多效膜蒸餾法高效濃縮尿素水溶液的研究.pdf

1、本文針對當(dāng)前化肥廠深度水解解析處理尿素廢水方法，從節(jié)能減排角度考慮，探索新型高效熱回收多效膜蒸餾技術(shù)濃縮尿素水溶液。其中以低濃度尿素水溶液為介質(zhì)進(jìn)行基礎(chǔ)研究，采用天津凱鉑能膜工程技術(shù)有限公司供應(yīng)的中空纖維膜組件為主體，依靠外部提供低能級熱量及磁力泵為能量，換熱器主體材料選用無孔中空纖維管，在常壓狀態(tài)下利用上述裝置實(shí)現(xiàn)尿素水溶液冷進(jìn)料模式濃縮該溶液，為工業(yè)應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)和基礎(chǔ)理論指導(dǎo)。
　　本課題通過造水比（PR）、通量（J）、尿

2、素的脫除率（Ru）等參數(shù)對膜組件性能進(jìn)行評價，分別用膜組件1、膜組件2兩種中空纖維膜組件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并對膜進(jìn)口溫度（T3）、尿素水溶液進(jìn)料總流量（F）、管進(jìn)口溫度（T1）及進(jìn)料濃度（Wf）等實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行研究并分析各自對評價參數(shù)影響。在長時間操作下完成濃縮和穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，同時膜進(jìn)口溫度略高涉及到尿素水解問題，利用pH計測量水解產(chǎn)物氨含量以確保尿素高回收率。最后利用AspenPlus軟件模擬計算實(shí)際化肥廠尿素水解解吸技術(shù)，以蒸汽的形式得到能耗值

3、。
　　研究結(jié)果表明膜進(jìn)口溫度升高促使造水比和通量均變大；進(jìn)料總流量增大促使膜通量變大，造水比變??；管進(jìn)口溫度升高促使通量變小而造水比增大；進(jìn)料濃度對分離效果影響較小，但濃度增大時造水比和膜通量略有下降。在所有實(shí)驗(yàn)中尿素的脫除率達(dá)到99.99％，操作時間達(dá)到25小時低濃度尿素水溶液可濃縮到40%，穩(wěn)定性良好，同時高溫膜進(jìn)口溫度對尿素水解量影響甚微，在實(shí)驗(yàn)研究中可達(dá)到造水比16、膜通量6.8L/(hm2)。對比實(shí)驗(yàn)中，膜組件1膜孔隙