陶瓷膜分離技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、耐酸堿性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)等突出優(yōu)點(diǎn),已在除石化外的多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。催化油漿是煉油裝置排出的殘?jiān)?含有約80%較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的可利用烴類(lèi)物質(zhì),卻因含有固雜及1%催化劑粉末,影響其二次產(chǎn)品的品質(zhì)。本文為開(kāi)拓陶瓷膜分離技術(shù)在石化領(lǐng)域的應(yīng)用,提出催化油漿脫固的新方法,設(shè)計(jì)搭建了實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行了深入研究。主要工作如下:1.搭建了催化油漿陶瓷膜過(guò)濾技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行了催化油漿的過(guò)濾效果實(shí)驗(yàn),研究了跨膜壓差、操作溫度以及雜質(zhì)濃度對(duì)滲透率的影響。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,陶瓷膜對(duì)雜質(zhì)具有較強(qiáng)的濾除效果,可適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境,過(guò)濾后的油漿可以達(dá)到再利用的要求。該實(shí)驗(yàn)為陶瓷膜技術(shù)的工業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。2.利用CFD軟件FLUENT對(duì)膜管內(nèi)輕質(zhì)油流動(dòng)的速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)進(jìn)行了模擬分析。采用多孔介質(zhì)模型模擬滲透過(guò)程,建立了膜管的模型,研究了膜管內(nèi)流動(dòng)與管道流趨勢(shì)的一致性,以及壓力的分布規(guī)律,為膜管的結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供了依據(jù)。3.利用搭建的裝置對(duì)被污染的膜管進(jìn)行清洗實(shí)驗(yàn),考察了陶瓷膜管過(guò)濾性能再生狀況,驗(yàn)證了其可重復(fù)利用性。4.在大型乙醇胺液工藝裝置側(cè)線(xiàn)上進(jìn)行中試試驗(yàn),結(jié)果顯示,加裝陶瓷膜過(guò)濾裝置,可以增強(qiáng)雜質(zhì)濾除的效果,有效延長(zhǎng)裝置的使用壽命,表明該技術(shù)可以滿(mǎn)足工業(yè)化要求。
【學(xué)位單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TQ028.8
【部分圖文】：

隨著膜分離過(guò)程的不斷進(jìn)行，大分子雜質(zhì)不斷沉積在膜表面，使靠近膜內(nèi)側(cè)??濃度ｃｗ高于通道中心濃度ｃｂ，這種濃度的積累會(huì)導(dǎo)致邊界層的出現(xiàn)，使過(guò)濾效??率降低，出現(xiàn)濃差極化現(xiàn)象［｜（）］，如圖１－２所示。??｜?ＳＩ?Ｉ?￡２?｜?１３?｜???＾??進(jìn)料?＇??｜?—??Ｉ??Ｉ?！??ＭＳ??極化霞??圖１－２濃差極化示意圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｓｋｅｔｃｈ?ｍａｐ?ｏｆ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ??過(guò)濾持續(xù)進(jìn)行較久時(shí)間后，膜表面及孔內(nèi)會(huì)吸附、沉積大分子雜質(zhì)，發(fā)生膜??污染現(xiàn)象［１１］，從而降低分離效率。??２??

?１．２．２．過(guò)濾方式??如圖１－３所示，終端過(guò)濾和錯(cuò)流過(guò)濾，為膜分離的常見(jiàn)形式。終端過(guò)濾是??利用重力的作用，根據(jù)混合物粒徑的不同，從而完成分離，但終端過(guò)濾易形成濾??餅，需要經(jīng)常清洗以恢復(fù)膜的工作效率。錯(cuò)流過(guò)濾是一種較抗污染的方式，原料??沿膜管軸向流動(dòng)，利用徑向剪切力作用，完成分離。雜質(zhì)隨著液體的流動(dòng)而不停??地流動(dòng)，這樣的設(shè)計(jì)能夠增長(zhǎng)膜的使用周期［１２］。??幽?Ｙ：＿??ＪＵＳｍｍＬ?￥＇敬—…ｗ??常規(guī)終鑄過(guò)綣?＃裹遠(yuǎn)逸??圖１－３過(guò)濾方式示意圖??Ｆｉｇ．１－３?Ｔｈｅ?ｓｋｅｔｃｈ?ｍａｐ?ｏｆ?ｆｉｌｔｒａｔｉｎｇ?ｍｏｄｅ??１．２．３過(guò)濾機(jī)理??在微濾膜和超濾膜等具有明顯的孔道結(jié)構(gòu)的膜產(chǎn)品中，在過(guò)濾時(shí)均是利用膜??的篩分性質(zhì)，以壓力差為傳質(zhì)動(dòng)力進(jìn)行分離的過(guò)程。在靜壓差的作用下，小于膜??孔的粒子透過(guò)膜，大于膜孔的粒子被阻攔在膜的表面上，使得大小不同的粒子得??以分離［１３＿１４］。??這種截留作用可以分為三種形式：在膜表面上的機(jī)械截留、在膜孔內(nèi)的沉積、??在膜表面及孔內(nèi)的吸附。但是查閱大量資料顯示

