本文采用靜電紡絲纖維膜進(jìn)行膜分離的相關(guān)研究,深入研究了氣相液相分離過程中的微尺度問題。本文依據(jù)分離過程中有無(wú)相變發(fā)生,將研究分為兩個(gè)方面,一個(gè)是無(wú)相變發(fā)生的分離空氣和氣溶膠油滴的過程,一個(gè)是有相變發(fā)生的膜蒸餾分離廢酸過程。本文探究了纖維膜分離微納尺度的物質(zhì)(微米級(jí)別的氣溶膠油滴和納米級(jí)別的分子)時(shí)的輸運(yùn)機(jī)理及相應(yīng)的熱力學(xué)參數(shù)或膜參數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。本文以纖維膜為研究對(duì)象,深入研究了微米級(jí)氣溶膠油滴在纖維膜及改性處理后的纖維膜上的富集行為及輸運(yùn)機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,油滴在不同表面能的纖維上的結(jié)構(gòu)不同。油滴在PAN纖維上形成軸對(duì)稱結(jié)構(gòu),在改性纖維上形成非軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)。隨著油滴在纖維上的富集,改性纖維上的非軸對(duì)稱油滴逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檩S對(duì)稱油滴。油滴在改性纖維和PAN纖維上的最終形態(tài)都不能鋪展形成液膜,而是形成軸對(duì)稱的油滴。本研究進(jìn)一步通過測(cè)量纖維膜壓力降和液體穿透壓發(fā)現(xiàn),油滴可以進(jìn)入到PAN纖維膜內(nèi)部,被內(nèi)層和外層纖維膜一起吸附,而對(duì)于改性PAN纖維膜,油滴只能被表面的纖維膜吸附,在表面形成一層油膜。改性纖維膜相比原始PAN纖維膜,能夠避免油滴浸潤(rùn),具有阻隔油滴侵入纖維膜內(nèi)部的作用。本文以疏水改性纖維膜...

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 多孔介質(zhì)
        1.1.2 纖維膜
        1.1.3 膜分離
        1.1.4 輸運(yùn)過程
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)
        1.2.2 懸浮微粒分離
        1.2.3 膜蒸餾
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)裝置與檢測(cè)方法
    2.1 試劑與儀器
    2.2 靜電紡絲
    2.3 引發(fā)式化學(xué)氣相沉積
    2.4 液體穿透壓檢測(cè)
    2.5 表面潤(rùn)濕性測(cè)量
    2.6 微觀形貌觀測(cè)
    2.7 檢測(cè)纖維膜參數(shù)
3 纖維膜對(duì)懸浮微小油滴的捕捉及機(jī)理研究
    3.1 纖維膜制備及實(shí)驗(yàn)
        3.1.1 靜電紡絲制備纖維和不同直徑的纖維膜
        3.1.2 模擬氣溶膠油滴
        3.1.3 觀察記錄氣溶膠油滴在纖維上的動(dòng)態(tài)行為實(shí)驗(yàn)
        3.1.4 纖維膜壓力降實(shí)驗(yàn)
    3.2 纖維表面能量對(duì)微小油滴行為的影響
    3.3 微小油滴在纖維表面的富集
    3.4 微小油滴在孔隙內(nèi)的輸運(yùn)行為研究
    3.5 本章小結(jié)
4 揮發(fā)分氣體分子在纖維膜孔隙中的輸運(yùn)
    4.1 實(shí)驗(yàn)裝置及檢測(cè)實(shí)驗(yàn)
        4.1.1 纖維膜的制備
        4.1.2 疏水化改性處理
        4.1.3 氣隙式膜蒸餾系統(tǒng)
        4.1.4 成分檢測(cè)
    4.2 疏水纖維膜的表征
        4.2.1 疏水纖維膜性能參數(shù)
        4.2.2 接觸角與水力穿透壓
    4.3 膜蒸餾實(shí)驗(yàn)分析
        4.3.1 單一氣體分子在纖維膜孔隙中的擴(kuò)散
        4.3.2 復(fù)雜氣體分子在纖維膜孔隙中的擴(kuò)散
        4.3.3 酸對(duì)孔內(nèi)分子運(yùn)輸?shù)挠绊?br>        4.3.4 亞鐵離子對(duì)膜蒸餾的影響
        4.3.5 AGMD系統(tǒng)運(yùn)行壽命
        4.3.6 膜蒸餾過程中的熱力學(xué)分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3927856