水中脱除VOC渗透汽化传质模型的研究

推导并回归了水中脱除VOC的PDMS/PS复合膜渗透汽化申连传质阻力模型。以苯的水溶液为实验物系,实验结果表明,料液浓度与苯的渗透通量之间存在线性关系,由此可确定模型总传质系数。研究雷诺数、活性层厚度和基膜结构对渗透通量的影响,可回归得到模型中边界层传质阻力、活性层传质阻力和基膜传质阻力计算公式。由下游压力与渗透通量的对应关系的实验数据,回归得到亨利常数;模型其它相关参数由温度对通量的影响数据进行回归。模型预测值和实测值吻合良好。     

交联壳聚糖渗透蒸发膜的制备及其在偏二甲肼/水体系分离中的应用

采用壳聚糖为原料,聚酯无纺布为支撑层,用戊二醛交联制备了高选择性、高通量的交联壳聚糖渗透蒸发复合膜.考察了料液浓度、料液温度、膜厚等对偏二甲肼/水体系分离性能的影响.结果表明:在料液温度为10℃,膜厚度为25 μm,进料液中偏二甲肼的质量分数为50％时,改性复合膜的分离因子最高达到5.25,渗透通量可达167 g/(m...     

纳米白炭黑填充硅橡胶复合膜的制备与渗透汽化分离性能

制备以聚酯(PET)为支撑层,白炭黑填充的聚二甲基硅氧烷(PDMS107)为皮层的硅橡胶复合膜,并以乙醇水物系为料液,对比分析白炭黑增强硅橡胶复合膜的渗透蒸发分离性能,分离因子比空白膜有所提高,在乙醇浓度为3%～5%时,分离因子可达16.09,渗透通量为75.39 g/m2·h;测定填充白炭黑硅橡胶复合膜的拉伸强度,结果表明:拉伸强度可达1.828 MPa,相当于空白膜(0.368 MPa)的5倍.     

SiO_2/PDMS/PVDF复合膜渗透蒸发回收煤化工废水中酚

采用PVDF中空纤维为基膜,以Si O_2填充PDMS溶液为涂覆液,进行动态负压涂覆,制备Si O_2/PDMS/PVDF复合膜材料,回收处理煤化工废水中的酚。通过扫描电镜(SEM)、能量弥散X射线能谱仪(EDS)及接触角测试仪对Si O_2/PDMS/PVDF复合膜材料进行了表征,并研究了Si O_2质量浓度、涂覆时间对Si O_2/PDMS/PVDF复合膜材料渗透蒸发性能的影响。当Si O_2填充质量浓度占PDMS质量浓度的12%,涂覆时间60 min条件下,制得的Si O_2/PDMS/PVDF复合膜具有最佳的渗透蒸发性能。保持进水温度50℃,膜后压力50 k Pa,进水流速10 L/h,酚通量达到7.16 g/(m~2·h),分离因子为4.26。     

PTFE-PDMS/PVDF复合膜制备及其渗透汽化性能

制备了以聚偏氟乙烯PVDF超滤膜为底膜的聚四氟乙烯PTFE超细粉体填充聚二甲基硅氧烷PDMS复合膜,并用于氯仿水溶液体系的渗透汽化。采用SEM和接触角分析研究了膜结构及表面性能。研究了PTFE:PDMS质量比、料液流速、料液浓度对渗透汽化性能的影响;采用串联阻力模型分析了渗透汽化氯仿水溶液的传质过程。研究表明,填充PTFE提高了PDMS膜渗透汽化性能;流量大于200 mL min 1时渗透汽化传质阻力主要由膜阻力控制;在流速低于200 mL min 1时,浓差极化产生的氯仿传质边界层阻力最大可达膜阻力的29倍。     

硅橡胶复合膜渗透蒸发串联阻力扩展模型研究

介绍了国内外硅橡胶复合膜渗透蒸发脱除微量有机物的传质研究现状;提出了硅橡胶复合膜渗透蒸发串联传质阻力扩展模型;分析了渗透蒸发过程各部分传质阻力的影响因素,包括液相边界层、膜的致密皮层、膜的多孔支撑层;得到了便于工程设计的计算方法。结果表明,该模型对进一步的应用研究以及渗透蒸发过程的优化具有指导意义。     

