渗透膜蒸馏过程的试验研究及计算

利用纯水-氯化钠溶液(0.5～4.0 mol·L-1)为试验体系,对渗透膜蒸馏过程中氯化钠溶液流量,温度和浓度对渗透通量的影响进行了试验研究,在不同试验条件下考察了料液浓度和水分渗透总量随操作时间的变化.在试验研究的基础上,建立了用于描述渗透蒸馏过程中水分渗透总量和料液浓度变化的关系,并利用试验测定结果,对不同操作条件下的水分渗透总量和料液浓度进行了计算,计算结果与试验结果一致性较好.     

聚醚共聚酰胺复合膜制备及其在渗透汽化膜法脱盐中的应用研究

以亲水性聚醚共聚酰胺PEBA为分离层膜材料,采用浸渍涂覆法制备了具有较薄致密皮层的PEBA复合膜,并对其渗透汽化膜法脱盐性能进行了研究。在操作条件下,PEBA复合膜可获得5.6～51.3 L/（m2/h）的渗透液流量,盐截留率可达99%以上。随着原料液氯化钠质量浓度（0～70 g/L）的增大,渗透液流量减小,氯化钠截留率基本保持不变;随着操作温度的升高（30～70℃）,渗透液流量呈指数增大,渗透液流量和温度的关系满足阿伦尼乌斯方程,通过拟合计算得到纯水的表观活化能为26.8 kJ/mol,原料液中加入盐后,水的表观活化能略微升高,在27.5～29.8 kJ/mol。     

微纳米气液分散体系吸收脱除NO的工艺优化研究

以模拟烟气为气相,酸碱溶液、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液为液相,利用微纳米气泡发生器将模拟烟气和吸收液混合产生微纳米气液吸收脱除模拟烟气中的NO,探讨了进气NO体积分数、吸收液pH值、O_2含量、SDBS浓度和吸收液温度等对脱硝效率的影响。结果表明,脱硝效率随着进气NO体积分数和SDBS溶液浓度的增大而降低;随着吸收液pH的增大,先降低后缓慢增大;随着O_2含量的增大而增大;随着吸收液温度的上升先增大后减小。最佳工艺条件为:进气NO体积分数0.02%,吸收液pH值2.0,吸收液温度25℃,O_2含量8%。在最佳工艺条件下,NO吸收效率可达到87.8%。     

正渗透浓缩浓盐水影响因素研究初探

采用反渗透海水淡化后的浓盐水为原料液,考察了驱动液种类、切向流速(泵转速)、原料液浓度、活性层朝向等变量对正渗透过程水通量的影响。结果表明,在相同浓度下的驱动溶液,氯化钙作为驱动溶液产生的水通量最高;氯化纳次之;葡萄糖最小,但膜对氯化钠的截留率最高,随着驱动液浓度的增大,对应的水通量增大,但水通量的增加量随驱动液浓度的增大而减小;当膜的活性层朝向原料液(正渗透模式)时,初始水通量远小于膜的活性层朝向驱动液(压力阻尼渗透模式)的水通量,但在驱动液浓度相同时正渗透模式下的平均水通量更高。在切向流速达到1 L/min后,水通量受切向流速的影响较小。最后采用HTI膜在正渗透模式下以5 mol/L NaCl溶液为驱动液、切向流速为1 L/min的条件下连续运行进行浓缩,约30 h后,在原料液的容器壁上发现了少许的沉淀物,原溶液的Na Cl回收率可达到52.6%。     

渗透汽化法从丙酮-丁醇-乙醇中分离浓缩丁醇

发酵法生产丁醇的产物质量浓度很低,为了实现丁醇的高效分离浓缩,文中采用渗透汽化膜分离技术对模型发酵液(丙酮、丁醇、乙醇混合溶液,ABE)进行浓缩实验。结果表明:随着温度、真空度、错流速度、料液质量浓度的增大,丁醇通量上升;渗透汽化膜对丁醇选择性在温度50℃时最佳,并随真空度的减小而减小,随料液质量浓度的增大而降低。实验证明,渗透汽化法能实现丁醇的高效分离浓缩,并且利用串联阻力溶解扩散模型可较好地预测ABE溶液体系中各组分的传质和分离效果。     

