發(fā)布時間：2021-01-17 20:52

　　膜蒸餾用于海水淡化技術(shù)具有余熱利用率高、對水質(zhì)敏感度低等優(yōu)勢,而低熱效率與膜通量制約了其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用進程,其中尤為重要的原因之一是溫度極化與濃度極化的存在,操作參數(shù)與膜組件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化可以改變流體的流動狀態(tài),破壞膜兩側(cè)的邊界層,但目前的研究多采用僅以膜通量作為評價標準的實驗法,存在諸多限制。因此,本研究采用數(shù)值模擬與實驗驗證相結(jié)合的方法對直接接觸式膜蒸餾展開研究,以溫度極化系數(shù)、濃度極化系數(shù)作為微觀評價指標,以熱效率、膜通量作為宏觀評價指標,從兩個角度分別闡述操作參數(shù)的影響過程與膜組件的優(yōu)化結(jié)果,為優(yōu)化過程提供理論指導。為模擬傳統(tǒng)膜組件Model A中操作參數(shù)和流態(tài)對其傳熱傳質(zhì)過程影響規(guī)律,引用文獻進行數(shù)值模擬模型驗證,而后在多種工況下采用單因素法與正交法進行宏觀與微觀對比。結(jié)果表明,所引用文獻的實驗值與本研究模擬值在不同條件下最大誤差分別是6%與9%,由此證明所選模型的合理性。在所有測試工況下逆流的膜通量略大于順流,而逆流的熱效率低于順流,此外對膜通量與熱效率影響最顯著的三個操作參數(shù)為:熱側(cè)溫度、冷側(cè)溫度、熱側(cè)進口流速,其中熱側(cè)溫度、熱側(cè)進口流速與膜通量與熱效率呈正相關(guān),而冷側(cè)溫度... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

地球水資源Fig.1.1Proportionalchartofwaterresourcesdistributionontheearth地球通過蒸發(fā)-降雨過程實現(xiàn)水資源比例的平衡與水體的凈化

該技術(shù)有望成為未來人類淡水主要來源方式之一。水淡化技術(shù)水淡化是將淡水從海水中提取的技術(shù)，其目的是將鹽與水分開，根據(jù)分離過水淡化主要分為物理法與化學法[7]，如圖 1.2 所示，化學法主要分為水合物法，其過程涉及化學反應(yīng)物的生成，會對水質(zhì)本身造成影響，此外對于大規(guī)高昂，所以應(yīng)用范圍狹窄。物理法在分離過程中不涉及化學反應(yīng)，技術(shù)相對敏感度較低，分離過程所用能源多元化，故應(yīng)用廣泛，物理法主要分為熱法萃取法[8]，包含兩種思路：1.輸入外界能源加熱海水，2.減小壓強以降低沸點用相變將海水中易揮發(fā)組分分離提取，其中多級閃蒸（MSF）與多效蒸餾淡化領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛。而膜法是通過膜表面細小的膜孔實現(xiàn)海水中個各組性，其中反滲透法在該領(lǐng)域擁有極高的市場占有率[9]。

圖 1.3 海水淡化規(guī)模增長Fig.1.3 Scale growth of seawater desalination化工程分布呈現(xiàn)區(qū)域性[11]，如圖 1.4，1.5 所示，其主要集中于天津個省份，四個省所占總量 84.2%，其中三個省是北方省份，都屬于水主要用于以下幾個方面，生活用水占 33.11%，火電用水 31.58鋼鐵企業(yè)所占 13.03%[10]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]混合法測量溶液比熱容[J]. 董光興,王軍,葛素紅,王新星.  河西學院學報. 2016(02)
[2]聚合物含量對膜蒸餾用聚偏氟乙烯電紡納米纖維膜的影響[J]. 樊華,姜欽亮,侯得印,張立娟,王軍,趙長偉.  水處理技術(shù). 2016(04)
[3]國家海洋局發(fā)布《2014年全國海水利用報告》[J]. 胡敏.  煉油技術(shù)與工程. 2015(10)
[4]膜蒸餾過程探討[J]. 呂曉龍.  膜科學與技術(shù). 2010(03)
[5]水危機及其對策——水的良性社會循環(huán)[J]. 李圭白.  城鎮(zhèn)供水. 2010(03)
[6]水蒸氣蒸餾法提取中藥揮發(fā)油存在的問題及解決方法[J]. 劉繼鑫,王克霞,李朝品.  時珍國醫(yī)國藥. 2008(01)
[7]膜蒸餾技術(shù)及其應(yīng)用進展[J]. 吳庸烈.  膜科學與技術(shù). 2003(04)
[8]水資源承載力評價指標體系研究[J]. 惠泱河,蔣曉輝,黃強,薛小杰.  水土保持通報. 2001(01)
[9]氯化鈉溶液物性關(guān)系式[J]. 席華.  天津輕工業(yè)學院學報. 1997(02)
[10]如何判別層流和湍流[J]. 趙朝林.  醫(yī)學物理. 1992(03)

碩士論文
[1]中國區(qū)域水資源承載力時空分布特征研究[D]. 白雅潔.蘭州財經(jīng)大學 2018
[2]真空膜蒸餾傳遞機理和過程特性研究[D]. 高振.天津大學 2004



本文編號：2983575