中空纤维膜萃取的传质特性及其过程强化

膜萃取是膜过程和液液萃取过程相结合的一种新型分离技术．与通常的液液萃取过程不同，膜萃取传质中没有相的分散过程，具有其特殊的优势．文中详细介绍了中空纤维膜萃取的传质特性及其过程强化的研究进展．     

单束中空纤维膜器中膜萃取研究

本文以50%TBP—苯酚—水和50%TBP—醋酸—水为实验体系,在单束中空纤维膜器中研究了膜萃取过程的传质特性,并集中探讨了膜材料浸润性能对传质速率的影响。研究结果表明,疏水膜器适用于相平衡分配系数m>>1的体系,亲水膜器则适用于m<<1的体系。本文提出的单束中空纤维膜器的实验方法用于膜萃取研究简单易行,尤其适用于开发新的膜材料。     

中空纤维膜器中的膜萃取研究

本文以50%TBP(煤油)—HAc—(醋酸)—水和100%TBP—HAc—水为体系在中空纤维膜器中进行了膜萃取的研究。根据实验数据,求取了基于有机相的总传质系数K_0值,并讨论了两相流量的影响。研究结果表明,由于中空纤维提供了很大的传质表面积,其分离效率是显著的。     

膜萃取去除水中氯仿的研究

采用煤油－氯仿－水为实验体系,在两种不同型号的的聚丙烯中空纤维膜器中进行了连续逆流膜萃取过程的研究．计算了基于水相的总传质系数Ｋｗ,分析了实测值与计算值之间的偏差．实验结果表明,传质由水相边界层控制,壳程的非理想流动是造成偏差的主要原因．通过计算传质单元高度ｈＨＴＵ及测定萃取前后氯仿水溶液的ＣＯＤ值,证明了中空纤维膜萃取去除水中氯仿的高效性     

中空纤维封闭液膜技术的传质强化研究

以３０％ＴＢＰ（灶油）为萃取剂，ＮａＯＨ水溶液为反萃剂，对聚砜中空纤维封闭液膜萃取苯酚的传质性能进行了实验研究，并在膜器的壳程鼓入空气以期强化过程传质性能，研究结果表明，在中空封闭液膜萃取过程中总传质系数与料液相流速的１／３次方成正比，因为反应速度很快反萃相的传质阻力可以忽略，在鼓入空气的情况下，总传质系数较无气泡鼓入时明显增大，总传质系数仍与料液相流速的１／３次方成正比，而与反萃相的流速基本无关     

中空纤维膜萃取器的分离效率

本文以不同体积浓度的TBP(煤油)—苯酚—水为实验体糸,研究了中空纤维膜萃取器的分离效率。结果表明,由于体系的萃取相平衡常数m值很高,过程的膜阻得到有效的控制,其分离效率相当可观。本文还计算比较了中空纤维膜萃取器和填料萃取柱的工况。中空纤维膜萃取器提供了巨大的传质比表面积,其HTU值很低,一般与填料萃取柱的研究中报道的最低限值相当。     

膜萃取过程的传质特性研究

本文以100%磷酸三丁酯(TBP)——对硝基苯酚——水为实验体系,在中空纤维膜器中研究了膜草取过程的传质特性。研究结果表明,TBP 萃取对硝基苯酚的膜过程基本上不存在膜阻,其速度控制步骤在于水相的传质。如果选用对溶质更易溶解的一相浸润的材料制备中空纤维,膜萃取过程的膜阻将会减至最小,从而可获得最大的膜萃取总传质系数。     

同级萃取反萃膜过程的研究

本文研究了同级萃取反萃膜过程的传质性能。使用的膜器是一种特制的中空纤维膜器。实验中采用了三种不同的体系,反萃液为10%NaOH和清水。本文建立了同级萃取反萃膜过程传质模型,模型计算值与实验测定的总传质糸数值相吻合。10%NaOH膜反萃的加入明显提高了过程的分离效率。     

均质硅橡胶膜用于含酚水溶液膜萃取传质过程

研究了一种将均质硅橡胶膜与碱性萃取液相结合的新型膜萃取技术,用以处理含酚水溶液的传质机理与过程,并考察了该体系中两相流动状态、萃取液pH、料液浓度、两相压力和温度等因素对苯酚膜萃取传质速率的影响.基于液-膜-液串联传质阻力模型,通过实验测定苯酚的总传质系数Kov.研究表明:对于氢氧化钠-苯酚-水实验体系,传质由膜阻控制,Kov为3.72×10-7m/s;化学反应对苯酚传质速率的增强作用不显著;苯酚溶液浓度＞8000mg/L,Kov与其初始浓度无关;致密膜体系中两相压差的存在不利于传质的进行;Kov与运行温度呈直线关系.     

酶膜反应—萃取技术及其应用

就酶膜反应－萃取技术的现状进行了综述，并对酶膜反应－－萃取技术的应用用领域做了扼要介绍。     

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.     

