基于減壓膜蒸餾除濕溶液再生過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-14 11:15
用LiCl溶液作為除濕溶液進(jìn)行減壓膜蒸餾(VMD)溶液再生實(shí)驗(yàn)。研究了溶液溫度、濃度,纖維膜的長(zhǎng)度、數(shù)量對(duì)膜通量、傳質(zhì)系數(shù)、截留率和再生能力的影響.結(jié)果表明,溶液的溫度對(duì)VMD的再生性能有很大影響,再生能力從0.1%升高到0.8%~1.2%,水通量、傳質(zhì)系數(shù)也隨再生溫度的升高而增大.在相同的再生能力下,30%LiCl溶液的再生溫度比20%LiCl溶液高約7℃。為了提高高濃度溶液的再生效果,可以適當(dāng)提高再生溫度.此外,溶液的水通量和再生能力隨著膜數(shù)的增加先降低再增加。因此,合理選擇數(shù)量的纖維膜可以不僅節(jié)省材料,還可以提高再生能力.
【文章來(lái)源】:工程熱物理學(xué)報(bào). 2020,41(11)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
圖1?VMD溶液再生實(shí)驗(yàn)圖??Fig.?1?Experimental?diagram?of?VMD?liquid?regeneration??
oiseuille流動(dòng)的權(quán)重系數(shù)。??(r?+?A)??由于VMD工藝中存在濃度極化和溫度極化,主??體溫度不能用來(lái)代替薄膜表面溫度,也不能用主體??的飽和蒸氣壓代替薄膜表面的飽和蒸氣壓。為了驗(yàn)??證公式,本文使用純水進(jìn)行VMD實(shí)驗(yàn)。在使用純水??的VMD過(guò)程中,不用考慮濃差極化。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,??攪拌器用于快速攪拌以降低膜表面的溫度極化。因??此,在該過(guò)程中不考慮濃度極化和溫度極化。VMD??實(shí)驗(yàn)在4根型號(hào)1和型號(hào)2的膜上進(jìn)行.通過(guò)真空??泵將真空壓力維持在4.7?kPa。從圖2中可以看出,??計(jì)算結(jié)果與不同類型膜下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相同,最??大誤差小于15%。這表明公式可以應(yīng)用于VMD膜??通量計(jì)算,并獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。??(6)??S?pc是餾出物??從不同的角度提出了不同的機(jī)理模型,如Knud-??sen流動(dòng)模型和黏性流動(dòng)模型,但它們的應(yīng)用受到一??定程度的限制。根據(jù)真空膜蒸餾的特點(diǎn),一些研究??人員將上述兩種模型結(jié)合起來(lái),得到不同范圍的膜??通量公式。??VMD再生期間膜中氣體的擴(kuò)散機(jī)制由分子運(yùn)??動(dòng)的平均自由程A和膜孔的大小決定。平均自由程??可以通過(guò)公式計(jì)算??(7)??當(dāng)孔半徑r<0.05A?xí)r,與分子-分子碰撞相比,分??子-孔壁碰撞占主導(dǎo)地位,氣體在多孔介質(zhì)中的擴(kuò)??散為Knudsen擴(kuò)散[10]。??J??2?(?SM??er??3?V?^cRT?J?Sr??(Pfm?-?Pp)??(8)??其中,r是膜的孔隙曲折度。??當(dāng)?0.05A?<?r?<?50A?時(shí),Knudsen?擴(kuò)散和??Poiseuille流動(dòng)均對(duì)傳質(zhì)過(guò)程有貢獻(xiàn)??[2??(8M\??^?er?1?er2??
