發(fā)布時(shí)間：2021-06-09 08:45

　　膜接觸器捕集CO2技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景,它綜合了傳統(tǒng)吸收與膜分離技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),然而疏水膜浸潤(rùn)現(xiàn)象卻是制約其發(fā)展的一大阻礙。膜浸潤(rùn)是指疏水性膜孔被溶液逐漸充滿,導(dǎo)致傳質(zhì)阻力大幅度上升,嚴(yán)重影響膜接觸器吸收效率的現(xiàn)象。膜浸潤(rùn)可以分為受迫浸潤(rùn)和自發(fā)浸潤(rùn),受迫浸潤(rùn)是由于液氣相壓力差的作用而產(chǎn)生的,而自發(fā)浸潤(rùn)的機(jī)理和過程仍需進(jìn)一步地深入探究。本文首先在吸附浸潤(rùn)機(jī)理的基礎(chǔ)上對(duì)自發(fā)浸潤(rùn)展開研究,對(duì)吸附浸潤(rùn)機(jī)理進(jìn)行修正完善,使其能夠更加合理地描述自發(fā)浸潤(rùn)的進(jìn)程;然后依據(jù)浸潤(rùn)機(jī)理在膜滲入方程中引入修正系數(shù),并以其為核心建立動(dòng)力學(xué)模型,模擬出自發(fā)浸潤(rùn)的全部過程;最后根據(jù)吸附浸潤(rùn)機(jī)理尋找出合適的延緩浸潤(rùn)方法。本論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:（1）通過表面張力-接觸角和黏附張力法聯(lián)合吸附方程計(jì)算出了DEA分子在PVDF疏水膜壁上的固液吸附常數(shù),隨后通過對(duì)膜孔內(nèi)分子擴(kuò)散和吸附過程的分析,推測(cè)出DEA分子在膜壁上的吸附是自發(fā)浸潤(rùn)的控制階段。根據(jù)達(dá)西擴(kuò)散定理提出了液氣相壓力差與附加壓力在浸潤(rùn)過程中的協(xié)同作用方式,液氣相壓力差能夠使溶液在膜孔內(nèi)的液面附近形成固液吸附界面,在界面上存在著多層三相接觸線產(chǎn)生不同的附加壓力... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２膜孔被吸收劑浸潤(rùn)示意圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐａｒｔｉａｌ?ｗｅｔｔｉｎｇ?ｏｆ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｐｏｒｅｓ?ｂｙ?ｌｉｑｕｉｄ?ａｂｓｏｒｂｅｎｔ??

?第一章文獻(xiàn)綜述???在的。如圖１－３所示，膜接觸器在長(zhǎng)時(shí)間的使用過程中根據(jù)運(yùn)行階段的差異可以??區(qū)分為上文所述的三種浸潤(rùn)狀態(tài)：未浸潤(rùn)狀態(tài)、部分浸潤(rùn)狀態(tài)和完全浸潤(rùn)狀態(tài)。??在膜接觸器剛剛開始運(yùn)行時(shí)，對(duì)于超疏水性的膜材料可以認(rèn)為膜孔內(nèi)被氣體??充滿即未浸潤(rùn)狀態(tài)（圖ｌ－３ａ）。當(dāng)膜接觸器運(yùn)行足夠長(zhǎng)的時(shí)間之后，膜孔道內(nèi)將??全部充滿液體即完全浸潤(rùn)狀態(tài)（圖ｌ－３ｂ）?［３６，３７］。膜接觸器在實(shí)際吸收氣體的過??程中，未浸潤(rùn)狀態(tài)僅僅會(huì)在開始階段存在極短的時(shí)間，或是因?yàn)槟げ牧稀⑽談??和操作條件等因素的差異致使未浸潤(rùn)狀態(tài)不能實(shí)際存在。實(shí)驗(yàn)證明，即使是超疏??水性的膜材料浸泡在有機(jī)吸收劑溶液中也會(huì)逐漸的被浸潤(rùn)，而這個(gè)從未浸潤(rùn)狀態(tài)??過渡到完全浸潤(rùn)狀態(tài)的浸潤(rùn)過程即為部分浸潤(rùn)狀態(tài)（圖ｌ－３ｃ）?［３６］。??Ｇａｓ?Ｌｉｑｕｉｄ??ｂｏｕｎｄａｒｙ?Ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ?ｂｏｕｎｄａｒｙ??Ｇａｓ?ｂｕｌｋ?ｌａｙｅｒ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｌａｙｅｒ?Ｌｉｑｕｉｄ?ｂｕｌｋ??＜——＞?＜——＞?＜?＞＜——＞?＜?＞??Ｉ??！?．．．．?－Ｋ；、．＇＇．??＼?＼?；?－?ｌ?．’Ｉ：?Ｖ：??ｉ?參ｉ?！??：?．??－＿！?—??Ｉ?瞻’??Ｖ?＼???ｉ?ｍ—??圖１－３在膜孔中的膜浸潤(rùn)模型（ａ）未浸潤(rùn)狀態(tài)（ｂ）完全浸潤(rùn)狀態(tài)（ｃ）部分浸潤(rùn)狀態(tài)??Ｆｉｇ．?１－３?Ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｗｅｔｔｉｎｇ?ｍｏｄｅｌｓ?ｉｎ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｐｏｒｅ?（ａ）?ｎｏ?ｗｅｔｔｉｎｇ?（ｂ）?ｃｏｍｐｌｅｔｅ?ｗｅｔｔｉｎｇ?（ｃ）??ｐａｒｔｉａｌ?ｗ

