減壓多效膜蒸餾過程研究.pdf

1、膜蒸餾（membrane distillation，MD）是將傳統(tǒng)蒸餾工藝與膜分離技術(shù)相結(jié)合，以疏水性微孔膜兩側(cè)蒸汽壓差作為傳質(zhì)推動力的新型膜過程。在廢水資源化、節(jié)能減排方面具有巨大的應用潛力，但高能耗、高耗水量一直是限制其發(fā)展及規(guī)?；瘧玫年P(guān)鍵問題之一。因此如何優(yōu)化過程設(shè)計，實現(xiàn)高效節(jié)能，成為當前MD研究的重要課題。
　　 本文針對減壓膜蒸餾(VMD)過程能耗高，蒸汽冷凝耗水量大的問題，設(shè)計了減壓多效膜蒸餾過程(MEMD)。從

2、主蒸發(fā)區(qū)產(chǎn)出的蒸汽，依次通過換熱器-膜組件-換熱器-膜組件-換熱器與逆向流動的原料液進行換熱并被降溫，回收蒸汽潛熱的同時，也減少了冷凝水的用量。
　　 在MEMD膜蒸餾過程中，實驗研究了換熱器的蒸汽冷凝、系統(tǒng)真空度對VMD過程的影響;探索了主蒸發(fā)區(qū)膜面積、多效蒸發(fā)區(qū)換熱器殼程進液流量及真空泵抽氣量對MEMD過程的影響。當主蒸發(fā)區(qū)膜面積為0.1m2，真空泵型號為2XZ-2（抽速為2L/s）時，當量膜通量較相同主蒸發(fā)區(qū)真空度下VMD

3、的膜通量高22.3％。采用抽氣量更高的2XZ-4(抽速為4L/s)真空泵時，過程的當量膜通量及蒸汽相變熱回收率均增大。
　　 隨著主蒸發(fā)區(qū)膜組件管程進液溫度的增加，系統(tǒng)的真空度、蒸汽相變熱回收率逐漸降低，系統(tǒng)當量膜通量組件增加。在進水溫度為85℃時，多效蒸發(fā)區(qū)原水補充液流量為4.0L/h，系統(tǒng)當量膜通量為32.3kg/(m2·h)，相變熱回收率可達60％以上;隨著多效蒸發(fā)區(qū)原水補充液流量的增加，系統(tǒng)真空度、當量膜通量與蒸汽相變熱