??0.0??55?60?65?70?75?80?85?90??tJ°C??(b)截留率與再生能力??圖4膜長(zhǎng)度對(duì)再生性能的影響??Fig.?4?Effect?of?membrane?length?on?regeneration??performance??當(dāng)溶液濃度為30%時(shí),通過(guò)使用型號(hào)2膜比較??在55?85°C溫度下4,?6和10纖維膜的水通量和再??生能力。當(dāng)膜數(shù)從4增加到10時(shí),其他參數(shù)保持不??變。VMD再生過(guò)程的通量,傳質(zhì)系數(shù),截留率和再??生能力的結(jié)果如圖5(a)所示。在相同的再生溫度下,??如果溫度為75°C,?4,?6和10纖維膜的水通量分別??為2.21、1.3和1.48?kg.m_2.h_1?梢钥闯,當(dāng)纖維??膜的數(shù)量為4時(shí),單位時(shí)間單位面積通過(guò)膜的水分??最多。當(dāng)膜的數(shù)量從4增加到10時(shí),水通量先減小??然后上升。這主要是因?yàn)楫?dāng)膜的數(shù)量最小時(shí),纖維??膜不會(huì)彼此獨(dú)立地影響,并且每單位時(shí)間單位面積??允許更多的水分通過(guò)膜。當(dāng)纖維膜的數(shù)量增加時(shí),膜??之間的相互作用降低了單位時(shí)間單位面積的水通董??〇??0.0??55?60?65?70?75?80?85?90??tj°c??(b)截留率與再生能力??圖5膜數(shù)對(duì)再生性能的影響??Fig.?5?Effect?of?membrane?number?on?regeneration??performance??3結(jié)論??本文針對(duì)LDACs提出了?VMD溶液再生方法,??并對(duì)該方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。用LiCl溶液進(jìn)行VMD??溶液再生實(shí)驗(yàn)。研究了溶液溫度、濃度,膜長(zhǎng)度、數(shù)??量對(duì)膜通量、傳質(zhì)系數(shù)、截留率和再生能力的影響。??具體
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種用于除濕溶液的新型太陽(yáng)能耦合再生系統(tǒng)[J]. 程清,張小松. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)
[2]減壓膜蒸餾傳熱傳質(zhì)過(guò)程[J]. 劉捷,武春瑞,呂曉龍. 化工學(xué)報(bào). 2011(04)
[3]絕熱型和內(nèi)熱型再生過(guò)程熱性能對(duì)比[J]. 殷勇高,李士強(qiáng),張小松. 化工學(xué)報(bào). 2010(S2)
[4]濃鹽溶液的膜蒸餾機(jī)理研究[J]. 贠延濱,劉麗英,馬潤(rùn)宇,FaneAG. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2002(04)
本文編號(hào):3284036
【文章來(lái)源】:工程熱物理學(xué)報(bào). 2020,41(11)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
圖1?VMD溶液再生實(shí)驗(yàn)圖??Fig.?1?Experimental?diagram?of?VMD?liquid?regeneration??
oiseuille流動(dòng)的權(quán)重系數(shù)。??(r?+?A)??由于VMD工藝中存在濃度極化和溫度極化,主??體溫度不能用來(lái)代替薄膜表面溫度,也不能用主體??的飽和蒸氣壓代替薄膜表面的飽和蒸氣壓。為了驗(yàn)??證公式,本文使用純水進(jìn)行VMD實(shí)驗(yàn)。在使用純水??的VMD過(guò)程中,不用考慮濃差極化。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,??攪拌器用于快速攪拌以降低膜表面的溫度極化。因??此,在該過(guò)程中不考慮濃度極化和溫度極化。VMD??實(shí)驗(yàn)在4根型號(hào)1和型號(hào)2的膜上進(jìn)行.通過(guò)真空??泵將真空壓力維持在4.7?kPa。從圖2中可以看出,??計(jì)算結(jié)果與不同類型膜下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相同,最??大誤差小于15%。這表明公式可以應(yīng)用于VMD膜??通量計(jì)算,并獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。??(6)??S?pc是餾出物??從不同的角度提出了不同的機(jī)理模型,如Knud-??sen流動(dòng)模型和黏性流動(dòng)模型,但它們的應(yīng)用受到一??定程度的限制。根據(jù)真空膜蒸餾的特點(diǎn),一些研究??人員將上述兩種模型結(jié)合起來(lái),得到不同范圍的膜??通量公式。??VMD再生期間膜中氣體的擴(kuò)散機(jī)制由分子運(yùn)??動(dòng)的平均自由程A和膜孔的大小決定。平均自由程??可以通過(guò)公式計(jì)算??(7)??當(dāng)孔半徑r<0.05A?xí)r,與分子-分子碰撞相比,分??子-孔壁碰撞占主導(dǎo)地位,氣體在多孔介質(zhì)中的擴(kuò)??散為Knudsen擴(kuò)散[10]。??J??2?(?SM??er??3?V?^cRT?J?Sr??(Pfm?-?Pp)??(8)??其中,r是膜的孔隙曲折度。??當(dāng)?0.05A?<?r?<?50A?時(shí),Knudsen?擴(kuò)散和??Poiseuille流動(dòng)均對(duì)傳質(zhì)過(guò)程有貢獻(xiàn)??[2??(8M\??^?er?1?er2??
