膜蒸餾過程是以疏水微孔膜為分離介質(zhì)的高效膜分離過程,近年來在水處理領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注。提高膜的疏水性是進(jìn)一步提高膜蒸餾性能的關(guān)鍵。浸入相轉(zhuǎn)化法制備疏水膜具有廣闊的應(yīng)用前景,若能通過浸入相轉(zhuǎn)化法制備出超疏水膜,則有望極大改善膜蒸餾性能。針對上述目標(biāo),本文圍繞制備膜蒸餾用超疏水膜的主題,主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:本文通過溶膠-凝膠法制備不同粒徑二氧化硅,將二氧化硅添加到PVDF鑄膜液中,利用浸入相轉(zhuǎn)化法制備了 PVDF平板疏水膜。當(dāng)二氧化硅粒徑為251 nm、其表面羥基含量為0.94 mmol/g和濃度為1.5 wt.%時,水接觸角達(dá)152.6°,膜蒸餾通量達(dá)27.4 kg/(m2·h),相比于未添加二氧化硅的膜,提高了 1.7倍;膜穩(wěn)定運(yùn)行時間為原PVDF膜的2倍。通過XRD、FTIR、DSC等測試方法,研究了二氧化硅與PVDF之間的相互作用力及其在相轉(zhuǎn)化過程的作用原理。二氧化硅表面羥基與PVDF形成氫鍵,通過氫鍵作用,二氧化硅誘導(dǎo)PVDF結(jié)晶,膜下表面生成具有微納結(jié)構(gòu)的微球結(jié)構(gòu),從而制得超疏水膜。同時,二氧化硅表面羥基增加了鑄膜液的親水性,促進(jìn)前期相分離,膜的孔徑和孔隙率增加。
【學(xué)位單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ051.893
【部分圖文】：

第一章緒論第一章緒論??理??ｅｍｂｒａｎｅ?ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ，ＭＤ）技術(shù)是一種將膜技技術(shù)，它以疏水微孔膜為分離介質(zhì)，以膜兩側(cè)發(fā)潛熱來實(shí)現(xiàn)相變的分離過程［Ｎ８１。膜蒸餾中不能透過膜而滲透至另一側(cè)，只允許蒸汽分子混合物得以提純或分離。圖１－１為膜蒸餾過程膜??

根據(jù)蒸汽在滲透側(cè)不同的冷凝形式，膜蒸餾過程主要分為四種形式：直接接??觸膜蒸餾（ＤＣＭＤ）、氣掃式膜蒸餾（ＳＧＭＤ）、氣隙式膜蒸餾（ＡＧＭＤ）、真??空膜蒸餾（ＶＭＤ）?［１４＿１６］。四種膜蒸餾過程示意圖如圖１－２所示。??直接接觸膜蒸餾（ＤＣＭＤ）：膜的兩側(cè)與兩種不同溫度的液體相接觸，通過??膜兩側(cè)液體的溫度差而產(chǎn)生的蒸汽壓力差作為驅(qū)動力，使得水蒸汽由熱側(cè)傳質(zhì)到??冷側(cè)，并發(fā)生冷凝。其優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，膜通量相對較高。??氣掃式膜蒸餾（ＳＧＭＤ）：透過疏水膜的水蒸汽被循環(huán)流動的不凝氣帶入冷??凝器中冷凝，氣隙內(nèi)的氣體能夠減小傳質(zhì)阻力的強(qiáng)制對流情況，因此可以得到較??大的膜通量。其缺點(diǎn)是：動力消耗較大，揮發(fā)組分不易冷凝。??氣隙式膜蒸餾（ＡＧＭＤ）：疏水膜只有熱側(cè)與液體直接接觸，在冷凝側(cè)是擁??有一定空氣間隔的冷卻板，透過疏水膜孔的水蒸汽進(jìn)入膜與冷卻板之間的氣隙中??冷凝流出。ＡＧＭＤ具有較高的熱效率

對最終膜結(jié)構(gòu)的形貌具有重要影響。當(dāng)液膜浸沒在凝固浴中時，由于非溶劑和溶??劑之間的相互擴(kuò)散，形成了聚合物富相和貧相，聚合物富相形成膜的主體，貧相??形成膜孔。圖１－３所示為浸入相轉(zhuǎn)化過程中膜／凝固浴界面。??非溶劑??ｔ?＾?凝固浴??１??溶劑??（?鑄膜液???１?支撐層??圖１－３膜凝固浴界面示意圖??６??
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王贊社;胡俊濤;顧兆林;楊利生;;膜蒸餾技術(shù)在溶液蓄能中的應(yīng)用[J];制冷學(xué)報;2018年03期

