膜吸收技术及其在脱除酸性气体中的应用研究

膜基气体吸收是膜技术与气体吸收技术相结合的新型杂化膜过程，与传统的气流接触吸收相比有诸多优点，通过介绍膜基气体吸收技术的分离机理及其在脱除酸性气体中的应用特点，展示了膜基气体吸收技术在化学工业中的广阔应用前景。     

中空纤维膜接触器分离CO2/N2混合气体的研究

以氢氧化钠(NaOH)、单乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)为吸收剂,采用疏水性聚丙烯中空纤维微孔膜接触器技术进行了从CO2/N2混合气中分离CO2的研究.从机理上简要探讨了影响CO2吸收传质的因素.结果表明3种吸收剂分离CO2的效率依次为MEA＞NaOH＞DEA,CO2的分离效率随吸收剂浓度和流速的提高而增大,随混合气流速及其中CO2浓度的增大而减小;在壳流程与腔流程的对比中腔流程对CO2的吸收效率要明显好于壳流程.     

膜吸收法脱除二氧化硫

采用膜吸收器可以脱除工业尾气中的二氧化硫．以质量分数为２％的ＮａＯＨ水溶液作为吸收液,聚丙烯中空纤维膜（ＰＰ膜）组件为膜吸收器,考察了不同的吸收液、吸收液浓度、压力、进料气浓度和速率等因素对二氧化硫脱除率的影响．分析了各种影响二氧化硫吸收率的因素,为工业实验提供依据     

中空纤维膜接触器分离烟气中CO2试验研究

在中空纤维膜接触器分离CO2试验台上,对模拟烟气进行分离CO2试验,采用MEA、MDEA和氨基酸盐3种吸收液,考察了吸收液流速、浓度、温度以及气体流速和入口CO2浓度对CO2的脱除效率和系统阻力的影响。试验结果表明采用氨基酸盐吸收液,CO2的脱除效率可达90％以上,而气相阻力小于150Pa。因此该技术满足了锅炉烟气大、压力小的特点,非常适合于烟气中CO2的分离与回收,是一种很有前途的分离CO2的方法。     

溴水的膜吸收性能研究

研究了溴水的膜吸收分离性能,并采用回归正交试验设计方法优化溴水膜吸收工艺条件.以NaOH溶液作为吸收剂,采用PVDF中空纤维膜,研究了吸收时间、溴水温度、吸收液浓度及其流速等操作条件对溴水膜吸收性能的影响.结果表明:溴的吸收率随吸收时间的增加而增大,溴水膜吸收过程进料温度与传质系数之间符合阿伦尼斯关系.吸收液侧NaOH的浓度从0.003 mol/L增加至0.01 mol/L时,传质系数从4.75×10-4 cm/s增至6.02×10-4cm/s,对应的膜通量从2.4×10-3 kg/(m2·h)增至3×10-3 kg/(m2·h).吸收液的流体动力学条件对于溴水膜吸收过程通量无显著影响.采用回归正交试验确定的PVDF膜溴水膜吸收分离最佳工艺为:当NaOH吸收溶液浓度为0.01 mol/L,流量为2 L/h时,浓度为220 mg/L的溴水在进料温度为50℃、进料流速为22.24 cm/s的条件下,膜吸收通量达到6.17×10-3kg/(m2·h).     

孔隙率对中空纤维膜气体吸收过程影响的研究

以两种不同孔隙率的疏水性聚丙烯中空纤维膜组件研究了从CO2／空气混合气中用NaOH吸收CO2时传质系数的差异,分析了表面孔隙率对膜吸收过程传质性能的影响,并进一步讨论了膜孔隙率对膜吸收器设计的影响．     

中空纤维膜接触器用于柠檬酸盐溶液吸收模拟烟气中SO2的研究

采用中空纤维膜接触器对柠檬酸盐溶液吸收模拟烟气中SO2的行为进行了研究.考察了柠檬酸盐溶液浓度、溶液pH值对膜吸收效果的影响,对比了不同中空纤维膜材料的吸收效果,考察了吸收液中硫酸根的生成情况.研究结果表明:增大柠檬酸盐浓度有利于提高SO2的吸收速率和容量;吸收液pH值越高,吸收效果越好;疏水性中空纤维膜吸收效果优于亲水性膜;吸收液中硫酸根离子浓度随时间基本呈线性增加,增加的速率约为0.192 g/(L.h).     

