本文關(guān)鍵詞：燃煤鍋爐煙氣水分回收膜傳質(zhì)過程研究

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【摘要】：未來我國利用的褐煤比重將不斷增加,其煙氣水蒸氣量可高達16%。而天然氣燃燒產(chǎn)物水蒸氣約占18%。國內(nèi)外有很多關(guān)于利用膜技術(shù)回收煙氣水分的研究,涉及模型計算、CF1)數(shù)值模擬和實驗驗證等多個方面。但是對含濕煙氣在膜組件中傳質(zhì)過程的輸運作用機理和精細描述涉及較少。根據(jù)膜的有無孔隙可以分為多孔膜的微孔擴散和無孔膜的溶解滲透,同時,因為復(fù)合膜和非對稱結(jié)構(gòu)膜的廣泛應(yīng)用,阻力模型概念也被應(yīng)用于分析膜的傳質(zhì)過程。過去多位學(xué)者應(yīng)用Fick方程解釋傳質(zhì)過程,在總結(jié)微孔擴散、溶解滲透和復(fù)合阻力模型的使用條件和理論成果的基礎(chǔ)上,考慮到非理想性的電場梯度和濃度梯度,認為Maxwell Stefan理論可以更好的描述復(fù)雜多組分系統(tǒng)。以第三類第一種復(fù)合膜為例,分為涂層、連接層和支撐層分別進行計算。涂層部分可看作無孔膜,主要的滲透方式為溶解滲透,過渡層是支撐層與涂層的連接部分,擴散方式為溶解滲透和努森擴散,支撐層構(gòu)造較為復(fù)雜,擴散方式為粘性流和努森擴散。利用實驗數(shù)據(jù)和模擬方式分別對物理模型理論進行了驗證,發(fā)現(xiàn)物理模型與實驗數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果的相差較小,認為該模型可以利用于水蒸氣膜滲透過程流量的計算。利用該理論模型,探討材料滲透性能、壓差、孔隙率、過渡層厚度、溫度等條件對膜回收水蒸氣性能的影響。結(jié)果表明,具有高的亨利系數(shù)并且對水蒸氣較高選擇性的材料在應(yīng)用中有很大優(yōu)勢,且增大孔隙率、壓差、溫度和過渡層厚度都有助于增大水蒸氣通量。本文利用多屬性決策理論和模型計算結(jié)果,對幾種材料進行決策分析排序。醋酸纖維在所計算工況和考慮范圍內(nèi)可以更好的滿足工程應(yīng)用。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK229.6

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本文編號：1207802