膜蒸馏的膜组件性能及动态过程研究
膜蒸馏是一种新型的膜分离技术,可用于海水和苦咸水淡化、热敏物质的浓缩等诸多方面.研究用于膜蒸馏过程的膜组件性能,进而解决它在实际应用中存在的相关问题,具有重要的理论和实际意义.该文以研究膜蒸馏跨膜传质过程为起点,重点研究用于膜蒸馏过程的直接接触式平面膜组件、气隙式平面膜组件和中空纤维膜组件的性能,并将研究结果用于考察动态膜蒸馏过程.以膜蒸馏的跨膜传质过程为对象,分析了气体在多孔介质中的传递机理,由此得到了膜蒸馏系数（MDC）随膜内平均温度的变化关系,发现对于孔径较大的膜,MDC值随温度的升高明显升高,这是Poiseuille流动对跨膜传质有重要贡献的外在表现.在用实验方法得出自行设计膜组件传热系数关联式的基础上,又测定了一种膜的KMPT模型参数.对小型气隙式（AGMD）平面膜组件进行了实验研究,重点考察流体流量、温度和气隙厚度对组件通量的影响,发现流量和温度对组件通量的影响程度与DCMD相比相差甚远,而气隙厚度对组件通量的影响非常大.从理想中空纤维组件的数学模型出发,用数值模拟的方法重点研究了纤维丝内径的多分散性和纤维丝在组件壳程分布的不均匀性对组件性能的影响.进行了两种类型的动态膜蒸馏实验,即间歇恒温操作和间歇降温操作.上述研究结果可为用于膜蒸馏过程的膜组件及整个膜蒸馏装置的优化设计和优化操作提供理论依据和指导.
膜蒸馏;跨膜传质;平面膜组件;中空纤维膜组件;动态膜蒸馏过程
北京化工大学
博士
化学工程
马润宇
2001
中文
P747.1;TQ013.1
120
2004-04-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）