膜气液接触过程的研究进展

在膜气液接触过程中,气液流速可操作范围宽,结构紧凑,易于放大,不存在液泛、沟流和雾沫夹带等问题,已成为膜科学与技术研究的热点之一.分别介绍了膜气液接触器的结构,气液传质过程中气膜传质阻力、膜阻力和液膜传质阻力的估算以及影响这些阻力的主要因素,膜气液接触过程在气体分离、无泡曝气、饱和烃/不饱和烃分离、废气中VOCs脱除和纳米粒子制备等方面的应用,并对膜气液接触过程的发展方向进行了展望.     

混合气中C6H6的膜气体吸收分离过程

以疏水性聚丙烯中空纤维膜为气液接触膜,n-甲酰吗啉(n-Formyl morpholine,NFM)水溶液为吸收剂,研究了膜气体吸收技术分离混合气中苯的传质过程,考察了各操作参数对传质过程的影响,建立传质阻力模型,对模型预测值与实验值进行了对比.结果表明:提高气液相流量及浓度、吸收剂浓度,降低吸收液负载有利于提高传质通量.传质过程受液膜控制;在实验条件下,模型预测值与实验值符合较好,最大误差为20.2%,平均误差为9.2%.     

海水烟气脱硫膜吸收单元及工艺研究

以海水作为吸收剂,采用自行研制的中空纤维管式膜接触器作为吸收单元,进行膜吸收法海水烟气脱硫过程模拟试验研究.考察膜接触器结构、膜填充密度、膜吸收单元工艺方式、模拟烟气SO2浓度、温度、气液流量等因素对脱硫效率的影响.结果表明,提高烟气温度、海水流量、膜接触器内气液分布均匀程度、气液相有效接触面积、增加膜吸收级数,均有利于提高脱硫率;烟气流量及SO2浓度的增大不利于SO2的脱除;烟气流经管程的气液流程方式利于提高脱硫率,但是气阻大,进气压力高,工程化应用难以实现.提高膜材料传质特性和优化设计膜接触器结构是提高膜吸收法烟气脱硫效率的根本途径.     

膜接触器分离混合气中二氧化碳

以N-甲基二乙醇胺（MDEA）水溶液为吸收剂,采用疏水性聚丙烯中空纤维膜组件（HFPPM）作为膜接触器,研究了膜接触器分离CO2/N2混合气传质性能,主要考察了吸收剂浓度,液速,吸收温度,原料气浓度和气速等因素对CO2吸收性能的影响,比较了同一膜组件不同流程和不同膜组件及膜形态对分离效果的影响,并对膜组件运行的稳定性进行了初步考察,实验结果表明,采用MDEA溶液和HFPPM膜接触器分离CO2/N2混合气具有较快的传质速率和较高的分离效率．     

气态膜过程中的热效应

实验表明提高温度（Ｔ）能大幅度增加挥发性物质在气态膜过程中的传质系数（Ｋ），Ｋ和Ｔ间的关系符合Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ方程Ｋ＝Ｋｏｅｘｐ（－Ｅ／ＲＴ）。用Ｓｔｏｋｅｓ－Ｅｉｎｔｅｉｎｓ和Ｌｅｖｅｑｅ方程，从理论上证实：（１）对于易挥发性物质（如ＨＣＮ），温度主要是通过降低进水边界层中水溶液的粘度或提高扩散系数，而使传质系数大幅度升高；（２）对于挥发性较小的物质（如苯酚），温度主要是通过提高其蒸汽压或进水