本文選題：滲透汽化 + 電場　； 參考：《天津工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：滲透汽化技術(shù)是一種新型的膜分離技術(shù),由于高效、節(jié)能、工藝簡單、易于操作等優(yōu)勢,在有機(jī)物脫水、脫除水中少量有機(jī)物、有機(jī)物-有機(jī)物分離等方面被廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的滲透汽化過程遵循溶解擴(kuò)散機(jī)理,往往是僅僅依靠調(diào)節(jié)膜兩側(cè)蒸汽壓差來控制滲透物的傳質(zhì)速率,而本文通過在傳統(tǒng)方式中引入不對稱靜電場的方法建立了耦合場滲透汽化過程模型,使傳質(zhì)過程得到了很大改善。本文主要考察了不對稱靜電場對不同極性滲透物傳質(zhì)過程的影響;探討了不同方向的梯度場對滲透物傳質(zhì)過程的作用;并針對電場對膜結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響進(jìn)行了分析討論。本文以商品化聚乙烯醇膜為滲透汽化膜,分別對水、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙酸乙酯、間二甲苯、對二甲苯等物質(zhì)的耦合場滲透汽化過程進(jìn)行了研究,分別從乙醇/水、不同體系有機(jī)物、同系物、同分異構(gòu)體等角度討論了電場對不同極性物質(zhì)的影響。結(jié)果證明,在正向梯度場下,極性物質(zhì)的通量和提高率都隨著電場梯度正比例變化,變化的程度與滲透物種類相關(guān),非極性物質(zhì)的通量不受電場影響。對于水和乙醇來說,電場對水的促進(jìn)作用更大:而對于不同體系有機(jī)物來說,電場對醇類的影響要高于酯類,而同系物中,一般分子量較小時(shí),電場的促進(jìn)作用較大,同時(shí),也可以通過引入電場的方法,實(shí)現(xiàn)在提高一些同分異構(gòu)體的通量的同時(shí)提高其分離性能的目的。實(shí)驗(yàn)還對梯度場方向的影響進(jìn)行了討論,結(jié)果表明正向梯度場對極性物質(zhì)的傳質(zhì)過程有促進(jìn)作用,而反向梯度場有牽制作用,但是兩種情況下,電場對傳質(zhì)過程的影響程度相同。實(shí)驗(yàn)對加壓前后膜表面元素和微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,結(jié)果表明,加壓后膜材料的表面結(jié)構(gòu)形態(tài)和斷面結(jié)構(gòu)形態(tài)并沒有什么變化,膜表面的水接觸角和化學(xué)鍵以及元素和元素含量都沒有變化。
[Abstract]:Pervaporation technology is a new membrane separation technology. Because of its advantages of high efficiency, energy saving, simple process and easy operation, it is widely used in dehydration of organic matter, removal of a small amount of organic matter in water, and separation of organic-organic matter. The traditional osmotic vaporization follows the mechanism of dissolution and diffusion, and the mass transfer rate of the permeate is controlled only by adjusting the pressure difference between the two sides of the membrane. In this paper, the model of osmotic vaporization process of coupling field is established by introducing asymmetric electrostatic field in the traditional way, and the mass transfer process is greatly improved. In this paper, the influence of asymmetric electrostatic field on the mass transfer process of different polarity permeates is investigated, the effect of gradient field in different directions on the mass transfer process is discussed, and the influence of electric field on membrane structure parameters is analyzed and discussed. In this paper, the coupling field pervaporation process of water, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, ethyl acetate, m-xylene and p-xylene were studied using commercial PVA membrane as pervaporation membrane. The effects of electric field on different polar substances were discussed from the angles of ethanol / water, organic compounds in different systems, homologues and isomers. The results show that the flux and the rate of increase of polar matter change with the positive proportion of electric field gradient under the positive gradient field, and the change degree is related to the permeable species, and the flux of non-polar matter is not affected by electric field. For water and ethanol, the effect of electric field on water is greater: for organic matter of different systems, the effect of electric field on alcohols is higher than that on esters, while in homologues, the effect of electric field is greater when the molecular weight is small, and at the same time, It is also possible to increase the flux of some isomers and improve their separation performance by introducing electric field. The effect of the gradient field on the direction of the gradient field is also discussed. The results show that the forward gradient field can promote the mass transfer process of polar matter, while the reverse gradient field can restrain the mass transfer process, but in both cases, The effect of electric field on mass transfer process is the same. The surface elements and microstructure of the membrane were characterized before and after compression. The results showed that there was no change in the surface structure and cross-section structure of the membrane before and after compression. The water contact angle and chemical bond on the surface of the film as well as the contents of elements and elements have not changed.
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ028.8

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1837720