發(fā)布時(shí)間：2020-05-31 06:10

【摘要】：中空纖維氣態(tài)膜法提溴過程具有比表面積大、傳質(zhì)速率高、能耗低、占地面積小、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì),然而,膜是限制其工業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵。氣態(tài)膜法提取溴素所用微孔疏水膜必須具有抗氧化性和耐酸堿的能力。相較于聚丙烯,聚四氟乙烯(PTFE)具有更強(qiáng)的疏水性、具有更好的耐氧化和酸堿腐蝕能力,是氣態(tài)膜提溴的理想膜材料。本文采用PTFE中空纖維膜組件,分別進(jìn)行了基于不可逆吸收(NaOH用作吸收劑)以及可逆吸收(NaBr用作吸收劑)的氣態(tài)膜提溴實(shí)驗(yàn)。采用NaOH做吸收劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:海水或鹵水中氯離子是影響氣態(tài)膜提溴的關(guān)鍵因素之一,由于氯離子與游離態(tài)溴的締合作用,較高的氯離子濃度會(huì)降低氣態(tài)膜法提溴過程的傳質(zhì)速率。溫度對(duì)傳質(zhì)系數(shù)和溴提取率有較大影響,提高溫度可以提高傳質(zhì)速率;而原料液初始溴濃度、原料液流速以及吸收液濃度和流速對(duì)傳質(zhì)速率影響不大。在持續(xù)運(yùn)行的三個(gè)月內(nèi),PTFE中空纖維膜組件展現(xiàn)出良好的傳質(zhì)穩(wěn)定性。由于溴離子與分子態(tài)溴有較強(qiáng)的締合作用,因此考慮NaBr做為氣態(tài)膜提溴的吸收劑。結(jié)果表明:NaBr用作氣態(tài)膜提溴的吸收劑是可行的,且溴素可以被濃縮14倍以上。在影響氣態(tài)膜傳質(zhì)的操作因素中,溫度和NaBr濃度對(duì)傳質(zhì)速率有較大影響,吸收液中初始溴濃度、吸收液流速和料液流速對(duì)傳質(zhì)速率有略微的影響,而料液初始溴濃度對(duì)質(zhì)量傳遞過程幾乎沒有影響。吸收完成液經(jīng)過精餾后,從塔頂可以得到80%以上的高濃溴水,塔底可以得到再生的溴化鈉吸收液。建立了數(shù)理模型來分別描述NaOH和NaBr用作吸收劑時(shí)的傳質(zhì)過程,并考慮了氯離子與溴素締合作用對(duì)傳質(zhì)的影響。本研究為氣態(tài)膜法提溴的工業(yè)化應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和奠定了理論基礎(chǔ)。
【圖文】：

圖 1-1 空氣吹出法生產(chǎn)溴素工藝流程圖Fig. 1-1 Process flowchart for enriching bromine with air blow-out technology采用空氣吹出法提取溴素的工藝過程如圖 1-1 所示。首先采用硫酸或鹽酸將

圖 1-2 水蒸氣蒸餾法提取溴素工藝流程圖Fig. 1-2 Process flowchart for enriching bromine with steam distillation technolo水蒸氣蒸餾法具有過程簡(jiǎn)單、操作方便、所用原料少、適合批量化生產(chǎn)的
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ124.51

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2689423