本文關鍵詞：熱泵膜蒸餾系統(tǒng)研究

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【摘要】：膜蒸餾技術是一項將蒸餾與膜分離技術相結合的新技術,它具有可在常壓下操作、設備簡單、適合處理熱敏性料液等優(yōu)點。膜蒸餾技術已廣泛用于濃縮、提純、分離、海水淡化等領域。本文針對膜蒸餾過程中既需要熱源又需要冷源、且兩者需獨立供應的特點,以直接接觸式膜蒸餾為基礎,設計了熱泵膜蒸餾系統(tǒng)方案。首先,本文分別對多效膜蒸餾、太陽能膜蒸餾、熱泵膜蒸餾,進行了原理分析和特點介紹。以直接接觸式膜蒸餾為基礎,分別構建了多效膜蒸餾、太陽能膜蒸餾和熱泵膜蒸餾三種方案,并對這三種方案在典型工況下進行綜合經(jīng)濟性分析。結果表明,多效膜蒸餾的膜年費用較高,太陽能膜蒸餾的設備初投資較高,而熱泵膜蒸餾的初投資和年運行費用均較低,且適合處理溫度低的熱敏性料液。其次,對熱泵膜蒸餾系統(tǒng)進行了特性分析。分別對膜蒸餾子系統(tǒng)和熱泵子系統(tǒng)進行了描述；在理論基礎上,利用Visual Basic語言編制模擬計算界面,并給出使用方法；分別以料液溫度、料液流量、料液與滲透液溫差為變量,繪制熱泵膜蒸餾性能隨這三個變量的性能變化曲線。最后,設計了熱泵膜蒸餾實驗方案。實驗采用聚偏氟乙烯中空纖維膜組件,以自來水為料液,從自來水中提取純凈水。分別對膜蒸餾子系統(tǒng)、熱泵子系統(tǒng)和熱泵膜蒸餾系統(tǒng)進行了實驗,實驗方法為控制單一變量,測試其對三個系統(tǒng)性能的影響,評價標準包括膜通量、熱效率、熱泵制熱量、熱泵制熱系數(shù)及造水比。結果表明,實驗結果同軟件模擬狀況下趨勢基本一致。實驗同時表明,熱泵技術用于膜蒸餾中,降低了膜蒸餾的能耗。
【關鍵詞】：膜蒸餾 熱泵 濃縮 海水
【學位授予單位】：天津科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ028.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 主要符號表9-11
• 1 前言11-24
• 1.1 膜蒸餾技術概述11-14
• 1.1.1 膜蒸餾基本原理及特點11-12
• 1.1.2 膜蒸餾技術性能評價指標12-13
• 1.1.3 膜蒸餾過程中存在的典型問題13
• 1.1.4 膜蒸餾的分類13-14
• 1.2 膜蒸餾技術研究現(xiàn)狀14-21
• 1.2.1 膜蒸餾的材料14-15
• 1.2.2 膜蒸餾中膜組件的典型結構15-18
• 1.2.3 膜蒸餾的熱回收系統(tǒng)18-19
• 1.2.4 膜蒸餾的應用19-21
• 1.3 熱泵膜蒸餾研究現(xiàn)狀21-23
• 1.4 本文主要工作23-24
• 2 典型膜蒸餾技術方案分析24-34
• 2.1 多效膜蒸餾24-29
• 2.1.1 以氣隙式膜蒸餾為基礎的多效膜蒸餾24-26
• 2.1.2 以減壓膜蒸餾為基礎的多效膜蒸餾26-27
• 2.1.3 以氣掃式膜蒸餾為基礎的多效膜蒸餾27-28
• 2.1.4 以直接接觸式膜蒸餾為基礎的多效膜蒸餾28-29
• 2.2 太陽能膜蒸餾29
• 2.3 熱泵膜蒸餾系統(tǒng)29-32
• 2.3.1 壓縮式熱泵膜蒸餾系統(tǒng)30
• 2.3.2 吸收式熱泵膜蒸餾系統(tǒng)30-32
• 2.4 典型膜蒸餾技術方案對比分析32-34
• 3 熱泵膜蒸餾系統(tǒng)特性分析34-49
• 3.1 熱泵膜蒸餾系統(tǒng)描述34-35
• 3.2 熱泵膜蒸餾系統(tǒng)的基本方程35-40
• 3.2.1 熱泵子系統(tǒng)基本方程35-36
• 3.2.2 膜蒸餾子系統(tǒng)基本方程36-40
• 3.3 熱泵膜蒸餾系統(tǒng)的性能變化規(guī)律40-49
• 3.3.1 熱泵膜蒸餾系統(tǒng)的性能指標40-41
• 3.3.2 熱泵膜蒸餾系統(tǒng)的計算仿真軟件41-42
• 3.3.3 熱泵膜蒸餾系統(tǒng)性能變化規(guī)律42-49
• 4 熱泵膜蒸餾系統(tǒng)實驗研究49-61
• 4.1 實驗目的49
• 4.2 實驗設計49-54
• 4.2.1 膜蒸餾子系統(tǒng)49-51
• 4.2.2 熱泵子系統(tǒng)51-52
• 4.2.3 熱泵膜蒸餾系統(tǒng)52-54
• 4.3 實驗數(shù)據(jù)及分析54-61
• 4.3.1 膜蒸餾子系統(tǒng)性能測試分析54-56
• 4.3.2 熱泵子系統(tǒng)性能測試分析56-57
• 4.3.3 熱泵膜蒸餾系統(tǒng)性能測試分析57-61
• 5 結論61-62
• 6 展望62-63
• 7 參考文獻63-69
• 8 攻讀碩士學位期間論文發(fā)表情況69-70
• 9 致謝70-71
• 附錄71-76

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本文編號：665048