段小林[1]2004年在《真空膜蒸馏脱除水溶液中VOC的研究》文中进行了进一步梳理膜蒸馏是近年来发展起来的一种新型膜分离技术，具有分离效率高、操作温度低等特点。本文对膜蒸馏脱除水溶液中的挥发性有机化合物(VOC)进行了试验研究；文中以乙醇水溶液为研究对象，采用真空膜蒸馏法，膜材料为中空纤维膜，研究膜通量及分离因子与原料液的温度、浓度、流速，冷侧压力的关系，并对真空膜蒸馏的传热传质机理进行了初步探讨。本文得到了浙江省自然科学基金的资助。 为试验研究各种操作条件对通量及分离因子的影响，作者自行搭建了实验装置。由试验结果表明，温度升高，增大料液浓度，降低冷侧压力，以及增加料液流速，膜蒸馏通量增大；同时流速提高，温度降低，以及增大冷侧压力，分离因子增大。当用真空膜蒸馏脱除水溶液中的乙醇时，分离因子可达到6.0以上，说明真空膜蒸馏技术脱除水溶液中的VOC效果较好。 文中还对真空膜蒸馏脱除水溶液中VOC的传热传质机理进行了理论分析和试验研究。首先采用纯水为研究体系，研究分析了中空纤维管内的传热系数，研究表明，纤维管内的流动属于层流状态，其边界层传热系数可用关联式来计算，由此式看出，层流状态下，流速对传热系数的影响很小。对中空纤维管内原料液的温度分布进行了数值模拟，表明在层流状态下，大流量的温度降幅度较小，流速是通过影响温度分布来影响通量的。乙醇水溶液的VMD试验表明，两种组分同时通过膜微孔时，Knudsen扩散模型和过渡流模型都基本能反映实际过程，但过渡流模型更接近实际情况。 根据对传热系数和膜孔内传质机理的研究，最后得到了真空膜蒸馏脱除水溶液中VOC全过程的数学模型。
赵维维, 李昕, 吴莉莉[2]2010年在《真空膜蒸馏处理乙酸乙酯水溶液的实验研究》文中指出采用真空膜蒸馏过程,实验研究0.2μm的疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜处理乙酸乙酯水溶液的过程,考察进料温度、进料流量、进料浓度及冷侧真空度对膜通量和分离因子的影响.实验结果表明,在所研究的工艺条件范围内,随进料温度和进料流量的提高,膜通量和分离因子均增加;增大进料浓度,总的膜通量降低但变化不显着,分离因子减少;随着冷侧真空度的增加,水的膜通量迅速增大,乙酸乙酯的膜通量基本不变,分离因子降低.
高振[3]2003年在《真空膜蒸馏传递机理和过程特性研究》文中研究说明有关膜蒸馏技术在海水淡化方面应用的实验研究已有大量的文献报道。本文针对真空膜蒸馏过程，在前人的研究基础上，对传递机理进行了进一步的理论研究，为真空膜蒸馏技术的应用提供了新的理论基础。从微观传递机理出发建立了真空膜蒸馏管内传质传热模型，使用正交配点法对中空纤维膜真空膜蒸馏过程中管内的温度、浓度分布进行了计算。利用文献中的实验结果对该模型所得的模拟结果进行了验证，取得了良好的一致性。同时,用该模型计算得到了管内微观温度、浓度分布，并对膜管内的微观传递机理进行了分析。此外,用该模型对真空膜蒸馏的影响因素进行了模拟分析，所得结果和文献实验结果相一致。用该模型对VMD过程进行了模拟分析研究，得到了关于VMD过程膜长度、膜厚度、膜内径以及与膜材料相关的参数等因素对过程的影响规律，并分析了在VMD过程中可能会产生负通量的原因，为海水淡化制膜研究提供了具有指导意义的理论依据。同时，对VMD过程传质和传热的变化规律进行了模拟分析，揭示了过程的主要控制因素，为进一步提高传递通量进行了有益的理论探索。
