氣掃式多效膜蒸餾過(guò)程研究.pdf

1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得丞注王些太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：寄匆丹簽字日期：訓(xùn)夠年t月刁日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解丞洼王些太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的

2、規(guī)定。特授權(quán)丞盜王些太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明)學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：∞心年物丹L月叼日導(dǎo)師簽名：簽字日期：喙摘要傳統(tǒng)的膜蒸餾(MD)過(guò)程能耗高，阻礙了其大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。近年來(lái)，借鑒多效蒸發(fā)(MED)與多級(jí)閃蒸(MSF)原理，將MD過(guò)程中原水的吸熱蒸發(fā)

3、與蒸汽的降溫冷凝過(guò)程相結(jié)合，有效回收蒸汽相變熱的多效膜蒸餾(MEMD)過(guò)程，由于兼有MED技術(shù)與MD技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，正在成為MD技術(shù)的研究熱點(diǎn)。氣掃式膜蒸餾(SGMD)過(guò)程能夠克服直接接觸式膜蒸餾過(guò)程熱效率低，氣隙式多效膜蒸餾過(guò)程膜組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，減壓式多效膜蒸餾過(guò)程對(duì)膜絲強(qiáng)度要求高等諸多問(wèn)題：且膜絲表面連續(xù)氣吹掃，可實(shí)現(xiàn)膜絲的自干燥功能，能延緩膜絲親水化進(jìn)程，但傳統(tǒng)SGMD過(guò)程同樣存在能耗高的問(wèn)題。為此，本文設(shè)計(jì)了一種氣掃式多效膜蒸餾(SG

4、MEMD)過(guò)程。其特征是將傳統(tǒng)SGMD過(guò)程分為多級(jí)，并設(shè)立獨(dú)特的熱量回用系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)蒸汽潛熱的梯級(jí)回收利用，降低過(guò)程能耗。實(shí)驗(yàn)研究了吹掃氣流速(Va)、料液循環(huán)流量(‰如)與溫度(TM_O脅)、料液(NaCl溶液)濃度(CNaCI)、膜組件內(nèi)吹掃氣與料液流向、過(guò)程級(jí)數(shù)(Stage)和膜組件長(zhǎng)度(Length)對(duì)SGMEMD過(guò)程膜蒸餾通量(，)和造水比(GOR)的影響。研究結(jié)果表明：隨著v。、Fcv。I。的增加，，增加，GOR均先增加然

5、后逐漸減小；隨著TMDm、Stage的增加，，和GOR均逐漸增大：隨著CNaCt的增加，，和GOR均逐漸降低：膜組件內(nèi)吹掃氣與料液為逆流，較二者為并流時(shí)，，和GOR都要明顯高；隨著Length的增加，，逐漸降低，GOR逐漸增大。當(dāng)CNaCl為25wt％，TMD，in為78℃，F(xiàn)。ycte為50L／h，Va為16m／s(標(biāo)態(tài)下)，膜組件內(nèi)吹掃氣與料液為逆向流動(dòng)時(shí)，三級(jí)SGMEMD過(guò)程的GOR可達(dá)31。在其它條件不變，對(duì)88℃的自來(lái)水進(jìn)行S

6、GMEMD濃縮處理，GOR則可達(dá)41。運(yùn)用曲線擬合方法，分別建立了SGMEMD過(guò)程，及熱量回收率(玎)隨著v口、F動(dòng)：te，TMD，in和CNaCl參數(shù)變化的經(jīng)驗(yàn)公式。在此基礎(chǔ)上，建立了該過(guò)程GOR半理論半經(jīng)驗(yàn)數(shù)學(xué)模型。經(jīng)L9(34)正交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及分析，所建立的經(jīng)驗(yàn)公式及數(shù)學(xué)模型均能很好的預(yù)測(cè)過(guò)程的，和GOR。，和GOR計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的相對(duì)偏差均在80％以內(nèi)，，7的相對(duì)偏差在11％以內(nèi)；在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，料液循環(huán)流量‰如對(duì)J、野和GOR的影