?第一章文獻(xiàn)綜述???如圖１－４所示，當(dāng)吸收劑溶液與疏水性微孔膜開始接觸時(shí)，有機(jī)分子不能立??即的吸附到疏水膜材料上，在這一極短時(shí)間內(nèi)溶液與和膜表面之間的接觸角是大??于９０°的，此時(shí)附加壓力指向溶液內(nèi)部，自發(fā)浸潤(rùn)現(xiàn)象無法發(fā)生。隨后醇胺分子??會(huì)逐漸的吸附到固液界面上，致使固液界面張力隨之快速下降，三相接觸點(diǎn)會(huì)隨??著固液界面張力的變化而不斷向前移動(dòng)，吸收劑溶液與疏水膜之間的接觸角也逐??漸降低。當(dāng)固液吸附量超過某一臨界值時(shí)，吸收液與疏水膜之間的接觸角會(huì)小于??９０°?，使附加壓力反向變?yōu)橛梢合嘀赶驓庀�，溶液�?huì)在附加壓力的作用下緩慢的??侵入到膜孔中，自發(fā)浸潤(rùn)現(xiàn)象也就隨之產(chǎn)生了。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]PVDF膜接觸器吸收二氧化碳過程中延緩膜潤(rùn)濕的研究[J]. 王利祥,丁忠偉,劉麗英,肖鈞天.  膜科學(xué)與技術(shù). 2019(05)
[2]聚偏氟乙烯/聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合膜的自發(fā)浸潤(rùn)動(dòng)力學(xué)研究[J]. 徐晨漢,丁忠偉,劉麗英.  膜科學(xué)與技術(shù). 2018(06)
[3]基于界面相互干擾能分析法的二乙醇胺水溶液自發(fā)浸潤(rùn)聚偏氟乙烯疏水微孔膜的機(jī)理研究[J]. 徐晨漢,丁忠偉,劉麗英.  北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[4]膜接觸器吸收二氧化碳過程中的膜潤(rùn)濕研究[J]. 崔麗云,王宇,李云鵬,丁忠偉,劉麗英.  膜科學(xué)與技術(shù). 2014(04)
[5]膜法吸收燃煤煙氣中CO2之膜潤(rùn)濕機(jī)理及其改性研究[J]. 王霞,瞿如敏,陳浩,楊林軍,冒詠秋.  化工新型材料. 2014(06)
[6]二乙醇胺水溶液的表面張力研究[J]. 付東,鐘智坤,呂建燚,華雪瑩.  華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(06)
[7]膜氣吸收法分離煙氣中CO2的實(shí)驗(yàn)[J]. 呂月霞,于新海,涂善東.  南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(05)



本文編號(hào)：3220266