PVDF中空纖維膜接觸器吸收CO2過(guò)程的膜浸潤(rùn)動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、近來(lái)，CO2氣體所導(dǎo)致的溫室效應(yīng)日漸嚴(yán)重，因此迫切需要尋找出有效分離、吸收CO2氣體的方法以應(yīng)對(duì)全球氣候變暖。膜接觸器捕集吸收CO2的技術(shù)被公認(rèn)為最可行有效的方法，故引起了眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注。然而，膜潤(rùn)濕現(xiàn)象一直是伴隨該項(xiàng)技術(shù)的最大瓶頸，隨之而來(lái)的是總傳質(zhì)系數(shù)的嚴(yán)重下降與膜相傳質(zhì)阻力的急劇上升。因此研究如何減緩膜潤(rùn)濕以及建立出膜相傳質(zhì)阻力與實(shí)驗(yàn)運(yùn)行時(shí)間的動(dòng)力學(xué)方程已經(jīng)迫在眉睫。
　　本文以PVDF中空纖維微孔膜接觸器為反應(yīng)器，采用

2、二乙醇胺(DEA)溶液和將鹽作為添加劑的DEA混合液為吸收液，分別考察溫度、濃度、液相流速以及氣液兩相的壓力差等因素對(duì)總傳質(zhì)系數(shù)和膜相傳質(zhì)阻力的影響，進(jìn)而建立出膜相傳質(zhì)阻力與實(shí)驗(yàn)運(yùn)行時(shí)間的動(dòng)力學(xué)方程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
　　(1)溫度升高，液相流速加快，氣液兩相的壓力差擴(kuò)大都會(huì)導(dǎo)致總傳質(zhì)系數(shù)降低、膜相傳質(zhì)阻力升高;
　　(2)濃度對(duì)膜潤(rùn)濕的作用相對(duì)復(fù)雜，溫度為15℃時(shí)，隨濃度增大，總傳質(zhì)系數(shù)降低、膜相傳質(zhì)阻力升高;溫度為35℃時(shí)

3、，隨濃度增大，總傳質(zhì)系數(shù)升高、膜相傳質(zhì)阻力降低;
　　(3)在DEA溶液中添加硫酸鈉不能減緩膜潤(rùn)濕;添加一定濃度的氯化鈉在某種程度上可以減緩膜潤(rùn)濕，其中溫度為35℃，濃度為1mol·L-1的DEA溶液中加入0.25mol·L-1的氯化鈉后減緩膜潤(rùn)濕的效果最為明顯;35℃時(shí)添加少量海藻酸鈉在一定程度上可以減緩膜潤(rùn)濕;
　　(4)DEA濃度為2mol·L-1時(shí)，類(lèi)阿倫尼烏斯方程的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭袇?shù)值k"由2.41×10-3變化至3.