支撑层结构对PTFE-PDMS复合膜渗透汽化性能的影响

以不同结构的聚四氟乙烯(PTFE)平板膜为支撑层、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为活性层,通过表面涂覆方法制备PTFE-PDMS复合膜,并用于渗透汽化过程,以实现乙醇-水混合溶液的分离;研究了支撑层结构及制膜参数对其分离性能的影响。结果表明,支撑层结构对复合膜分离因子几乎无影响,对孔径大孔隙率高的支撑层,制膜时,PDMS聚合物向支撑层中渗入过多会使复合膜的渗透通量降低。PDMS聚合物向支撑层渗透形成的过渡层是复合膜传质阻力的重要部分,且过渡层厚,复合膜的耐溶胀性好。综合考虑渗透通量及分离因子,复合膜优化制备条件是交联剂正硅酸乙酯的质量分数4%,交联温度80℃,交联时间为5 h。     

聚二甲基硅氧烷-聚偏氟乙烯共混膜制备及其渗透蒸发性能研究

为增强聚偏氟乙烯(PVDF)膜的疏水性能和膜选择性能,在PVDF基膜材料中添加了不同质量的聚二甲基硅氧烷(PDMS),制备了PVDF-PDMS共混复合膜。考察了PDMS、PVDF质量比对复合膜结构性能的影响,并用扫描电子显微镜、比表面积孔径分析仪、接触角测量仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪等仪器对复合膜进行了表征;采用低含量苯酚水溶液研究了复合膜的渗透蒸发性能。结果表明,随着PDMS添加量的增加,复合膜的疏水性能、苯酚渗透通量以及分离因子都会逐渐增大,复合膜渗透蒸发性能明显优于未改性膜;在PDMS、PVDF质量比为1:10时,复合膜具有最好的形态结构,表面接触角达到82.92°,苯酚渗透通量为39.31 g/(m~2·h),分离因子增加到4.68。     

有机硅烷交联PDMS/陶瓷复合膜的制备及渗透汽化汽油脱硫性能

采用有机硅烷γ-氨丙基三甲氧基硅氧烷（APTMS）,对聚二甲基硅氧烷（PDMS）进行交联改性,以ZrO₂/Al₂O₃陶瓷复合膜为支撑体,制备了一系列有机硅烷交联的PDMS/陶瓷复合膜。通过扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、热重分析（TGA）对改性效果和膜结构进行了表征。将所制备的PDMS/陶瓷复合膜应用于渗透汽化脱除模拟汽油中的有机硫化物（噻吩）,考察了交联剂APTMS含量、操作温度、料液含硫量等因素对复合膜渗透汽化脱硫性能的影响。实验结果表明,有机硅烷交联的PDMS膜相比于传统正硅酸乙酯（TEOS）交联的PDMS膜,通量和硫富集因子均有所提高。随着进料温度和原料液中硫含量的升高,膜的渗透通量均增大,而硫富集因子均减小。当APTMS质量分数为15%、进料温度为25℃、噻吩质量浓度为100mg/kg时,渗透通量为0.46 kg/（m²·h）,硫富集因子达到3.5。     

硅橡胶复合膜用于含酚水溶液渗透萃取传质过程

以苯酚为模型污染物,以氢氧化钠溶液为萃取液,利用平板复合膜［聚二甲基硅氧烷（PDMS）/聚偏氟乙烯（PVDF）］构造渗透萃取体系,系统地研究了该体系渗透萃取含酚水溶液的传质过程与特性。探讨了料液与萃取液的浓度及流量、运行温度等操作条件及活性层厚度对渗透萃取传质性能的影响。结果表明,pH>13时,总传质系数K_ov不随萃取液流量及浓度变化而变化;苯酚的液膜传质系数kf与膜面流动Reynolds数Re^0.46呈正比,传质通量与温度符合Arrhenius方程。在苯酚初始浓度5.0～15.0 g•L^-1范围内,K_ov为定值。活性皮层厚度为4、6、8 μm的膜扩散传质系数分别为15.0×10^-7、9.9×10^-7及7.5×10^-7m•s^-1（323.2 K）,较均质膜提高了2～4倍。苯酚在复合膜中的传质仍属膜阻控制的传质。