中空纤维更新液膜在己内酰胺精制中的应用

研究了中空纤维更新液膜技术用于己内酰胺精制时的传质性能,考察了两相流速、萃取剂用量对传质的影响,并与大块液膜技术以及萃取塔技术进行了对比。在实验范围内,中空纤维更新液膜过程总传质系数随两相流速的增大而增大,且壳程流速对传质的影响较大。中空纤维更新液膜过程传质通量可达大块液膜的1．5倍,总体积传质系数可达工业萃取塔的2．3倍,萃取剂用量相比于大块液膜、工业萃取塔大幅度降低,具有很大的应用潜力。     

螺旋管式膜强化传质过程的研究与进展

膜传质过程越来越为众多研究者关注,本文全面综述了近年来螺旋管式膜强化传质过程的机理以及研究进展,并结合膜萃取传质过程的特性,提出螺旋管式中空纤维膜强化膜萃取传质过程的机理,给出了螺旋管式中空纤维膜强化膜萃取的实验结果。结果表明,螺旋管式中空纤维膜比直管式中空纤维膜的传质系数可以大２～４倍。     

中空纤维更新液膜传质性能的研究

研究了中空纤维更新液膜(HFRLM)技术的传质性能.以CuCl2水溶液-10%P204 煤油-盐酸为实验体系,研究结果表明,中空纤维更新液膜技术可以实现同级萃取-反萃,且总传质系数随料液相流速的增大而增大,在实验条件下,总传质系数受反萃相流速的影响较小.实验研究探讨了混合方式(料液与萃取剂混合和反萃剂与萃取剂混合)和体系分配系数对传质性能的影响.实验结果表明,由于相间分配系数的不同,总传质系数受混合方式的影响较大,以分配系数较大的一相与萃取相混合流经管程的方式对传质过程有利.     

轴向扩散对中空纤维膜萃取器传质性能的影响

通过测量聚丙烯中空纤维膜萃取器壳程和管程流动的RTD曲线 ,证实了中空纤维膜器管程与壳程流动均较为复杂 ,与理想平推流和理想全混釜相差较大。膜器管程流动的轴向返混程度随着流速增加而减小 ,而膜器壳程流动的轴向返混程度随着流速的增加而增大。将两相流轴向扩散模型用于描述传质情况 ,比较了表观传质系数和真实传质系数 ,计算了中空纤维膜萃取器中真实的浓度剖面。结果表明 ,中空纤维膜萃取器轴向扩散导致表观传质系数比真实传质系数下降 30 %左右 ,所以在进行膜器设计和放大时 ,中空纤维膜器的轴向扩散不可忽略。     

膜萃取过程的传质特性研究

膜萃取是一种新型的分离技术。本文在中空纤维膜器中研究了膜萃取过程的传质特性。通过四种不同体系的实验,求取了基于水相的总传质系数,提出了求算膜萃取过程中各分传质系数k_(?)、k_(?)、k_(?)的半经验关联式。研究表明,减小膜阻可以强化膜萃取过程,提高过程的总传质系数.比较和分析膜萃取过程中各部分传质阻力,可以看出,对于萃取相平衡常数m1的体系应选用疏水膜器,对于m1体系则应选用亲水膜器。     

新型气隙式膜蒸馏组件脱盐过程

利用基于聚丙烯中空纤维膜和聚丙烯中空纤维换热管的新型能量回收式膜组件(AGMD-HF),以70 g·L^-1的氯化钠溶液为研究对象,考察了膜组件长度和膜孔径大小对膜组件脱盐性能的影响。为直接衡量操作条件、组件参数以及温差、浓差极化现象对传质系数的影响,引入总传质系数,并研究进料温度和膜孔径对总传质系数的影响。实验结果表明,总传质系数随着温度的升高、膜孔径的增大而增大,提高膜孔径可有效提高总传质系数,同时可有效提高通量和造水比。通量随组件长度的增大而减小,而造水比增大,因此在应用过程中可综合考虑通量和造水比以便选择合适的组件长度。     

聚丙烯中空纤维膜萃取过程传质特性研究

在自制的中空纤维膜器中研究了膜萃取过程的传质特性.研究表明,自制的带折流板的膜器可以提供较高的传质效率.增大水相流速可以提高传质速率,而改变有机相流速对传质没有影响.通过对实验数据的回归分析得出了折流膜器的壳间传质关联式.该研究对折流膜萃取器的开发和设计具有参考价值.     

