一次盐水工序陶瓷膜过滤工艺的优化

针对一次盐水精制工艺中陶瓷膜过滤装置频繁出现的问题进行了分析,制定了优化措施,实现了陶瓷膜过滤装置持续稳定高效运行。     

气升式陶瓷膜过滤过程的气液两相流模拟

采用VOF双流体模型对19通道气升式陶瓷膜过滤装置进行气液两相流的流体动力学模拟,研究了曝气孔直径和曝气量对气升式陶瓷膜过滤装置的气含率、环流液速、膜面剪切力及膜管内湍流强度的影响,模拟结果与实验结果的误差在5%~10%之间。结果表明,气升管与降液管的气含率都随曝气量增大而增大,随曝气孔直径减小而增大;环流液速、膜面剪切力及膜管内的湍流强度都随曝气量增大先增大,当曝气量达到400L·h^-1时其增大趋势变缓。通过实验和模拟比较了3种不同孔径的曝气头,环流液速与曝气孔的直径关系不大,仅与曝气量相关,但曝气孔直径越小,其膜面剪切力越大,越有利于过滤过程的进行。     

气升式陶瓷膜过滤装置处理油田含聚采出水

采用新型的气升式陶瓷膜过滤系统处理油田含聚采出水,通过气液两相流替代单一的液相流动,降低了陶瓷膜处理油田含聚采出水过程的能耗,系统考察了曝气孔大小、曝气量和跨膜压差对膜渗透通量的影响。结果表明,采用孔径为微米级的曝气头曝气使高压气体在多通道膜管内的分布更为均匀,进而有效抑制膜污染和浓差极化,延缓通量衰减。当曝气孔径为1 μm时,渗透通量达到最大,且曝气量从300 L·h^-1增加到600 L·h^-1时,通量显著增加。此外,跨膜压差对膜的渗透通量影响显著,当跨膜压差为0.4 MPa时,渗透通量最佳。陶瓷膜处理油田采出水的出水水质各方面指标数据较为稳定,达到5.1.1回注水标准。最后,计算讨论了气升式陶瓷膜过滤装置的吨水能耗。     

陶瓷膜过滤性能的影响因素

研究了氯化钠盐水温度、盐水中固含量和陶瓷膜孔径对陶瓷膜过滤器过滤性能的影响,结果显示:盐水中含固质量分数在2％～22％变化时,陶瓷膜通量无明显变化;盐水温度升高,膜通量增大,但对颗粒物截留效果无明显影响;10 nm孔径的陶瓷膜通量较40、50 nm孔径的陶瓷膜通量小,陶瓷膜对颗粒物A(粒径5～40 μm)和B(粒径0....     

表观气速对气升式环流反应器性能的影响

利用计算流体力学(CFD)数值模拟方法.采用Euler法双流体模型研究了表观气速对气液两相气升式环流反应器的液体循环速率和气含率的影响.实验结果与数值模拟结果吻合较好.结果表明.气含率和液体速率在反应器内分布不均匀,气含率在相同的径向位置变化很小,液体速率随着表观气速的增加而增加.     

盐水中不纯物对离子交换膜性能的影响

主要讨论盐水中不纯物单独及协同对离子交换膜性能所产生的影响及其机理，介绍日本公司所公布允许含量。针对本厂离子膜装置现状，提出了降低盐水不纯物含量，提高盐水质量的某些措施。     

外循环气升式膜反应器中的体积传质系数

传质系数是决定气升式反应器传质特性的主要参数之一,文中介绍了一种新型的将陶瓷膜曝气系统与外环流反应器耦合的外环流膜反应器,考察了不同曝气气量,曝气压力,曝气方式以及曝气位置条件下反应器中体积传质系数的变化情况。结果表明,曝气气量,曝气压力,曝气孔孔径都能影响体积传质系数,孔径的影响尤为显著,采用膜微孔曝气,体积传质系数相比曝气头曝气提高近2倍。将膜管曝气和曝气头曝气耦合起来,可在获得良好气液循环的条件下有较大的气液接触面,从而优化气液传质。     