（ｃ）廢乳化液超濾膜設(shè)備?（ｄ）納米Ｔｉ０２膜分離裝置??（ｃ）Ｅｍｕｌｓｉｏｎ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｄｅｖｉｃｅ?（ｄ）?Ｔｉ〇２?ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｄｅｖｉｃｅ??圖１－４陶瓷膜的應(yīng)用??Ｆｉｇ．１－４?Ｔｈｅ?ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｅｒａｍｉｃ?ｍｅｍｂｒａｎｅ??陶瓷膜的性質(zhì)與特點(diǎn)??瓷膜的基本構(gòu)造由大孔支撐體和表面小顆粒涂層組成，其中混合體來(lái)保證機(jī)械強(qiáng)度［２１＿２２］。陶瓷膜相對(duì)同性能的有機(jī)膜的優(yōu)膜污染之后經(jīng)化學(xué)或熱清洗恢復(fù)到之前的狀態(tài)，而且抵抗外界，機(jī)械強(qiáng)度較高，可使用壽命較長(zhǎng)，如圖１－５所示，因此深得化領(lǐng)域的青睞。但因成本高、大規(guī)模應(yīng)用瓶頸的存在，大大技術(shù)發(fā)展和進(jìn)一步推廣。??
【參考文獻(xiàn)】

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1 楊釗;程景才;楊超;梁斌;;非對(duì)稱(chēng)陶瓷膜管滲透性能的CFD模擬研究[J];化工學(xué)報(bào);2015年08期

2 丁慧;彭兆洋;李毅;溫沁雪;陳志強(qiáng);;無(wú)機(jī)陶瓷膜處理油田采出水[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2013年04期

3 安家榮;宗媛;吳梁紅;呂亳龍;張娜;賈琳;;含油污水陶瓷膜處理工藝的數(shù)值模擬[J];膜科學(xué)與技術(shù);2012年03期

4 曹炳鋮;;催化油漿凈化技術(shù)及其化工利用的研究進(jìn)展[J];石油化工;2012年03期

5 孟廣耀;陳初升;劉衛(wèi);劉杏芹;彭定坤;;陶瓷膜分離技術(shù)發(fā)展30年回顧與展望[J];膜科學(xué)與技術(shù);2011年03期

6 崔佳;王鶴立;龍佳;;無(wú)機(jī)陶瓷膜在水處理中的研究進(jìn)展[J];工業(yè)水處理;2011年02期

7 呂涯;尹玖黎;;催化裂化油漿液固分離技術(shù)研究[J];石化技術(shù);2009年03期

8 彭文博;漆虹;李衛(wèi)星;邢衛(wèi)紅;徐南平;;陶瓷膜通道相互作用的實(shí)驗(yàn)分析及CFD優(yōu)化[J];化工學(xué)報(bào);2008年03期

9 周萍;毛丹;白志山;馬吉;汪華林;;用于催化外甩油漿的微旋流分離流場(chǎng)的數(shù)值模擬[J];化工設(shè)備與管道;2008年01期

10 張兆前;李正;朱根權(quán);謝朝鋼;;催化裂化油漿利用的技術(shù)進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2007年11期

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1 呂東偉;陶瓷超濾膜分離乳化油過(guò)程中膜污染機(jī)制與抗污染改性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

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1 張洪瑩;催化裂化油漿水洗脫固的研究[D];華東理工大學(xué);2017年

2 殷紅軍;大慶油田含油污水處理關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)研究[D];吉林大學(xué);2016年

3 付馨;陶瓷膜技術(shù)及其在油田污水精細(xì)處理中的應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2014年

4 徐超;油田含油污水陶瓷膜處理技術(shù)研究[D];中國(guó)石油大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2890445