无机盐对三甘醇脱水及发泡性能影响研究

在天然气净化工艺过程中,三甘醇会受到天然气所携带高矿化度地层水的污染,影响生产。因此,通过实验分析了氯化钠、碳酸氢钠、氯化钙以及氯化铁等无机盐对三甘醇富液脱水和发泡、消泡的影响。研究结果表明,三甘醇富液含水量越大,脱水需要的时间越长,且不易脱除;三甘醇富液脱水率随氯化钠、氯化钙和碳酸氢钠浓度的增大而下降。钙离子对三甘醇富液脱水影响要大于钠离子,碳酸根离子的影响大于氯离子;对于发泡来说,氯化钙影响最小,但氯化钠、氯化钙和碳酸氢钠都存在一个引起三甘醇富液(含有十二烷基磺酸钠)发泡高度最大的浓度,碳酸氢钠的最大,氯化钙的最小;消泡方面,三种盐存在一个消泡最大时间对应的浓度范围,这个浓度范围氯化钙最小,碳酸氢钠最大。氯化铁浓度增大使三甘醇富液脱水率缓慢下降,在研究范围内,总体变化不大;三甘醇富液发泡高度及消泡时间随氯化铁加入浓度的增大而增大,在氯化铁浓度达到0.12%(重量浓度)趋于平缓。     

糖-盐水溶液的纳滤膜分离特性

根据 NF- 45纳滤膜对糖和氯化钠的截留特性 ,选择其开展糖和盐单组分和混合体系的分离实验研究 ,考察了纳滤膜分离性能随着操作压力、循环流量及料液浓度的变化影响 ,讨论了葡萄糖 -氯化钠、蔗糖 -氯化钠混合体系中糖和盐的相互影响作用 ,运用 NF- 45纳滤膜在适宜的操作条件下 (如操作压力、料液浓度 )可实现糖和盐的较好分离     

声空化对渗透脱水影响的实验研究

将声空化应用于苹果和梨的渗透脱水，研究了物料脱水率和干物质增加率随溶液浓度、空化强度、物料厚度及作用时间段的变化趋势。研究发现，声空化对物料渗透脱水过程中的脱水率影响显著；干物质虽有所增加，但增幅不大。同时简要阐述了声空化强化渗透脱水过程中质量传递的物理机制。     

聚二甲基硅氧烷/聚醚砜复合膜渗透汽化分离水中乙酸的性能研究

制备了聚二甲基硅氧烷/聚醚砜(PDMS/PES)复合膜,用于乙酸/水体系的渗透汽化分离。研究了料液质量浓度、温度、流速及下游侧压力对渗透汽化分离性能的影响。实验结果表明,随着料液中乙酸质量浓度的增大,渗透通量增加,而分离因子呈先增大后减小的趋势;随着料液温度的升高,渗透通量增大而分离因子减小;随着料液流速的增大,渗透通量增大而分离因子减小,当达到湍流状态后,两者的变化趋势不明显;随着下游侧压力的增大,渗透通量和分离因子均减小,为获得较好的分离效果应使透过侧保持尽可能高的真空度。     

新型气隙式膜蒸馏组件盐水浓缩的试验研究

利用新型气隙式膜蒸馏组件对氯化钠溶液进行膜蒸馏试验研究。考察了进料温度、流速、浓度对膜通量、造水比和截留率的影响。结果表明,膜通量和造水比随着进料温度T3升高而增大,随着进料浓度的增加而减小;料液流量增加时膜通量增大,造水比降低;试验过程中截留率基本保持不变,稳定在99.8%以上。当料液浓度为3.0%,进料温度T1为30.0℃,T3为95.0℃、流量为7.0 L/h时,膜通量为4.1 L/(m2·h),造水比为7.0,截留率可达99.8%,经过60 d浓缩试验后,膜通量、造水比和截留率均保持稳定。