一体式气升陶瓷膜过滤碳酸钙悬浮液的研究

陶瓷膜具有化学稳定性好、机械强度高以及分离精度高等优点,在超细粉体固液分离中的应用越来越广泛。采用一体式气升陶瓷膜过滤装置分离平均粒径为4μm碳酸钙颗粒悬浮液,考察了有无曝气及曝气方式对膜污染控制的影响,发现对膜通道曝气可有效控制跨膜压差的增长率,但增大了进膜的固含量;以跨膜压差增长率结合能耗分析,设计了进料浓度、产水流量和曝气量三因素三水平正交试验,优化后的操作条件为进料浓度20.9 g/L、产水流量20 L/h、进料流量20 L/h、曝气量0.25 m~3/h。连续过滤碳酸钙悬浮液420 min后,可获得浓度为363.9 g/L的浓缩液,运行能耗为0.7 kWh/m~3。研究结果为超细悬浮液的高倍数浓缩提供了数据参考。     

气升式生物反应器中培养液-絮凝细胞颗粒-空气三相系统气含率的研究

首先以惰性离子交换树脂模拟絮凝细胞颗粒,以水模拟低粘度培养液,在有效容积12L的气升式生物反应器中研究了气升管内三相系统的气含率,获得了关联式ε_g=(1-0.825U_t~(-0.0233)d~(0.0134))/(1+U_(sL)/U_g进而以絮凝法固定化酵母酒精发酵过程中的絮凝酵母颗粒一培养液这样的真实物系,对模拟物系研究建立的关联式进行修正,得到ε_g=(1-0.783U_t~(-0.0233)d~(0.0134))/(1+U_(sL)/U_g上述气含率的关联式与反应器环流系统的动量方程式相结合,可以预测反应器中流体力学基本参数.     

回收盐水对烧碱生产的影响

回收盐水对烧碱生产的影响郭志斌金广全（沈阳化工股份有限公司１１００２６）回收盐水即为烧碱蒸发浓缩过程中的结晶盐用盐处理设备制得的淡盐水,是化盐用水的主要部分,又是精制除镁的溶液,直接关系到精盐水质量和烧碱直流电、原盐、蒸汽、碱损失指标,回收盐水对烧碱...     

盐水过滤装置在其精制中应用的探讨

通过对一次盐水几种过滤方法的原理进行简述,对这几种工艺的优缺点进行比较。通过这些新技术、新设备的应用,使盐水精制的流程更简洁、运行更加稳定可靠。     

陶瓷膜过滤技术在煤制乙二醇工艺中的应用

介绍了陶瓷膜过滤技术在煤制乙二醇工艺中应用,通过试验和分析,采用微孔陶瓷膜过滤器较好的解决了煤制乙二醇过程中微细颗粒精密过滤技术难题,提升煤制乙二醇成品的品质。     

一次盐水精制工艺改造

介绍了我院为适应衡阳(建滔)化工有限公司60kt/a离子膜法烧碱项目建设需要,应用凯膜工艺结合企业原有工艺设备情况而对其配套一次盐水进行的技术改造,并对凯膜工艺中主要工艺设备及注意事项进行了简述。     

陶瓷膜气升式纳滤装置过滤杆菌肽水溶液的研究

气升式纳滤装置是一种新型膜过滤装置,具有能耗低、过滤条件温和等优点,在生化产品的分离纯化中应用前景广泛。以杆菌肽水溶液为过滤体系,采用孔径为0.9 nm的TiO2陶瓷纳滤膜,系统考察了曝气量和跨膜压差对气升式纳滤装置过滤性能的影响。结果表明,曝气可有效提升通量和截留率;当跨膜压差为0.3 MPa时,曝气量由20 L h 1增大到100 L h 1,通量和截留率分别提升34.0%和14.5%,在曝气量100 L h 1时两者达到最大,进一步增大曝气量,通量和截留率开始下降;当跨膜压差为0.1、0.3、0.5 MPa时,对应的最优曝气量分别为60、100、140 L h 1。并通过模型计算,分析了不同操作条件下,气升式纳滤装置流体力学性质和能耗的变化情况。     

具有梯度孔结构多孔陶瓷膜支撑体的制备

采用平均粒径为0.56μm的Al2O3为原料,研究了不同固相含量的Al2O3悬浮液的流变性能.在此基础上,采用含10%(质量分数,下同)Al2O3的悬浮液,通过重力沉降和真空抽吸过程,成功制备出具有梯度孔结构的片状Al2O3支撑体.对具有梯度孔结构支撑体的微观结构进行了表征,并研究了支撑体的孔隙率和渗透性能随烧成温度的...     

