聚丙烯中空纤维微孔膜减压膜蒸馏

研究了聚丙烯中空纤维微孔膜（PPHM）减压膜蒸馏（VMD）对0．51mol／LNaCl水溶液的分离性能．实验表明,在40～65℃盐水温度范围内,两个膜组件的脱盐效率接近100％,蒸馏通量J随盐水温度的升高而增大,J与膜两侧的蒸汽压差△p成线性关系．PPHM的装填密度不同时,器件的蒸馏系数Km没有明显差别,但装填密度较低时膜两侧的△p较大,使得J较大,表明渗透过蒸汽在膜下游的传质对蒸馏通量有很大影响．     

微孔聚丙烯中空纤维膜

以熔融纺丝－冷却拉伸与热致相分离两种制备微孔聚丙烯中空纤维的意义、原理、过程、影响因素等进行了评述。     

中空纤维膜膜蒸馏过程研究进展

膜蒸馏技术以其极高的截留率和温和的操作条件等优势成为膜分离技术中一个重要的分支,并成功应用于海水苦咸水淡化、工业废水处理及食品加工等领域。中空纤维膜以其高的装填密度和自支撑结构极大地降低了传质阻力,从而实现膜蒸馏过程中的高通量和高选择性。近年来,随着膜蒸馏用中空纤维膜制备技术的日益扩充和成熟,限制其工业化发展的膜蒸馏过程因素如中空纤维膜组件的设计和优化、使用过程中出现的膜表面结垢及膜污染等也逐渐得到重视。文中从中空纤维膜组件优化、膜污染、组合工艺及应用等方面综述了中空纤维膜膜蒸馏过程的研究进展,并对其膜蒸馏过程中亟待深入研究的内容和其应用前景进行了展望。     

聚丙烯中空纤维膜耐氧化改性及膜蒸馏的应用研究

聚丙烯中空纤维膜在纯水预处理、制药纯化分离、饮料酒水浓缩、工业废液回收等领域有广泛的应用.为了提高聚丙烯基中空纤维膜的耐氧化性与使用寿命,本研究通过添加抗氧剂和改进成型工艺来制备高性能聚丙烯中空纤维膜.具体探讨了最佳抗氧剂添加量对膜抗氧化性的影响,经过氧化实验36 h后,添加0.4%抗氧剂1076可使聚丙烯中空纤维膜的水接触角提高67%,同时拉伸强度降低10%,最大伸长率降低15.4%.在膜蒸馏实验中,添加0.3%抗氧剂1010的耐氧化聚丙烯中空纤维膜在运行30 h后,对Al³⁺的截留率依旧可达99.7%.总之,抗氧剂的添加显著提高了聚丙烯中空纤维膜在膜蒸馏应用中的截留性质和使用寿命.     

SEM研究微孔聚丙烯中空纤维膜的形成

利用扫描电子显微镜研究硬弹性聚丙烯拉伸过程中形态的变化和微孔的形成,同时,重点讨论了聚丙烯熔体的温度、所受拉伸比等对聚丙烯中空纤维膜微孔结构的影响。结果表明,聚丙烯熔体的温度较低、所受拉伸比较大,所形成的微孔膜孔径分布均匀、孔隙率较高。     

并流条件下聚丙烯中空纤维微孔膜的过滤特性

采用死端过滤（并流）对两种聚丙烯中空纤维微孔膜的低浊度水过滤性能进行了实验研究,并采用滤饼理论对聚丙烯微孔膜的过滤特性进行了描述．当被处理体系的阻力由膜阻力控制时,由于滤饼阻力的增加使得渗透通量快速衰减;当过程阻力由膜阻力和滤饼阻力共同主导时,渗透通量衰减变缓．在过程初期滤饼阻力与渗透总量成线性关系,但后期有偏离这种线性关系并有快速增大的趋势．分析结果表明,在相同渗透量下滤饼阻力的增加不仅与滤液本身性质有关,而且与微孔膜材料的本征性质有关,滤饼理论可以很好地解释聚丙烯微孔膜处理低浊度水溶液时的过滤性能．     

