膜蒸餾過程鼓氣強(qiáng)化方法研究.pdf

1、本課題開發(fā)了新型鼓氣強(qiáng)化減壓膜蒸餾(AVMD)過程，系統(tǒng)研究了其傳熱傳質(zhì)的強(qiáng)化機(jī)理，進(jìn)而分別建立了阻垢-鼓氣耦合VMD海水淡化過程、AVMD蔗糖溶液高倍濃縮方法。
　　借鑒氣液兩相流流型判別曲線，探明了膜蒸餾過程中氣液兩相流流型的轉(zhuǎn)變規(guī)律。通過膜蒸餾實(shí)驗(yàn)，確定了兩相流流型是影響AVMD過程傳熱傳質(zhì)的關(guān)鍵。兩相流流型處于彈狀流時(shí)的傳熱傳質(zhì)效率、膜蒸餾通量都明顯高于泡狀流流型?；谀ふ麴s通量與兩相流流型的相關(guān)性，分別建立了各流型區(qū)間的

2、膜蒸餾傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式:泡狀流(hf=1.7527Re0.4215Pr1/3(μb/μw)0.14λ/d)，彈狀流（hf=0.0632R e1.0420Pr1/3(μbw)0.14λ/d)。進(jìn)而通過奇爾頓-柯爾本類似，建立了相應(yīng)流型區(qū)間的傳質(zhì)系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式，獲得基于兩相流流型的AVMD過程傳熱傳質(zhì)模型。利用該模型，可預(yù)測(cè)AVMD過程通量隨操作參數(shù)的變化情況，膜蒸餾通量的理論計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的誤差小于5％。
　　阻垢-鼓氣耦合VMD海水

3、淡化過程研究表明，鼓氣可明顯增加膜蒸餾通量，尤其是對(duì)于高濃度料液。鼓氣有效減少了污染物在膜面的沉積，可部分解決高鹽度情況下膜的親水化滲漏問題。阻垢劑在海水濃縮過程中有一定的濃度適用范圍。當(dāng)海水濃度較高時(shí)，阻垢劑會(huì)使膜面形成一層無規(guī)則致密沉積層，這會(huì)造成通量的急劇下降。鼓氣和阻垢劑的耦合作用所起的強(qiáng)化效果比它們單獨(dú)使用時(shí)更加明顯，產(chǎn)水電導(dǎo)率更低且更穩(wěn)定，在保證產(chǎn)水水質(zhì)的前提下可以獲得更高的產(chǎn)水率。耦合作用過程中膜的內(nèi)表面僅有很少量的無機(jī)鹽