發(fā)布時間：2021-04-18 17:07

　　為提高膜蒸餾過程中的滲透通量,對膜組件料液側(cè)流道進行優(yōu)化,利用計算流體力學(xué)（CFD）軟件,對3種膜組件（模型A、模型B、模型C）進行三維模擬計算,對比分析各膜組件的內(nèi)部流動狀態(tài)、溫度極化系數(shù)（TPC）、濃度極化系數(shù)（CPC）;同時,考察流道優(yōu)化后膜通量和熱效率的變化情況。模擬結(jié)果表明:模型A內(nèi)存在主流區(qū)和回流區(qū),模型B內(nèi)分區(qū)現(xiàn)象消失,模型C內(nèi)流動最為復(fù)雜;模型A溫度極化最嚴重,模型B濃度極化最嚴重,模型C各極化現(xiàn)象最弱;此外,模型C在膜通量方面比模型A提升至少90%,對于熱效率,模型C最高,模型A與模型B在不同工況下存在差異。最后,選取模型C進行實驗,發(fā)現(xiàn)實驗值與模擬值吻合良好,驗證模型的準確性。結(jié)果表明:流道優(yōu)化能極大改善膜蒸餾的通量問題,研究結(jié)果為進一步優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)提供了科學(xué)依據(jù)。 

【文章來源】：科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(27)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

三維物理模型

表1 疏水膜物性參數(shù)Table 1 Physical properties of hydrophobic membranes 主體材料 平均孔徑/μm 厚度/mm 孔隙率/% 曲折因子 膜導(dǎo)熱系數(shù)/(W·m-1·K-1) PTFE 0.45 0.13 85 1.12 0.2561表2 默認操作參數(shù)Table 2 Default operating parameter 參數(shù)名稱 熱側(cè)溫度/ ℃ 冷側(cè)溫度/℃ 熱側(cè)入口流速/(m·s-1) 冷側(cè)入口流速/(m·s-1) 質(zhì)量分數(shù)/% 數(shù)值 70 20 0.6 0.6 5

不同工況下實驗與模擬對比

【參考文獻】：
期刊論文
[1]氣液兩相流強化氣隙式膜蒸餾脫鹽實驗及CFD模擬[J]. 李花,潘艷秋,俞路,沈馭臣,何德民.  高校化學(xué)工程學(xué)報. 2019(01)
[2]真空膜蒸餾技術(shù)處理模擬高含鹽廢水實驗研究[J]. 丁鵬元,黨偉,劉建勛,魏蓓.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2019(03)
[3]直接接觸式膜蒸餾用于處理含鹽溶液的實驗研究[J]. 劉羊九,韓吉田,王云山,任天健.  化工學(xué)報. 2018(S2)
[4]計算流體力學(xué)在水處理膜過程中的應(yīng)用[J]. 張雅琴,張林,侯立安.  中國工程科學(xué). 2014(07)
[5]多效膜蒸餾技術(shù)在中藥提取液濃縮中的應(yīng)用研究[J]. 粘立軍,韓月芝,陸瑩瑩,孔鵬,高瑞昶.  中國醫(yī)藥工業(yè)雜志. 2013(01)

碩士論文
[1]基于PTFE中空纖維膜的膜蒸餾技術(shù)處理高鹽溶液的研究[D]. 劉加云.浙江理工大學(xué) 2014



本文編號：3145850