先进材料在高端装备的应用进展

就航天、航空、大型海水淡化装置和深海采油平台所需的关键先进材料及其部件的发展趋势和应用进展作概要的介绍。表明高端装备特别是航空航天和海洋开发利用,是一项复杂的系统工程,需要各种高技术、新材料部件、传感器和大量资金的支撑。指出高性能纤维及其复合材料在高端装备制造中不仅能满足高性能和轻量化要求,对节能减排也有重要贡献,对发展现代国防有极其重要的意义和作用,国家应予大力支持。     

CDI二维浓度传质模型的建立以及实验验证

电容去离子技术(CDI)作为一种新兴的水处理脱盐技术,因其具有诸多优异性能而受到广泛关注。厘清CDI的传质机制是理论研究的焦点。通过对已有经验模型的分析,从沿流向方向和垂直流向方向两个方面,考虑了电场迁移以及传质扩散等因素,提出了一种新的CDI二维浓度传质模型,对CDI在除盐过程中的离子扩散及浓度分布规律进行模拟探究,根据实际实验结果对该模型进行实验验证及参数修正。结果表明,该二维模型可以较好地模拟CDI除盐过程。将该二维模型利用COMSOL软件进行模拟,观测CDI在除盐过程中的内部浓度变化。并针对存在问题提出合理化建议,为CDI技术的未来发展提供理论支撑。     

葵花籽粕多肽酶解液的精制

为了利用较为优质的植物性蛋白葵花籽粕蛋白质,在微波酶解条件下,运用单因素确定了葵花籽粕抗氧化多肽液的最适脱盐条件为:酶解液pH4.5、阴阳离子树脂比例3：2、过柱速度8倍柱/h。在此条件下,脱盐率为84.54%、·OH和O₂^-·的清除率分别为43.62%和57.08%。最适超滤条件为:超滤压力0.16 MPa、液体流速2.5 mL/s、超滤时间60 min。在此条件下,渗透通量为25.98 L/m²·h、膜污染度为0.021、·OH和O₂^-·的清除率分别为73.02%和86.58%。通过对葵花籽粕蛋白酶解液进行了深入的研究,为葵花籽粕多肽产品的开发和工业化批量生产功能性生物活性肽产品提供了理论依据。     

Sandwich Photothermal Membrane with Confined Hierarchical Carbon Cells Enabling High‐Efficiency Solar Steam Generation

Solar‐driven vaporization is a sustainable solution to water and energy scarcity. However, most of the present evaporators are still suffering from inefficient utilization of converted thermal energy. Herein, a universal sandwich membrane strategy is demonstrated by confining the hierarchical porous carbon cells in two energy barriers to obtain a high‐efficiency evaporator with a rapid water evaporation rate of 1.87 kg m^?2 h^?1 under 1 sun illumination, which is among the highest performance for carbon‐based and wood‐based evaporators. The significantly enhanced evaporation rate is mainly attributed to the inherently optimized porous evaporation mode derived from the hierarchical hollow structures of pollen carbon cells, and the synergistically regulated water transporting and thermal management performance of the sandwich membrane. Moreover, the constructed sandwich membrane also exhibits excellent self‐regenerating performance in simulated seawater and high salinity water. The developed device can maintain an average evaporation rate of 4.3 L m^?2 day^?1 in a 25 day consecutive outdoor test.     

醋酸纤维素类渗透功能膜的研究进展

随着膜法水处理技术的迅猛发展,对渗透功能膜制备及应用技术的要求日益提高。与常规渗透膜制备所采用的主流膜材料聚酰胺相比,醋酸纤维素(CA)及其衍生物由于兼具无可比拟的资源优势和独特的耐氧化性等优势而备受关注。围绕醋酸纤维素类渗透膜在纳滤、反渗透和正渗透等领域的应用,简要介绍了该类膜材料的制备方法和改性方法,回顾了其在海水淡化、油水分离、重金属脱除、手性分离等领域的应用进展,并在分析醋酸纤维素类渗透膜产品在应用领域的技术和性能优势的基础上,指出了醋酸纤维素类渗透膜进一步发展需要重点关注的研究方向。     

反渗透海水淡化技术最新研究动态

从降低海水反渗透淡化产水成本和环境友好过程的开发两个方面探讨了国内外海水反渗透淡化技术的最新研究成果和应用情况，包括能量回收器的研究、新型工艺过程的设计、海水反渗透膜的研究和应用、用膜法预处理代替传统化学器预处理以及NF—SWRO—MSF过程集成5个部分．     

水平管外壁薄膜蒸发侧表面传热系数

采用智能化薄膜厚度测试仪,在考察液体负荷、蒸发侧沸点、蒸发侧传热温差、传热管管径等因素对水平光滑传热管外液膜厚度及其波动状况影响的基础上,研究了蒸发侧表面传热系数随液膜厚度的概率分布和平均厚度变化的趋势,讨论了多种操作参数对蒸发侧表面传热系数的影响。针对水平管降膜蒸发流动的波动特性,定义了G (δ⁺)和h (α)⁺₂,得到蒸发侧表面传热系数的关系式,突出了液膜波动的影响,为进一步揭示蒸发侧表面传热系数的影响因素以及进行工业设计提供实验依据.     

小型风光互补反渗透海水淡化装置研制

介绍了风光互补供电海水淡化装置原理和研制的离网风光互补反渗透海水淡化装置,运行结果表明,该淡化装置吨水能耗约4.8 kWh/m3,适于偏远海岛、船舶、电力供应缺乏的场所,为3～5人的小集体提供生活淡水,具有较强应用推广前景,经济、环境和社会效益明显。     

海岛一体化制水装置研究与应用示范

2009年10月,在洞头县大瞿岛村建成一套50m~3·d~(-1),海岛一体化制水装置,该装置采用先进的反渗透技术、能量回收技术、微电解技术,电抑菌技术,产水水质好,能耗省,制水成本低,占地面积少.本装置的应用示范打破了国外公司对海水淡化能量回收装置的垄断,对海岛地区降低海水淡化工程建设成本、降低制水能耗、提高产品水的水质以及降低设备运行维护费用等方面起到较好的示范推广作用,对缓解我国的海岛及部分沿海地区村庄的水资源危机和保障我国海水淡化的供水安全具有极为重大的意义.     

纳滤技术用于玉米降血压肽的脱盐研究

为了使经超滤分级分离的玉米降血压肽水解液的盐分脱除,本研究采用纳滤技术对水解液进行了脱盐处理,通过测定料液的肽截留率、盐(Na+)截留率,经综合比较,首先确定了最佳操作压力;并考察了3种渗滤模型的脱盐效果。结果显示最佳操作压力为8 bar;3种模型一般经过1 h处理,其肽截留率均可达96%以上,其中以连续恒容渗滤模型脱盐效果最佳,在初始条件下(约pH8.0),经90 min处理后,脱盐率可达到76.82%;之后比较了玉米肽在不同酸度条件下的脱盐率。研究表明:在8 bar的压力下,采用连续恒容渗滤模型,于pH 7条件下脱盐效果最好9,0 min处理后,脱盐率可达到87.80%。