2 張大帥;李晨;張小朋;吳迪;熊玉琴;林強(qiáng);史載鋒;;料液強(qiáng)化流動對氣掃式膜蒸餾影響的實(shí)驗(yàn)研究[J];膜科學(xué)與技術(shù);2018年03期

3 張永剛;彭躍蓮;紀(jì)樹蘭;;平流式多效真空膜蒸餾過程的實(shí)驗(yàn)研究[J];膜科學(xué)與技術(shù);2016年06期

4 郭智;張新妙;欒金義;彭海珠;;氣隙式膜蒸餾技術(shù)研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代化工;2017年04期

5 顏學(xué)升;王彩云;;PVDF膜用于真空膜蒸餾淡化鹽水的實(shí)驗(yàn)研究[J];成都大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2017年02期

6 蘇華;馮朝陽;王際平;;減壓膜蒸餾技術(shù)濃縮染整廢水的研究[J];浙江理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2016年02期

7 呂曉龍;武春瑞;高啟君;陳華艷;王暄;賈悅;;膜蒸餾海水淡化技術(shù)探討[J];水處理技術(shù);2015年10期

8 劉學(xué)晶;李保安;;減壓膜蒸餾熱量回收過程研究[J];化學(xué)工業(yè)與工程;2014年02期

9 劉楊;高薇;武春瑞;呂曉龍;;工業(yè)循環(huán)水膜蒸餾過程中的膜污染控制方法研究[J];水處理技術(shù);2012年12期

10 高薇;于文靜;武春瑞;呂曉龍;;鼓氣強(qiáng)化循環(huán)氣掃式膜蒸餾過程研究[J];水處理技術(shù);2011年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 趙麗華;高通量聚偏氟乙烯膜蒸餾用膜制備研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2017年

2 劉治宇;套管式氣隙膜蒸餾組件設(shè)計與實(shí)驗(yàn)研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2018年

3 張永剛;多效真空膜蒸餾數(shù)學(xué)模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2016年

4 吳歡歡;真空膜蒸餾分離離子液體—水混合液用膜與過程研究[D];中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所);2017年

5 Mostafa Abd El-Rady Abu-Zeid;負(fù)壓—?dú)庀妒胶投嗉壞ふ麴s裝置及其于含鹽水蒸發(fā)過程的研究[D];浙江大學(xué);2016年

6 王麗;減壓膜蒸餾節(jié)能過程應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];天津大學(xué);2013年

7 杜軍;減壓膜蒸餾及其分離含鉻溶液的研究[D];重慶大學(xué);2002年

8 唐建軍;減壓膜蒸餾應(yīng)用于稀土冶金資源綜合回收的研究[D];中南大學(xué);2002年

9 閻建民;膜蒸餾的傳遞機(jī)理及膜組件優(yōu)化研究[D];北京化工大學(xué);2000年

10 贠延濱;聚偏氟乙烯疏水微孔膜的研制及膜蒸餾機(jī)理研究[D];北京化工大學(xué);2002年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張優(yōu)慰;曝氣膜蒸發(fā)結(jié)晶器工藝探究[D];天津工業(yè)大學(xué);2018年

2 宋鵬飛;聚丙烯中空纖維膜超疏水改性及在膜蒸餾過程的應(yīng)用[D];天津工業(yè)大學(xué);2018年

3 唐文勇;羥基誘導(dǎo)結(jié)晶相轉(zhuǎn)化制備膜蒸餾用超疏水PVDF膜[D];天津工業(yè)大學(xué);2018年

4 申丹丹;膜蒸餾用硅橡膠/PVDF中空纖維復(fù)合膜的制備與性能研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2018年

5 婁向陽;膜蒸餾—結(jié)晶技術(shù)處理高濃度鋅鎳重金屬廢液的研究[D];北京有色金屬研究總院;2017年

6 盧新添;鹽溶液體系膜蒸餾過程研究[D];北京理工大學(xué);2016年

7 孫亞飛;膜蒸餾法處理焦化反滲透濃水的試驗(yàn)研究[D];山東建筑大學(xué);2017年

8 劉軍;減壓膜蒸餾過程微觀特征的模擬研究[D];天津大學(xué);2015年

9 王世選;可旋轉(zhuǎn)式太陽能集熱器減壓膜蒸餾海水淡化裝置的實(shí)驗(yàn)研究[D];武漢紡織大學(xué);2016年

10 席魁;半導(dǎo)體制冷的膜蒸餾組件設(shè)計與實(shí)驗(yàn)研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2014年

本文編號：2864011