究和解决的问题,为该技术的进一步发展提供参考。     

膜蒸馏技术最新研究应用进展

膜蒸馏是一种热驱动的新型分离技术,可使蒸汽分子在膜两侧的压力梯度作用下通过膜孔迁移至膜外侧并冷凝下来。本文简要介绍了膜蒸馏的热质传递原理以及直接接触式、气隙式、气扫式、真空式等几种主要膜蒸馏装置的特点。综述分析了膜蒸馏的相关研究进展,包括:膜蒸馏的操作及膜特性参数的影响机理研究;更多高性能的膜材料的研制;对膜污染在工艺与操作参数方面的改进;通过能源利用与组件优化强化膜蒸馏过程等。概述了膜蒸馏在海水脱盐制备纯水、食品工业中果汁浓缩及酒精发酵、化学可挥发性物质的分离以及有毒有害废水处理方面的最新应用。最后,进一步指出过程参数的综合影响、膜材料的商业化、膜组件设计以及过程热效率是目前阻碍膜蒸馏工业化应用的主要问题。展望了加强能源研究、专注于商业用膜的研发、较多关注于其他膜蒸馏过程以及系统角度的优化分析是膜蒸馏技术未来的发展方向。     

膜蒸馏在废水处理中的研究现状与进展

近年来随着材料和工艺的发展,膜蒸馏逐渐成为废水处理特别是高浓度难降解废水处理的研究热点。综述了膜蒸馏技术在废水处理中的应用现状并从不同废水处理、耦合工艺优化、膜污染控制等方面进行了进一步阐述,提出了膜蒸馏技术在废水处理中的发展方向。     

膜蒸馏处理页岩气田采出水的研究进展

综述了膜蒸馏技术在页岩气采出水领域的研究现状,重点介绍了不同的膜蒸馏形式(直接接触式膜蒸馏、真空膜蒸馏、气隙式膜蒸馏、集成膜蒸馏工艺)处理页岩气采出水的研究进展,以及可适用于页岩气采出水处理的新型超疏/双疏膜的制备方法(静电纺丝法、表面涂覆法、化学改性法)的研究现状.     

膜蒸馏处理页岩气田采出水的研究进展

综述了膜蒸馏技术在页岩气采出水领域的研究现状,重点介绍了不同的膜蒸馏形式(直接接触式膜蒸馏、真空膜蒸馏、气隙式膜蒸馏、集成膜蒸馏工艺)处理页岩气采出水的研究进展,以及可适用于页岩气采出水处理的新型超疏/双疏膜的制备方法(静电纺丝法、表面涂覆法、化学改性法)的研究现状。     

膜蒸馏在废水处理中的应用及膜污染控制进展

综述了膜蒸馏技术在废水处理领域应用的研究现状,重点阐述了膜蒸馏用于废水处理时的膜污染问题,包括膜污染发生的原因、形成机制以及相应的控制措施,并对膜蒸馏在废水处理中的应用前景进行了展望.     

添加异辛醇对水与金属表面接触角的影响

向溴化锂水溶液中添加微量异辛醇表面活性剂,能显著增强溴化锂吸收式制冷机的吸收作用,提高制冷能力。但添加了异辛醇后,吸收式制冷机中的降膜蒸发器的换热效果却不能保证得到强化,有时出现降膜蒸发器的换热效果变差的现象。为探究导致换热变差的原因,本研究通过测量异辛醇水溶液和金属板表面的接触角,发现水中加入微量异辛醇后接触角普遍增大,湿润性变差,使降膜蒸发器的传热变差。通过测量并比较同浓度异辛醇水溶液在不同金属表面的接触角,得出40 mg·L^-1时异辛醇水溶液在镀锌钢板表面的湿润性最好,其次是不锈钢板,在紫铜表面的湿润性最差。异辛醇水溶液的浓度变化对每种金属板接触角没有明显影响。     

膜蒸馏用疏水性微孔膜研究进展

从膜蒸馏传质传热方面分析了疏水性微孔膜的最佳性能参数,叙述了近年来适用于膜蒸馏过程的膜材料、制备方法以及超疏水改性方法,分析了不同构型的膜组件优缺点、膜组件内部结构对膜蒸馏性能的影响和一些新膜组件设计形式,介绍了膜蒸馏过程中的难点:膜污染和膜润湿;分析了膜污染和膜润湿的类型和原因和膜污染和膜润湿检测方法,并归纳了常见的预防和恢复措施,探讨了膜蒸馏技术的应用前景和研究发展方向,主要有膜蒸馏过程中膜污染和润湿机理的研究、抗污染润湿膜的开发及其工业化应用、膜蒸馏商用膜组件的设计及优化等。     

