吸收膜蒸餾淡化海水研究.pdf

1、吸收膜蒸餾是靠膜兩側(cè)的蒸汽壓力差實現(xiàn)分離的方法。其系統(tǒng)的進(jìn)料液和吸收液的溫度非常接近甚至相同，水分子以水蒸氣的形式進(jìn)入吸收液側(cè)后冷凝，相應(yīng)吸收的熱量又會傳導(dǎo)至料液側(cè)，可以認(rèn)為吸收膜蒸餾過程不需要消耗水的潛熱能。對于其他膜蒸餾過程，雖然推動力同樣為冷熱兩側(cè)的水蒸氣分壓差，但水蒸氣進(jìn)入冷側(cè)后，其熱能會由冷凝過程帶出系統(tǒng)，需要消耗水的潛熱能，能耗較高，相比之下，吸收膜蒸餾具有能耗低、能在常溫常壓下操作等優(yōu)點，因此受到越來越多的關(guān)注。膜蒸餾法淡

2、化海水是目前膜蒸餾的重要研究方向之一，但膜蒸餾法的高能耗限制了其在海水淡化方面的研究和應(yīng)用。而吸收膜蒸餾法由于進(jìn)料液側(cè)和吸收液側(cè)為等溫操作，不需要消耗潛熱能，能極大地降低能耗，因此有必要研究吸收膜蒸餾法在海水淡化中的應(yīng)用，為開發(fā)能耗低的海水淡化方法提供研究方向。
　　 本文以海水為濃縮液，葡萄糖溶液為吸收液，進(jìn)行了吸收膜蒸餾實驗研究，通過實驗考察了溫度、料液及吸收液流速、吸收液濃度對吸收膜蒸餾通量的影響。結(jié)果表明:隨溫度的升高，

3、膜通量增大明顯;隨吸收液和料液流速的增大，膜通量增大，且料液濃縮倍數(shù)較小、濃度較低時，吸收液流速相對料液流速，對通量的影響更大，反之，料液濃縮倍數(shù)較大、濃度較高時，料液流速的影響更大;隨著吸收液濃度的增大，膜通量也相應(yīng)增大。
　　 應(yīng)用經(jīng)典的Maxwell方程作為推導(dǎo)方程，計算得出中空纖維膜導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.044W/m·℃。裝填密度對換熱器換熱系數(shù)影響明顯，組件的裝填密度從2.05％升高到4.10％，換熱系數(shù)從2615.7W/m

4、2℃下降到690.5W/m2℃，換熱系數(shù)下降了1.9倍。在保持填充密度不變時，流速對換熱器傳熱系數(shù)影響較明顯，三種換熱絲制成的換熱器，其傳熱系數(shù)均隨流速的增大而增大。
　　 在現(xiàn)有理論模型的基礎(chǔ)上，考慮了溫度極化和濃度極化的影響，建立了吸收膜蒸餾過程的質(zhì)量和熱量傳遞模型，并對模型進(jìn)行了計算，模型計算值與實驗值非常接近。
　　 鑒于相同摩爾分?jǐn)?shù)的葡萄糖水溶液和氯化鈣水溶液分別作吸收液時，OD膜通量差別較大，因此從吸收液粘度