浸入式中空纤维膜元件的优化设计

在浸入式中空纤维膜元件纯净水测试实验基础上,研究了膜通量的分布情况,提出了膜元件的优化参数——单位产水膜成本,讨论了膜丝尺寸、出水方式、成本构成、应用场合等对膜元件的优化设计的影响,建立了一种中空纤维膜元件优化设计的方法.     

溶胀对中空纤维膜萃取器传质性能的影响

由于溶剂对中空纤维膜的溶胀，使得溶胀对传质性能产生一定的影响。以３％ＴＢＰ（煤油）－苯酚－水为实验体系，在聚砜中空纤维膜器中系统地研究了溶胀性对总传质系数、中空纤维膜厚度、内径以及壳程流动状况的影响。结果表明，中空纤维膜在溶剂作用下发生溶胀后其膜厚度和内径并未发生明显的变化，而中容纤维膜的长度会因此增大。由于溶胀的影响，造成中空纤维膜器壳程溶剂的流动偏离柱塞流模型，从而使计算值与实测值有一定偏差。     

用于电镀废水处理的PVDF中空纤维更新液膜性能的评价

采用实验室自制疏水微孔聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜组件,以2-乙基己基磷酸(D2EHPA)为载体、磺化煤油为溶剂配制成萃取剂、以硫酸为反萃剂,研究了中空纤维更新液膜萃取过程对镍离子的去除效果。考察了油水相比、不同操作模式、液相温度等系统运行条件及中空纤维和膜组件结构参数对镍离子去除率的影响。3h实验结果表明,油水相比为1∶50,废水与萃取剂混合液流经组件管程的操作模式下镍离子去除率达32.1%;增大纤维内径、减小纤维壁厚利于加速传质;优化的组件装填密度为26.9%,去除率达46.2%,增加组件长度也有助于镍离子的去除。     

中空纤维富氧组件的研制

主要讨论了PDMS－PS中空纤维富氧组件的制作工艺,并对膜材料,中空纤维及组件透气性能进行了研究,制做了不同透气量和氧浓度的中空纤维组件。     

透析器中随机分布纤维管表面定浓度时传质模拟

通过数值模拟,研究了在透析器外壳内壁面的影响下,纤维表面定浓度时,中空纤维分布的随机性对透析器管外流场和浓度场的影响,同时考察了管外流体速度以及中空纤维填充密度对管外传质系数的影响.模拟结果表明:随机排布的方式对传质系数有较大的影响,但相比忽略壁面影响时的影响要小;Reynolds 数越大,传质系数也越大;在所研究的中空纤维填充密度范围内(10%～50%),随着填充密度的增大,透析器的管外传质系数先增大,后减小,变化幅度均较小,与忽略壁面影响的值比较发现,在填充密度小的时候壁面对传质有促进作用,填充密度大的时候则相反.     

中空纤维封闭液膜用于乳酸分离

利用中空纤维封闭液膜技术对乳酸的分离进行了研究，采用三烷基胺（７３０１）＋正辛醇＋煤油混合溶剂为萃取剂，以水作为反萃剂，在聚砜中空纤维膜器中进行实验。研究结果表明，在中空纤维封闭液膜技术分离乳酸中，总传质阻力与料液相流速和反萃相流速的１／３次方均呈反比关系。实验研究了鼓泡技术对强化质的影响，在中空纤维膜器壳程中鼓入空气有利于提高传质系数。实验中还讨论了反萃液温度对过程的影响，传质阻力随着操作温度的     

浸入式中空纤维膜组件在线反洗参数分析

根据浸入式中空纤维膜组件应用特点,对反洗压力和反洗流量在线反洗中的控制进行了讨论,并对膜组件安装位置对在线反洗的影响和在线反洗操作模型进行了分析.认为保证距膜纤维出水口最远处,即"最不利"点的清洗效果是在线反洗参数设计的基本原则.当考虑膜组件安装位置产生的重力水头影响时,组件放置高于系统出水点时应控制的最低反洗压力为b/K'+H;当组件低于系统出水点时应控制的最低反洗压力为b/K'-H.根据单根纤维反洗传质模型引入在线反洗参数ζ,当Q'/p_e<ζ时,不能保证沿整个膜纤维得到有效清洗.在反洗流量和压力一定时,对应的反洗压力和流量均存在效率最高值,最佳反洗压力和反洗流量的选择可根据最高效率范围进行选择.     

真空度对膜法溶解氧解吸过程传质性能的影响

采用中空纤维膜组件对水中溶解氧脱除进行了实验研究,测定了不同操作条件下溶解氧浓度随时间的变化关系,重点考察了真空度对中空纤维膜组件传质系数的影响,并获得了传质准数关联式.研究结果表明,系统真空度对水中溶解氧的传递过程有重要影响,且真空度越高,溶解氧脱除效果越明显,传质系数越大,并进一步影响传质准数关联式.