减压膜蒸馏热量回收过程研究

减压膜蒸馏作为一种新型的脱盐技术在海水淡化和高盐废水处理等方面具有广泛的应用价值。针对解决减压膜蒸馏过程中热量消耗大的问题展开了探索性研究,研制出了1套三级热量回收式减压膜蒸馏组件, 考察了不同操作条件对热量回收利用率的影响。研究结果表明,所设计的热量回收式组件能够有效回收利用减压膜蒸馏过程中的蒸汽潜热,而进料液温度、进料液流速和蒸汽透过侧真空度等操作条件都对其热量回收利用率具有一定程度的影响。为进一步提升减压膜蒸馏热量回收效率的研究和降低运行成本工艺技术的开发奠定了基础。     

膜蒸馏技术处理含碳酸钾废水初步研究

介绍了膜蒸馏技术的原理、优点及其应用领域。采用自制板式直接接触式膜蒸馏器和真空减压式膜蒸馏器，研究了含碳酸钾废水溶液的浓缩结晶过程。结果表明，膜蒸馏技术处理含碳酸钾废水效果良好，既回收了碳酸钾，又获得了达标排放的清水。     

溴化锂吸收式制冷机吸收过程的热质传递

溴化锂吸收式制冷机是一种高效的节能设备,它具有许多其他制冷机所无法比拟的优良特性。许多研究者把溴化锂吸收式制冷机同目前常用的另外几种制冷机(氨吸收式制冷机、氨压缩式制冷机、蒸汽喷射式制冷机等)进行对比,一致认为溴化锂吸     

典型膜蒸馏技术的性能及发展分析

膜蒸馏具有常压下低温汽化、便于分离中高浓度料液等特性。在对四种典型膜蒸馏技术工作过程分析的基础上,建立了各自的性能方程,对不同工作温度和膜参数下的造水比和膜通量进行了计算分析。结果表明,真空式膜蒸馏的造水比和膜通量均较高,气隙式膜蒸馏和气扫式膜蒸馏的造水比较高而膜通量偏小,直接接触式膜蒸馏的性能受工作温度和膜参数的影响很大,适宜条件下也可取得较高的造水比和膜通量。     

疏水石墨烯膜的制备及其用于膜蒸馏脱盐的研究进展

膜蒸馏技术由于理论截盐率高、操作条件温和及对盐浓度灵敏度低等优势，在脱盐领域中展现出巨大潜力。近年来，人们开始关注石墨烯材料在膜蒸馏脱盐领域中的应用。本文首先概述膜蒸馏技术的基本原理及常用膜材料；接着介绍石墨烯的疏水性质和疏水石墨烯膜的制备；再详细综述石墨烯混合基质膜、石墨烯复合膜及石墨烯纯膜这三类疏水石墨烯膜在膜蒸馏脱盐中的应用；最后总结疏水石墨烯用于膜蒸馏脱盐面临的主要挑战及未来研究方向。     

疏水微孔膜的制备与改性

膜蒸馏是一种新兴高效的膜分离技术,具有重要的应用前景。膜蒸馏中所用的膜是多孔的和不被料液润湿的疏水膜。分离膜的制备是应用这一技术的关键。文章对膜蒸馏过程及疏水性微孔膜做了介绍。进一步综述了疏水性微孔膜的制备,成膜方法和膜的改性,最后对膜蒸馏在不同领域中的应用趋势作了分析。     

膜蒸馏技术最新研究现状及进展

综述了新型分离技术——膜蒸馏技术的最新研究进展,对膜蒸馏的历史、分类,膜蒸馏用膜的制备、膜蒸馏过程中的传递现象、膜组件的优化设计及应用研究等进行了深入的评述,提出了今后亟待研究和解决的问题。     

减压膜蒸馏浓缩盐水溶液的研究现状

减压膜蒸馏技术是一种新型膜分离技术,在许多领域中呈现出明显优势。综述了减压膜蒸馏技术浓缩盐水溶液的研究现状,分析了影响分离性能的相关因素以及该技术在处理浓盐水中的应用效果,指出了减压膜蒸馏技术浓缩盐水溶液的应用前景。     

直接接触式与气隙式膜蒸馏的比较研究

采用模拟计算和实验的方法对直接接触式膜蒸馏 (DCMD)和气隙式膜蒸馏 (AGMD)过程进行了比较研究。模拟计算及实验结果表明 ,AGMD中的气隙构成了过程的主要阻力 ,使得跨膜温差远小于膜两侧流体主体温差 ,这是两种膜蒸馏方式行为差别的主要原因所在。与AGMD相比 ,DCMD不仅膜通量水平高 ,而且膜通量对操作条件反应灵敏 ,易于实施过程的强化。而DCMD的热效率与AGMD相比差距并不太大。