徐军[4]2009年在《膜吸收—真空膜蒸馏技术分离净化甲苯/N_2的研究》文中认为本文以N-甲酰吗啉(NFM)水溶液为吸收液,聚丙烯中空纤维膜接触器为吸收和再生反应器,开展了膜吸收-真空膜蒸馏组合工艺净化含甲苯废气的研究。研究内容主要包括工艺性能研究、传质理论研究及在此基础上拓展的系统能耗分析研究。工艺性能研究主要围绕甲苯-NFM水溶液体系的物性测定及工艺操作参数的优化等方面展开。传质理论研究则以双膜理论为基础,结合传质阻力方程,建立了膜吸收工艺的全微分传质模型。同时也建立了传质微分方程与传热经验关联式相结合的减压膜蒸馏传质模型,在以上两模型的基础上,又建立了系统能耗分析模型,考察了操作条件变化对系统能耗费的影响。首先,测定并计算了甲苯-NFM水溶液体系的物性参数,包括不同体积浓度NFM水溶液的密度、粘度、表面张力、亨利系数,及甲苯在气、膜、液相中的扩散系数等参数,通过线性拟合得到不同条件下物性常数的计算公式。结果表明NFM水溶液对甲苯有高的吸收容量和吸收速率,另外NFM具有较高的表面张力,难以湿润有机高分子膜表面,是膜吸收工艺良好的吸收液。在膜吸收工艺实验装置上,以NFM水溶液为吸收剂,开展了膜气体吸收净化含甲苯废气性能的实验研究,分析了气、液相流量、吸收液温度、吸收液中NFM浓度和气、液相进口浓度等操作参数对甲苯去除效率和传质通量的影响。在吸收液NFM体积浓度40%,吸收液流量20-80 mL·min-1,进口气流量50-500mL·min-1,进口气浓度16.1mg·L-1的条件下,甲苯去除率范围为54.0%-97.3%。实验结果表明采用膜吸收技术净化含甲苯废气,具有较高的去除效率和传质速率。研究还发现,在高气相流量或高气相进口浓度的条件下,气相存在较大浓度梯度的情况下,传质过程受液膜控制,在低气相流量或低气相进口浓度的情况下,传质过程受气膜控制。另外,连续运行实验表明,由聚丙烯中空纤维膜接触器-NFM水溶液组成的膜吸收工艺,具有很高的稳定性和可操作性。在双膜理论的基础上,建立了新的全微分膜吸收传质模型,对气相、膜相和液相的甲苯浓度分布进行了求解,着重考察了操作条件及膜组件形态变化对液相边界层中甲苯浓度分布的影响,进而对传质过程的影响。并将模拟结果与实验结果进行了对比,结果表明模型计算值与实验值平均误差为5.2%。模型可以较准确地描述膜吸收过程,可作为膜气体吸收技术工业放大的理论依据。在真空膜蒸馏工艺实验装置上,对膜吸收过程所产生的富甲苯NFM水溶液进行再生实验研究,以实现吸收液的循环利用。考察了减压膜蒸馏过程中,各操作参数变化对真空膜蒸馏传质过程的影响。实验结果表明料液温度是影响膜甲苯通量的决定因素,而浓度和流量是影响甲苯通量的次要因素。甲苯通量在料液入口温度为45℃,冷侧压力为2000 Pa条件下可达到3.17mol·m-2·s-1,证明减压膜蒸馏技术再生富甲苯NFM水溶液工艺具有设备体积小,再生效率高的优点。在真空膜蒸馏实验的基础上,提出一种新的经验微分相结合的动力学模型,描述真空膜蒸馏的传质传热过程,其特点是采用微分方程描述液相传质及浓度分布,用经验关联式描述传热过程。气液界面处的液温,通过传质微分方程的解与传热经验关联式的解相互迭代求得,然后反求得液相浓度的分布,该模型克服了无法从实验中获取界面温度的难点。在膜吸收及真空膜蒸馏模型的基础上,建立了系统能耗模型,建立了评价指标,考察了操作参数变化对系统能耗的影响,结果发现真空泵的能耗为整个系统能耗的关键因素,液相泵为次要因素。
高振, 徐世昌, 马友光, 高明, 张东丽[5]2003年在《真空膜蒸馏技术应用研究现状及进展》文中指出真空膜蒸馏 (VMD)过程是一种新型的膜分离技术 ,本文分析了影响VMD过程的主要因素 (真空度、进料温度、进料流速和浓度等 ) ,对目前VMD过程实验研究 (易挥发物系和难挥发物系 )、过程模拟研究及应用研究现状和进展等方面进行评述 ,提出了VMD过程目前存在的问题 ,进而指出VMD的研究发展方向
参考文献：
[1]. 真空膜蒸馏脱除水溶液中VOC的研究[D]. 段小林. 浙江工业大学. 2004
[2]. 真空膜蒸馏处理乙酸乙酯水溶液的实验研究[C]. 赵维维, 李昕, 吴莉莉. 第四届中国膜科学与技术报告会论文集. 2010
[3]. 真空膜蒸馏传递机理和过程特性研究[D]. 高振. 天津大学. 2003
[4]. 膜吸收—真空膜蒸馏技术分离净化甲苯/N_2的研究[D]. 徐军. 南京理工大学. 2009
[5]. 真空膜蒸馏技术应用研究现状及进展[J]. 高振, 徐世昌, 马友光, 高明, 张东丽. 海湖盐与化工. 2003