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。     

中空纤维膜萃取镉离子的研究

处理重金属离子水溶液是环境治理中的一个重要方面 ,应用新型膜萃取技术对去除水溶液中镉离子进行了研究。首先测定镉离子在不同萃取体系中的分配系数 ,选择合适的萃取剂 ,在中空纤维膜器中研究膜萃取去除镉离子的分离效果和传质特性 ,探讨不同装填因子、两相流速、水相初始浓度等实验条件对分离和传质的影响。实验结果表明 ,体积分数为 5 0 %的P2 0 4 正庚烷溶剂对于镉离子有较好的萃取效果。当装填因子为 0 .732 8时 ,经 33cm长的中空纤维膜器一级萃取可将溶液质量浓度由 40 0mg/L降至 0 .2mg/L以下 ,证明了膜萃取的高效性     

中空纤维致密膜基吸收CO2传质机理分析

研究了硅橡胶/聚砜中空纤维致密膜基吸收CO2的传质机理,考察了吸收剂种类(NaOH、MEA、DEA、TEA)、NaOH浓度、吸收剂流速、吸收剂压力和气相压力对CO2传质系数的影响,并采用数学模型对实验结果进行了分析.其中,用2×103 mol·m-3NaOH溶液作吸收剂时,聚合物膜传质为控制步骤,总传质系数与CO2在膜中的传质系数相近,且实验过程中无漏液、鼓泡等现象发生.     

Mass transfer coefficients in reactive extraction of lactic acid from fermentation broths in hollow-fibre membranes

Mass transfer of lactic acid was investigated during its extractive recovery from fermentation broths in a hydrophobic hollow-fibre membrane module. The solvent and the aqueous phases were continuously recycled through the hollow-fibre module into their respective reservoirs, and the mass transfer rate was calculated from the measurements of concentration of lactic acid in solvent phase. Mainly, the tubeside resistance controlled the mass transfer rate. A mathematical analysis was conducted for the mass transfer process in the membrane module and values of the overall mass transfer coefficient were estimated at different flow rates.     

超临界CO2在水平螺旋管内的冷却换热特性

采用数值模拟和实验结合的方法研究超临界CO₂在水平冷却螺旋管内的换热特性。研究了质量流量、热通量及压力对传热系数的影响,并比较了直管和螺旋管在加热和冷却条件下的换热特性。结果表明,与直管相比,螺旋管对换热的强化作用随着质量流量的减小和压力的增加而增加。在相同热通量条件下,螺旋管的冷却换热的传热系数比加热的传热系数高,且由于浮升力的影响,加热条件下传热系数存在较大的振荡。     

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．     

溶胀对膜萃取传质性能的影响

溶剂对膜的溶胀,使膜的物理结构发生变化,进而对膜萃取传质性能产生一定的影响。本文以３０％ＴＢＰ（煤油）－醋酸－水,正丁醇－醋酸－水和２０％７３０１（煤油）－醋酸－水为实验体系在聚砜和聚四氟乙烯微孔平板膜器中系统地了溶胀地膜萃取总传质系数的影响。结果表明,微孔膜发生溶胀后孔隙率发生明显的变化,其总传质系数有较大的下降。     

Effect of swelling on mass transfer performance in membrane extraction

The membrane extraction experiments were performed with tributyl phosphate/acetic acid (HAc)/water, n-butanol/HAc/water and 20% Alamine (in kerosene); HAc; and water as working systems. HAc was transferred from the aqueous phase to the organic phase. The effect of flat membranes swelling on mass transfer was studied. The membranes were microporous polysulfone and microporous polytetrafluoroethylene. The overall mass transfer coefficients based on the water phase were calculated and compared between nonswollen and swollen membranes. The experimental results show that the physical structure of the flat membranes used in our experiments was changed if soaked by organic solvents; however, change in thickness was not found. The overall mass transfer coefficients clearly were decreased after the flat membranes were swollen. The most likely reason is that the mass transfer resistance was increased because of the change of the membrane structure. The results also show that it is better to choose a hydrophilic membrane to reach high mass transfer performance when the equilibrium constant is very low. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 73: 1555–1561, 1999     