PVDF疏水中空纤维膜的膜蒸馏含盐废水处理性能研究

利用新型高通量聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维疏水膜,对石化企业废水经反渗透(RO)处理的浓排水进行减压膜蒸馏(VMD)处理实验.研究了RO浓排水流速、温度和冷侧真空度对VMD过程中PVDF膜性能的影响,考察了PVDF膜在VMD法RO浓水浓缩过程中的性能变化.结果表明,原液流速对膜性能无明显影响;原液温度或冷侧真空度提高都会使膜的产水通量明显上升,而产水电导保持稳定.在冷侧真空度为-0.095MPa、原液温度70℃、流速0.66m/s的条件下,经15.2h实验,将RO浓排水浓缩20倍,膜的产水通量从25.8L/(m2*h)降低至11.8L/(m2*h),产水电导低于4霺/cm,脱盐率高于99.99%,产水CODCr值约30mg/L.经过5次浓缩实验后,PVDF膜的通量和产水电导均保持稳定.     

聚丙烯中空纤维微孔滤膜在油田含油污水处理中的应用

聚丙烯中空纤维微孔滤膜是以聚丙烯为原料经融熔纺丝、拉伸、定型制成的平均孔径为０．０７￣０．１μｍ的疏水性微孔膜，经特殊工艺亲水处理后亲水膜。在油田含油污水的处理中，用亲水微孔聚丙中空纤维膜装置进行了中型试验，结果处理后的水质可达含油≤１ｍｇ／Ｌ，悬浮固体≤１ｍｇ／Ｌ，固体颗粒直径≤２μｍ的占总体积的９０％以上，完全可达到低渗透油层注入水的要求。实验中，发现因污水的温度比较高，造成封装组件的环氧树脂     

制膜条件对聚丙烯中空纤维微孔膜强度的影响研究

用热致相分离法制备了聚丙烯中空纤维膜,研究了制膜过程中等规聚丙烯熔融指数、初始浓度以及凝固浴温度等因素对所制备膜强度的影响,提出了用热致相分离法制备等规聚丙烯中空纤维膜的适宜工艺条件.对影响合成高分子膜强度的各因素进行了分析和讨论.     

聚丙烯中空纤维膜疏水性能测试方法研究

采用切线法测量聚丙烯中空纤维膜的静态接触角,考察实验条件如平衡时间、滴液体积以及环境温湿度对膜接触角的影响,根据相对标准偏差确定接触角测试条件.在此基础上,采用原子力显微镜进行膜表面形貌表征,测量并比较聚丙烯初生纤维和商品膜的接触角,分析表面粗糙度对膜疏水性能的影响.结果表明,当液滴体积小于0.1μL,避免了液滴重力对接触角的影响,环境温湿度和平衡时间是影响测量结果的主要因素.规则的微孔结构使膜表面粗糙度增大,形成毛细效应,有效阻止了液滴铺展和滑移,膜疏水性能显著提高.当液滴体积为0.04μL,环境温度为(20±2)℃,湿度为(25±4)%~(65±4)%,液滴平衡时间为15s,膜接触角为111.2°~107.8°,相对标准偏差小于5%.     

聚丙烯中空纤维膜拉伸性能测试方法试验研究

通过中空纤维膜断裂强度概念的引入,利用国产电子单纱强力机,对熔纺拉伸法聚丙烯中空纤维微孔膜,进行了拉伸性能测试方法的试验研究.考察了不同测试条件下,膜纤维断裂强度和断裂伸长率及其变异系数的变化规律,从而确定最佳测试务件,建立了中空纤维膜断裂强度的测试方法,为中空纤维膜性能指标及检测方法标准体系的制定与完善奠定了基础.     