??0.0??55?60?65?70?75?80?85?90??tJ°C??(b)截留率與再生能力??圖4膜長(zhǎng)度對(duì)再生性能的影響??Fig.?4?Effect?of?membrane?length?on?regeneration??performance??當(dāng)溶液濃度為30%時(shí),通過(guò)使用型號(hào)2膜比較??在55?85°C溫度下4,?6和10纖維膜的水通量和再??生能力。當(dāng)膜數(shù)從4增加到10時(shí),其他參數(shù)保持不??變。VMD再生過(guò)程的通量,傳質(zhì)系數(shù),截留率和再??生能力的結(jié)果如圖5(a)所示。在相同的再生溫度下,??如果溫度為75°C,?4,?6和10纖維膜的水通量分別??為2.21、1.3和1.48?kg.m_2.h_1?梢钥闯,當(dāng)纖維??膜的數(shù)量為4時(shí),單位時(shí)間單位面積通過(guò)膜的水分??最多。當(dāng)膜的數(shù)量從4增加到10時(shí),水通量先減小??然后上升。這主要是因?yàn)楫?dāng)膜的數(shù)量最小時(shí),纖維??膜不會(huì)彼此獨(dú)立地影響,并且每單位時(shí)間單位面積??允許更多的水分通過(guò)膜。當(dāng)纖維膜的數(shù)量增加時(shí),膜??之間的相互作用降低了單位時(shí)間單位面積的水通董??〇??0.0??55?60?65?70?75?80?85?90??tj°c??(b)截留率與再生能力??圖5膜數(shù)對(duì)再生性能的影響??Fig.?5?Effect?of?membrane?number?on?regeneration??performance??3結(jié)論??本文針對(duì)LDACs提出了?VMD溶液再生方法,??并對(duì)該方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。用LiCl溶液進(jìn)行VMD??溶液再生實(shí)驗(yàn)。研究了溶液溫度、濃度,膜長(zhǎng)度、數(shù)??量對(duì)膜通量、傳質(zhì)系數(shù)、截留率和再生能力的影響。??具體
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種用于除濕溶液的新型太陽(yáng)能耦合再生系統(tǒng)[J]. 程清,張小松. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)
[2]減壓膜蒸餾傳熱傳質(zhì)過(guò)程[J]. 劉捷,武春瑞,呂曉龍. 化工學(xué)報(bào). 2011(04)
[3]絕熱型和內(nèi)熱型再生過(guò)程熱性能對(duì)比[J]. 殷勇高,李士強(qiáng),張小松. 化工學(xué)報(bào). 2010(S2)
[4]濃鹽溶液的膜蒸餾機(jī)理研究[J]. 贠延濱,劉麗英,馬潤(rùn)宇,FaneAG. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2002(04)
本文編號(hào):3284036
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/gongchengguanli/3284036.html
最近更新
教材專著