新型熱回收螺旋卷式膜蒸餾組件的研究

1、新型新型熱回收熱回收螺旋卷式膜蒸餾組件的研究螺旋卷式膜蒸餾組件的研究ExperimentalStudyofaNovelSpiralwoundMembraneDistillationModulewithHeatRecovery學(xué)科專業(yè)：化學(xué)工程研究生：高云霄指導(dǎo)教師：李保安研究員天津大學(xué)化工學(xué)院二零一六年五月萬方數(shù)據(jù)摘要膜蒸餾是膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)蒸餾過程相結(jié)合的一種新型分離技術(shù)，在海水淡化與廢水資源化利用領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用潛力。迄今，膜蒸餾

2、還未能實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，其關(guān)鍵制約因素之一是膜蒸餾過程中過高的熱耗問題。高效回收與利用膜蒸餾過程的熱能是解決能耗過高問題的有效途徑?；谶@一理念，本文設(shè)計和制備了一種新型的具有內(nèi)部熱回收功能的螺旋卷式氣隙膜蒸餾組件，將平板膜和中空纖維換熱絲結(jié)合起來，利用膜蒸餾過程中產(chǎn)生的蒸汽加熱換熱絲中溫度相對較低的料液，實(shí)現(xiàn)對膜蒸餾過程中蒸汽潛熱的回收利用。本文結(jié)合氣隙式膜蒸餾和減壓膜蒸餾過程的優(yōu)勢，在氣隙式膜蒸餾過程中加以負(fù)壓輔助，設(shè)計了單級和多級負(fù)

3、壓輔助氣隙式膜蒸餾工藝流程，搭建了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，并利用該裝置對新型膜蒸餾組件進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試。在單級膜蒸餾過程中，以模擬海水為進(jìn)料液，重點(diǎn)考察了單一操作因素對實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)膜蒸餾過程的影響；并系統(tǒng)探討了進(jìn)料液溫度、進(jìn)料液流量以及真空度等操作參數(shù)對膜蒸餾過程膜通量、造水比（G）、熱效率及脫鹽率等性能的影響。結(jié)果表明：膜通量隨進(jìn)料液溫度、進(jìn)料液流量及真空度的增大而增大；G隨進(jìn)料液溫度和真空度的升高而增大，但隨進(jìn)料液流量的增大而減??；在不同的實(shí)驗(yàn)條

4、件下膜蒸餾裝置均表現(xiàn)出良好的脫鹽效果，產(chǎn)水的電導(dǎo)率均在10μScm以下。在單級膜蒸餾實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開展了多級膜蒸餾實(shí)驗(yàn)，對比分析了操作參數(shù)對單級與多級系統(tǒng)膜通量、G、熱效率及脫鹽率的影響規(guī)律，研究結(jié)果表明：隨著級數(shù)的增加，膜通量減小；但系統(tǒng)的總產(chǎn)水量和G均增大，其中三級系統(tǒng)的總產(chǎn)水量較單級系統(tǒng)增加到2倍多，G也由2.48升高到3.42；但級數(shù)對脫鹽率幾乎沒有影響，均保持了良好的脫鹽效果。同時，討論了三級減壓膜蒸餾裝置的熱量回收效果及用于海