采用膜接觸器捕集CO2有很大的工業(yè)前景。然而,在捕集過程中,膜孔道會不可避免地被液相吸收液(如乙醇胺,MEA;二乙醇胺,DEA)浸潤,使得傳質阻力急劇上升。膜接觸器中的浸潤一般分為兩類,一類是受迫浸潤,另一類是自發(fā)浸潤,受迫浸潤是由膜兩側的壓差產(chǎn)生的,而自發(fā)浸潤發(fā)生的原因尚不明確。本論文基于前人提出的表面活性劑作用于疏水多孔基質的吸附浸潤機理,提出了適用于自發(fā)膜浸潤的吸附浸潤機理。在此基礎上,利用爬流分析法提出了自發(fā)浸潤的總流量方程,利用拓展的Starov方程模擬出了膜的自發(fā)浸潤全過程。最后,基于膜的吸附浸潤機理提出了抑制自發(fā)浸潤的方法。本論文的主要研究內容和結論如下:1.采用van Oss表面張力擬合法,并結合HyperChem75軟件的分子模擬、臨界性質擬合和Hamaker常數(shù)法等方法,計算了 DEA分子在PVDF膜和PET膜上的界面干擾能,從而提出了醇胺溶液自發(fā)浸潤這兩類膜的詳細機理:醇胺分子在膜孔道中固液(S-L)界面上的吸附是導致自發(fā)浸潤的主要原因。2.基于膜的吸附浸潤機理,采用爬流方程,推導出了浸潤液總流量方程。該方程在部分浸潤情況下對于預測高濃度或低溫度流體的自發(fā)浸潤有很好...

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－２潤濕ＰＶＤＦ平板膜的ＳＥＭ圖??Ｆｉｇ．?２－２?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｗｅｔｔｅｄ?ＰＶＤＦ?ｆｌａｔ?ｍｅｍｂｒａｎｅ??

?Ｂｌｉ??圖２－１未潤濕ＰＶＤＦ平板膜的平面和截面ＳＥＭ圖??Ｆｉｇ．?２－１?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｌａｎｅ?ａｎｄ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＰＶＤＦ?ｆｌａｔ?ｓｈｅｅｔ?ｍｅｍｂｒａｎｅ??＿＿??一；，’ｖｒ??研＇丨ｉ＿ｋ咖??圖２－２潤濕ＰＶＤＦ....

圖２－１未潤濕ＰＶＤＦ平板膜的平面和截面ＳＥＭ圖??Ｆｉｇ．?２－１?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｌａｎｅ?ａｎｄ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＰＶＤＦ?ｆｌａｔ?ｓｈｅｅｔ?ｍｅｍｂｒａｎｅ??

ｖｒ??研＇丨ｉ＿ｋ咖??圖２－２潤濕ＰＶＤＦ平板膜的ＳＥＭ圖??Ｆｉｇ．?２－２?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｗｅｔｔｅｄ?ＰＶＤＦ?ｆｌａｔ?ｍｅｍｂｒａｎｅ??從吸附實驗的結果來看（如圖２－３），吸附的平衡濃度并非與初始配置的ＤＥＡ濃??度一致，這意味著ＤＥＡ分子的確在ＰＶＤ....

圖２－３?ＰＶＤＦ膜和ＰＥＴ膜的吸附實驗結果與數(shù)據(jù)擬合??

?Ｂｌｉ??圖２－１未潤濕ＰＶＤＦ平板膜的平面和截面ＳＥＭ圖??Ｆｉｇ．?２－１?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｌａｎｅ?ａｎｄ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＰＶＤＦ?ｆｌａｔ?ｓｈｅｅｔ?ｍｅｍｂｒａｎｅ??＿＿??一；，’ｖｒ??研＇丨ｉ＿ｋ咖??圖２－２潤濕ＰＶＤＦ....

圖２－４醇胺溶液的吸附浸潤機理??－－

吸附共同造成。但從本文的計算結果來看，Ｓ－Ｖ界面的吸附并不是最主要的自發(fā)浸潤??影響因素，并且其對比于ＤＥＡ分子的Ｓ－Ｌ吸附可以小到忽略。綜上所述，本文認為??醇胺類吸收劑自發(fā)浸潤疏水微孔膜的機理如下（如圖２－４）：在醇胺類溶液與疏水微孔??膜剛剛接觸時，這時醇胺分子還沒有發(fā)生吸....

本文編號：4030839