聚全氟乙丙烯中空纤维膜制备及其膜蒸馏过程*

以聚全氟乙丙烯(FEP)为成膜聚合物, 采用熔融纺丝-拉伸法制备FEP中空纤维膜, 研究了后拉伸倍数对FEP中空纤维膜结构与性能的影响。结果表明, 初生FEP中空纤维膜结构较为致密, 拉伸后出现微孔结构。随着拉伸倍数的提高膜的孔隙率和氮气通量明显增大, 而液体渗透压(LEP)有所降低。将所得FEP中空纤维膜用于减压膜蒸馏(VMD)研究, 并将其与常规熔融纺丝-拉伸法聚丙烯(PP)中空纤维膜比较。结果表明, 所得FEP中空纤维膜的疏水性能、液体渗透压力和力学强度均优于PP中空纤维膜。较强的疏水性能使其稳定运行而不被液体渗透, 脱盐率稳定在99%以上。同时, FEP中空纤维膜具有较大的内径(0.74 mm), 在保证较高脱盐率前提下可采用内压式减压膜蒸馏, 且真空膜蒸馏通量随着进料温度的升高显著增高。     

中空纤维式减压膜蒸馏组件的温度压力分布及通量特性研究

为了研究减压膜蒸馏过程中膜管内的温度，压力分布及传质通量特性，分别建立膜蒸馏过程的传热，传质数学模型，对其中的温度，压力分布和蒸馏量进行了理论分析和数值模拟，推导了计算膜蒸馏通量的新方法－－对数平均压差法，并分别比较了对数平均压差法和算术平均压差法计算通量的特点。结果表明，采用对数平均压差法计算总蒸馏通量，其误差在1．2％以内，当膜管进，出口内外压差之比△p‘／△p“≤1．6时，采用算术平均压差法来计算通量可将误差控制在＋2％内，而当△p‘／△p“较大时，不能采用算术平均压差法计算膜管内外平均压差及蒸馏通量。     

聚丙烯中空纤维膜在海水中的老化现象

本文对聚丙烯中空纤维膜在海水淡化中的老化现象进行了研究,采用差热扫描、傅立叶变换红外分析、扫描电镜等方法对聚丙烯中空纤维膜在海水中应用前后的结构变化进行了表征,通过多组比对浸泡实验,分析了聚丙烯中空纤维膜海水浸泡后强度降低的原因,并对如何防止聚丙烯中空纤维膜在海水中快速老化,提高其使用寿命进行了讨论。     

环保领域中聚丙烯中空纤维膜-生物反应器的研究

采用聚丙烯中空纤维膜对传统活性污泥曝气法进行改造,进行了中空纤维膜－生物反应器对高浓度有机废水处理特性的研究,初步实验结果表明：Ｂ／Ｃ在０．３￣０．５时,ＣＯＤＣＲ的去除率稳定在８７．５￣９１．０％;当Ｂ／Ｃ大于０．５时,ＣＯＤＣＲ的去除９８％;对ＮＨ３－Ｎ的去除率在８０％左右,本方法处理效率高,抗冲击负荷能力强,出水水质优良,操作管理方便,占地面积小,具有良好的工业应用前景。     

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     

膜蒸馏传质强化研究

以纯水和ＮａＣｌ水溶液为实验物系,采用聚丙烯中空纤维微孔膜分别进行了渗透膜蒸馏、纯水介质膜蒸馏和盐水强化膜蒸馏实验研究,考察了盐水浓度和操作温度对膜蒸馏传质通量和热效率的影响,并对３种形式膜蒸馏的实验数据进行了对比．结果表明,盐水强化措施可以有效地提高膜蒸馏传质通量,并使过程的热效率显著提高．     

超声波-减压膜蒸馏组合技术处理甲基橙溶液的研究

将超声波与减压膜蒸馏技术相结合,采用聚丙烯(PP)中空纤维膜,研究了超声波促进作用下减压膜蒸馏法处理高浓度甲基橙溶液的分离性能.实验结果表明,超声波有利于减轻减压膜蒸馏过程的膜污染,提高分离性能;进料甲基橙溶液浓度600 mg/L时,超声波提高减压膜蒸馏过程的膜通量达44.87%;同时,超声波-减压膜蒸馏组合技术较减压膜蒸馏过程有更大的COD去除率.     

拉伸法微孔聚烯烃中空纤维膜原纤熔纺过程的数值模拟分析（Ⅰ）——聚丙烯

通过建立数学模型对微孔聚烯烃中空纤维膜原纤的纺织过程进行数值模拟分析。该模型经实验证实是有效的。对基本纺丝模式进行分析后，提到了对指导实际纺丝操作的一些有益的规律。