【摘要】： 全球淡水資源匱乏日益嚴(yán)重,海水淡化是解決這一問題的有效途徑,而膜蒸餾作為一種新型海水淡化方法越來越引起人們的重視,它采用疏水性微孔膜將兩種不同溫度的料液隔開,在膜兩側(cè)蒸氣壓差的作用下,揮發(fā)性組分以蒸氣形式透過膜孔,并在膜冷側(cè)冷凝成液相,從而實現(xiàn)混合物分離或提純的目的。膜蒸餾所用設(shè)備簡單,維護方便,除鹽率高,較低的溫度下即可進行,這些都有可能使得淡化水的成本降低,因而研究膜蒸餾海水淡化過程NaCl水溶液機理十分必要。 由于炭膜是一種多孔疏水性膜,且孔徑分布均勻,適合做膜蒸餾水溶液的實驗用膜。所以本論文開展了炭膜在膜蒸餾海水淡化中的應(yīng)用研究,論文在對炭膜進行性能表征的基礎(chǔ)上,實驗考了察炭膜進行膜蒸餾的可行性,在此基礎(chǔ)上,將優(yōu)選的炭膜用于膜蒸餾NaCl水溶液過程中,考察操作參數(shù)對通量和截留率的影響,得出較優(yōu)化的操作條件。研究結(jié)果表明焦煤炭膜較適合真空式膜蒸餾,而無煙煤炭膜適合直接接觸式膜蒸餾。過程通量隨進料溫度、真空度的升高和進料流量的增大而增大;隨料液中NaCl濃度的增大而減小;通過實驗得到將炭膜進行膜蒸餾實驗時較優(yōu)化的操作工藝條件為:溫度為60℃、流量為40L·h~(-1)、濃度為20g·L~(-1)(海水氯化鈉濃度相當(dāng))、真空度為0.5MPa。 在以上實驗研究的基礎(chǔ)上,本論文根據(jù)炭膜孔徑分布特點,確定膜蒸餾過程氣體在膜內(nèi)擴散由努森擴散(Knudsen diffusion)與粘性流(Poiseuille flow)共同控制,并首次嘗試將膜孔徑對數(shù)正態(tài)分布模型與膜蒸餾跨膜傳質(zhì)模型結(jié)合,建立了NaCl水溶液膜蒸餾過程的傳質(zhì)和傳熱模型,并由此考察孔徑分布、膜蒸餾操作參數(shù)對膜蒸餾傳質(zhì)通量的影響。模擬結(jié)果與實驗結(jié)果的對比研究表明,考慮孔徑分布的傳質(zhì)模型預(yù)測值更接近于實測值。因此,本文建立的考傳質(zhì)傳熱模型能較準(zhǔn)確地描述NaCl水溶液膜蒸餾的跨膜傳質(zhì)過程。模擬研究結(jié)果還表明膜的平均孔徑增大時,通量增大:在平均孔徑相同的情況下,膜孔越密集,通量越小。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：P747
【圖文】：

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大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文室內(nèi)壓力會逐級降低，海水逐級降溫，因而可連續(xù)產(chǎn)出淡化水。圖1.2為多級閃蒸工藝流程圖。磚 磚磚 磚磚磚磚磚磚磚磚磚磚 迷迷趁三，， ，欲甘范二佗叮傲 lll 111111111:一 一產(chǎn)典沸俐屯 屯 ，，，， ， ， ， ， 翻翻p

圖1.5膜蒸餾過程原理圖1.5princiPleofmembranedistillationProc的研究就比較單一，基本是對膜的數(shù)對膜蒸餾的影響。張永波[40]用相實驗考察其疏水性能。新疆大學(xué)的苦咸水，用PVDF、PP進行海水淡唐娜[#2]制備出PP膜，并通過膜蒸餾溫度、真空度等因素對膜蒸餾實驗染這一問題，以黃山一家公司污染水流速等對膜蒸餾實驗的影響，并在延濱和馬潤雨[44，45]建立膜蒸餾過程，發(fā)現(xiàn)當(dāng)濃度達到25%左右時，膜污

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 阮國嶺;;海水淡化及其在電廠中的應(yīng)用[J];電力設(shè)備;2006年09期

2 馮春生,李國民,吳庸烈;應(yīng)用于膜蒸餾過程的F26微孔膜的初步研究[J];高分子學(xué)報;2004年06期

3 林斯清,張維潤;海水淡化的成本[J];膜科學(xué)與技術(shù);2001年04期

4 林斯清;海水和苦咸水淡化[J];水處理技術(shù);2001年01期

5 黃培,邢衛(wèi)紅,徐南平,時鈞;氣體泡壓法測定無機微濾膜孔徑分布研究[J];水處理技術(shù);1996年02期

6 李毓林,靳國厚;海水淡化現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J];水利科技與經(jīng)濟;2001年04期

7 李新貴,劉睿,黃美榮;炭膜制備及其高效氧氮分離性能[J];新型炭材料;2004年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 張永波;苦咸水淡化用聚偏氟乙烯微孔蒸餾膜的研制[D];天津工業(yè)大學(xué);2002年

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本文編號：2759280