膜蒸餾-結晶過程處理乙二醇高鹽廢水的研究.pdf

1、碩士學位論文膜蒸餾膜蒸餾結晶過程處理乙二醇高鹽廢水的研究結晶過程處理乙二醇高鹽廢水的研究TheTreatmentofSalineGlycolWastewaterbyMembraneDistillationCrystallization作者姓名：盧大鵬學科、專業(yè)：化學工程學號：21407129指導教師：賀高紅教授姜曉濱副教授完成日期：2017年6月大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文

2、I摘要近年來，隨著全球范圍內對環(huán)境保護以及廢水回收領域的日益關注，高鹽有機廢水的處理越來越惹人關注。深海氣田采出水是一種典型的高鹽有機廢水，來源于氣田開采所使用的抗水合劑乙二醇，同時富含鹽分。所以如何高效回收廢水中的乙二醇，同時脫除其中的鹽分一直是這一多元高鹽有機廢水處理的關鍵問題。目前主要采用的蒸發(fā)結晶技術有兩個缺點：首先，蒸發(fā)結晶的操作溫度較高，乙二醇損失量大，能耗高；其次，蒸發(fā)結晶過程的結晶過飽和度不可控，晶體產品的粒度分布不均一

3、，晶體表面缺陷多，后期固液分離困難。針對以上所提到的高鹽乙二醇廢水處理難題，本論文提出采用基于膜蒸餾結晶耦合的新型高鹽有機廢水回收處理技術，充分利用膜蒸餾操作溫度低的特點，協(xié)同結晶過程的精確濃縮速率控制，降低回收過程能耗、減少乙二醇損失；同時制備粒度分布集中、表面結構完整的高品質晶體產品。研究中首先使用膜蒸餾技術將乙二醇含鹽水溶液濃縮至近飽和狀態(tài)，系統(tǒng)考察了不同操作條件對膜蒸餾滲透通量的影響；建立三元體系膜蒸餾滲透通量傳質模型，實現(xiàn)了對

4、三元體系的膜蒸餾滲透通量的模擬計算，結果發(fā)現(xiàn)濃度極化隨乙二醇濃度變化較大，溫度極化變化較小；考察了膜蒸餾過程的分離效率和長期運行穩(wěn)定情況，發(fā)現(xiàn)在全部考察范圍內膜蒸餾的分離效率較高，氯化鈉和乙二醇截留率達到99%以上，穩(wěn)定性良好，長期運行100h通量穩(wěn)定。同時，當乙二醇（EG）濃度大于60%時，進料處理當量較大，可達6kgm2h1以上。研究使用膜蒸餾結晶技術對近飽和的乙二醇含鹽廢水進行了結晶回收處理。測定了與三元體系結晶相關的一些基礎數(shù)據(jù)

5、，考察了分離膜、過程操作溫度、乙二醇進料組成對晶體產品粒度分布、平均粒徑和晶體表面形貌的影響。結果發(fā)現(xiàn)，膜蒸餾結晶技術所得到的晶體產品相對于傳統(tǒng)的真空蒸發(fā)結晶技術具有更為集中的粒度分布（C.V.值分別為38和46）以及更為光滑的表面形貌；同時，操作溫度和結晶溶液中乙二醇含量也對晶體產品的性質產生較大的影響。本論文還研究了膜輔助結晶過程的機理，建立分離膜界面處顆粒的瞬時受力狀態(tài)模型，得出了晶體在分離膜表面滑落脫離的數(shù)學判據(jù)；提出了膜輔助結