含溴鹵水膜吸收性能研究及過(guò)程模擬.pdf

1、溴素是重要的化工原料，目前工業(yè)化提溴采用水蒸汽蒸餾法和空氣吹出法，該方法能耗高、對(duì)提溴原料品味要求高，且吸收塔易出現(xiàn)液泛和返混現(xiàn)象。本文對(duì)氣態(tài)膜吸收法鹵水提溴性能進(jìn)行研究，并初步探討過(guò)程傳遞強(qiáng)化的途徑。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維疏水膜對(duì)溴水膜吸收性能開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究，分析了影響膜吸收性能的因素，確定了溴水膜吸收過(guò)程為一級(jí)動(dòng)力學(xué)過(guò)程，討論了溴水膜吸收過(guò)程中濃差極化對(duì)膜吸收性能的影響。通過(guò)回歸正交試驗(yàn)

2、確定了溴水膜吸收過(guò)程的回歸方程，對(duì)流體力學(xué)條件對(duì)溴水膜吸收過(guò)程的傳質(zhì)性能參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，同時(shí)分析了影響因素的顯著性。在進(jìn)料側(cè)溫度為50℃、進(jìn)料流速為22.24cm/s、進(jìn)料濃度為220mg/L、吸收側(cè)NaOH溶液流量為2L/h、濃度為0.01 mol/L的條件下，PVDF中空纖維膜溴水的膜吸收通量達(dá)到6.17×10-3kg/(m2·h)。探討了PVDF中空纖維膜溴水膜吸收的傳遞過(guò)程，確定溴水膜吸收跨膜機(jī)理為Knudsen擴(kuò)散模型，建立了描

3、述該過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，基于該模型的模擬結(jié)果與溴水膜吸收實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。溴水中無(wú)機(jī)離子對(duì)于其膜吸收性能的影響研究結(jié)果表明:鹽的存在使流體粘度增加、擴(kuò)散系數(shù)降低，故鹽溶液存在時(shí)溴水膜吸收過(guò)程通量比無(wú)添加鹽類時(shí)低，溴水中NaCl濃度從0.01N升高至2N，溴水膜吸收通量從0.49×10-3kg/(m2·h)降低至0.29×10-3kg/(m2·h)。實(shí)驗(yàn)?zāi)M了中、低度鹵水膜吸收提溴性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與建立的數(shù)學(xué)模型模擬結(jié)果尚存在一定差距，建立的過(guò)