聚四氟乙烯膜气体吸收数学模型和孔隙率的影响

膜吸收是将膜分离与传统的吸收技术相结合的一种新型分离技术。在这些过程中经常使用多孔膜,多孔膜对过程的传质性能有一定的影响。对不同孔隙率的微孔聚四氟乙烯(PTFE)疏水性平板膜的膜气体吸收过程中液相传质性能进行了实验研究。当采用去离子水-CO2吸收体系时,多孔膜的孔隙率对液相传质性能没有影响;当采用NaOH水溶液-CO2吸收体系时,多孔膜的孔隙率对液相传质性能有明显的影响。在相同流速下,孔隙率大的膜液相传质系数高于孔隙率小的膜。以双膜理论为指导,建立了多孔膜气体吸收过程中液相传质模型。用该模型描述多孔膜孔隙率对液相传质系数的影响,其结果与实验数据具有良好的一致性。     

陶瓷微滤膜分散传质性能

引　言近年来 ,国内外对膜法制乳的研究已做了相当多的工作[1～ 7] ,并取得了良好的结果 .膜法制乳即以微滤膜为分散介质制备乳液的方法[8] .研究结果证明 ,采用膜分散制乳的方法可以得到液滴直径小且均一的稳定的乳液 .由于微滤膜的孔隙率较大 ,这种方法所需压力很小 ,能耗小 ,粒径可小于 10 μｍ,这是传统的分散方法无法达到的 .由此可见 ,膜法分散是理想的分散方法 .目前工业中的萃取操作多采用传统的分散法 ,分散的液滴粒径大 (1ｍｍ左右 ) ,比表面积小 ,滴内传质速度小 ,萃取效率低 .而膜法分散应用于萃取 ,传质面积和滴内传质速度比传…     

Mass transfer at the confining wall of helically coiled circular tubes with gas–liquid flow and fluidized beds

Experiments were conducted to investigate the effect of various dynamic and geometric parameters on mass transfer coefficients in two-phase helically coiled flow systems. Computation of mass transfer coefficients was facilitated by the measurement of limiting current at the electrodes fixed flush with the inner surface of the tube wall. Two flow systems were chosen: a two-phase liquid solid fluidized bed and a two-phase gas–liquid up flow. An equimolar potassium ferrocyanide and potassium ferricyanide solution in the presence of sodium hydroxide was used as the liquid phase. In the fluidized bed, glass spheres and sand of different sizes were employed as fluidizing solids. In two-phase flow system nitrogen was employed as inert gas. The pressure drop in the presence of fluidizing solids in helical coils was found to increase with increase in the pitch of the coil and was maximum for straight tube. The mass transfer coefficients were found to increase with increase in liquid velocity. The mass transfer coefficients in case of gas–liquid flow were found to be independent of liquid velocity and the pitch of the coil, and were largely influenced by gas velocity only. The data were correlated using j_D factor, Helical number, Froude number and Stanton number.     

三维翅片管外螺旋流动传热强化

流体在螺旋隔板换热器的壳程类似于塞状流流动,几乎没有返混和流动死区.在相同压降下,其传热系数比普通的弓形隔板换热器高得多.以润滑油作为实验介质,研究了润滑油在螺旋隔板单管换热器的壳程传热和压降性能,并与光滑管进行了性能对比.采用Wilson图解法分别分离出了螺旋隔板花瓣管和光滑管单管换热器的管程传热系数,并计算出各自的壳程传热系数,壳程传热系数相对误差为±3％.实验结果表明,在相同Reynolds数下,螺旋隔板花瓣管单管换热器的Nusselt数和压降Δp分别是螺旋隔板光滑管单管换热器的2～2.7倍和1.3～1.4倍.与螺旋隔板光滑管单管换热器相比,螺旋隔板花瓣管单管换热器的传热性能的提高远高于压降的提高,证明在螺旋流条件下,花瓣管具有很好的传热强化性能.