PVDF中空纖維膜接觸器吸收CO2過程的膜浸潤動力學研究.pdf

1、近來，CO2氣體所導致的溫室效應(yīng)日漸嚴重，因此迫切需要尋找出有效分離、吸收CO2氣體的方法以應(yīng)對全球氣候變暖。膜接觸器捕集吸收CO2的技術(shù)被公認為最可行有效的方法，故引起了眾多學者的廣泛關(guān)注。然而，膜潤濕現(xiàn)象一直是伴隨該項技術(shù)的最大瓶頸，隨之而來的是總傳質(zhì)系數(shù)的嚴重下降與膜相傳質(zhì)阻力的急劇上升。因此研究如何減緩膜潤濕以及建立出膜相傳質(zhì)阻力與實驗運行時間的動力學方程已經(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總傳質(zhì)系數(shù)和膜相傳質(zhì)阻力的影響，進而建立出膜相傳質(zhì)阻力與實驗運行時間的動力學方程。實驗結(jié)果表明:
　　(1)溫度升高，液相流速加快，氣液兩相的壓力差擴大都會導致總傳質(zhì)系數(shù)降低、膜相傳質(zhì)阻力升高;
　　(2)濃度對膜潤濕的作用相對復(fù)雜，溫度為15℃時，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

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濕;添加一定濃度的氯化鈉在某種程度上可以減緩膜潤濕，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濕的效果最為明顯;35℃時添加少量海藻酸鈉在一定程度上可以減緩膜潤濕;
　　(4)DEA濃度為2mol·L-1時，類阿倫尼烏斯方程的經(jīng)驗?zāi)Ｐ椭袇?shù)值k"由2.41×10-3變化至3.