纳米镍在陶瓷膜表面的吸附行为研究

研究了纳米镍粉体在无机陶瓷平板膜面上的静态吸附和错流过滤过程中的动态沉积行为.实验考察了纳米镍悬浮液浓度、温度、时间、陶瓷膜孔径等操作条件对纳米镍吸附行为的影响,测定了纳米镍在膜面上的静态吸附和动态沉积数据.研究结果表明,纳米镍在膜表面的静态吸附符合Langmuir等温方程,纳米镍的吸附量随着时间和浓度的增加先迅速增加而后缓慢上升并趋于稳定;在错流过滤过程中,随着料液浓度,过滤时间的增加,纳米镍的沉积量迅速增加,导致膜通量降低.对平均粒径为60 nm的镍粉过滤,孔径为0.3～0.8 μm的陶瓷膜较为合适,此时膜面上镍的吸附量小,渗透通量高.     

陶瓷膜强化过滤技术的应用

陶瓷膜在过滤过程中,因浓差极化和膜污染会导致膜通量下降而影响陶瓷膜的过滤效果。通过对陶瓷膜污染进行径向分层分析,结合工程实践和相关试验研究,总结了现有相关的陶瓷膜强化技术,为陶瓷膜过滤强化技术的工业应用提供参考。     

Effect of Cross-flow Velocity on the Critical Flux of Ceramic Membrane Filtration as a Pre-treatment for Seawater Desalination

Pre-treatment, which supplies a stable, high-quality feed for reverse osmosis (RO) membranes, is a critical step for successful operation in a seawater reverse osmosis plant. In this study, ceramic membrane systems were employed as pre-treatment for seawater desalination. A laboratory experiment was performed to investigate the effect of the cross-flow velocity on the critical flux and consequently to optimize the permeate flux. Then a pilot test was performed to investigate the long-term performance. The result shows that there is no significant effect of the cross-flow velocity on the critical flux when the cross-flow velocity varies in laminar flow region only or in turbulent flow region only, but the effect is distinct when the cross-flow velocity varies in the transition region. The membrane fouling is slight at the permeate flux of 150 L穖^-2穐^-1 and the system is stable, producing a high-quality feed (the turbidity and silt density index are less than 0.1 NTU and 3.0, respectively) for RO to run for 2922.4 h without chemical cleaning. Thus the ceramic membranes are suitable to filtrate seawater as the pre-treatment for RO.     

非均粒悬浮液的陶瓷膜错流深滤速度研究

根据使用陶瓷膜中存在的问题,并以非对称陶瓷膜结构特点为基础,提出了以陶瓷膜支撑层（深层）与膜层共同作为过滤介质的一种新的陶瓷膜错流深层过滤方式。用非均粒径高岭土悬浮液,经过自行设计的实验流程和错流过滤器,进行了陶瓷膜错流深层过滤等实验。对取得的实验数据进行分析对比,得到了在相同操作条件下新方式比传统错流膜过滤的过滤阻力...     

陶瓷膜过滤细微颗粒悬浮体系的数学模拟

通过对陶瓷膜过滤悬浮液过程中单颗粒的受力分析,获得了可沉积颗粒临界粒径(xcrit)的计算公式.计算的xcrit值与实验测定的沉积层内的粒径分布一致:随颗粒粒径的增大, xcrit呈先增大后减小的趋势. 在讨论xcrit与颗粒粒径(dp)、膜孔径(dm)关系的基础上,将微滤过程按dp/dm的比值分为三种类型:dp/dm≤1, 颗粒迅速阻塞膜孔;1＜dp/dm≤10 ,颗粒在膜表面形成连续滤饼;dp/dm》10,颗粒对膜孔口覆盖,在膜表面形成不连续滤饼.并以此为基础建立了预测陶瓷膜过滤不同粒径和粒径分布的颗粒悬浮液渗透通量的数学模型.计算结果与实验结果的比较表明:本模型对文献模型的改进之处是适用范围从1＜dp/dm≤10扩展到0.48≤dp/dm≤120;在操作压力对渗透通量的影响计算中,假设滤饼层孔隙率不变的计算结果与实验结果一致,说明此体系的滤饼是不可压缩的;在错流速率对渗透通量的影响计算中,假定滤饼层孔隙率随错流速率成指数变化的计算结果比假定沉积层孔隙率随错流速率不变的计算结果好,说明错流速率的变化同时影响滤饼层内颗粒的粒径分布和其形成的滤饼层的结构.