填充密度对中空纤维膜接触器精馏过程壳程传质的影响

探讨了填充密度对新型聚丙烯中空纤维膜接触器精馏过程中壳程传质的影响。中空纤维膜接触器在填充密度为4.7%、9.5%、19%时均可在远离常规填料液泛线以上的气速范围操作。低填充密度下,壳程的Sherwood数理论值大于实验值,但填充密度较高时,实验值大于理论值。高Reynolds数有利于壳程传质,低填充密度时的Sherwood数高于高填充密度时。随着F因子逐步增大,壳程气相传质阻力随之变小,且膜接触器的填充密度越高,气相传质阻力越大。3种不同填充密度膜接触器的气相总传质系数随着接触器填充密度的增大而迅速减小,由391.84×10^-5 m·s^-1降低为83.28×10^-5 m·s^-1。     

中空纤维PVA/PAN复合膜填料的乙醇水溶液精馏性能

以乙醇/水溶液为分离对象,中空纤维PVA/PAN复合膜作为精馏填料,考察了不同膜组件的传质分离效率。实验结果表明:各种组件的分离效率均随塔釜加热功率的增加而减小;和大多数中空纤维膜接触器一样,其总传质系数Ky随中空纤维膜组件填充密度φ的增加而减少;相比于传统精馏填料而言,用中空纤维膜做精馏填料分离乙醇水溶液的分离效果更好,可以在常规填料不能操作的液泛线以上进行操作。当塔釜加热功率为120 W,45根中空纤维膜封装在内径为1.6 cm玻璃管中的传质单元高度(HTU)为5.64 cm。     

精馏分离中的新型中空纤维膜结构填料及其传递现象

以异丙醇/水体系为研究对象,采用有挡板的新型聚醚砜中空纤维膜接触器作为精馏结构填料,进行了精馏分离过程和现象的研究。通过不同流动方式的比较,在新型膜接触器中设计了液体管内流动、蒸气壳层沿挡板逆向流动的改进型平行流方式。实验结果表明：无论有无挡板,中空纤维膜结构填料对异丙醇/水溶液的分离效率均较常规结构填料要高得多,且操作气速可以在常规填料液泛线以上,表明其不易受常规填料的操作弹性限制。有挡板膜接触器的性能和分离效率较无挡板时更优,运行参数更为稳定,其最小传质单元高度HTU值可达5.4cm。与其它中空纤维膜分离器类似,其总传质系数K随中空纤维膜的填充密度φ加大而变小,但新型膜接触器精馏过程的总传质系数值较液液萃取要高出约5～10倍。     

微孔中空纤维膜接触器烟气脱硫性能的研究

对中空纤维膜接触器用于烟气脱硫的工艺进行了实验研究并建立了脱硫率计算模型。采用疏水性聚丙烯中空纤维膜组装膜组件,用SO2钢瓶气与空气配制模拟烟气,气相走中空纤维膜内侧,以Na2SO3溶液为吸收剂进行脱硫实验研究。实验结果表明,该脱硫工艺脱硫率高且稳定。当Na2SO3吸收液浓度大于5%,液相阻力可以忽略;脱硫率随气速的增大而减小,而随膜组件有效长度、膜传质系数的增大而增大。忽略液相传质阻力,用传质速率与物料衡算方法及传质经验关联式,建立微孔中空纤维膜接触器烟气脱硫率计算模型,模型计算值与实验值误差小于9.5%,模型能比较可靠地模拟烟气脱硫过程,通过该模型可以快捷计算脱硫率。     

中空纤维膜组件分离酸性气体

研究了气体膜分离与溶剂吸收相结合的分离技术.以NaOH水溶液为吸收剂,在中空纤维膜组件中实现二氧化硫气体的选择性吸收.研究了在三种不同结构的疏水性聚丙烯中空纤维膜组件中,吸收剂浓度、液速、气速、气液两相在膜组件内的流程、膜结构等对分离过程的影响;根据膜结构的实际参数确定了多孔膜的曲率因子,总传质系数的计算值与实验值相符.     

膜结构填料的物化特性对精馏分离异丙醇/水体系的影响

选用了三种不同材料的中空纤维膜(PP,PS和PES)构建新型膜接触器结构填料,并对异丙醇/水体系进行了精馏分离过程研究.在新型膜接触器中,液相和气相分别在管程和壳程进行逆向流动.实验结果表明:三种结构填料对异丙醇/水体系的分离效果依序为PES>PP>PS.不同材料的中空纤维膜作为结构填料对异丙醇/水溶液体系的分离效率均...     

中空纤维致密膜基吸收法在CO2脱除中的应用

以商业φ200聚酰亚胺中空纤维致密膜大组件为接触器,淡水和海水为吸收剂,进行了CO2/N2混合气中CO2的脱除实验。考察了气液相压力和流量对CO2脱除率和过程总传质系数的影响。结果显示,液相压力对膜接触器的影响不大,而加大液/气相流量比可以提高CO2的脱除效率,通过控制操作条件可使膜接触器的CO2脱除率在70%以上。实验过程中,气液两相压力可在较宽范围内独立操作,且无鼓泡和漏液现象发生。研究表明中空纤维致密膜基接触器在CO2气体分离领域具有很好的应用潜力和前景。     

中空纤维管随机分布时透析器内的管外传质

利用Matlab软件计算了中空纤维透析器外壳内壁面(简称壁面)影响下,中空纤维随机分布、管外流场充分发展、纤维表面定质量流量时的管外流场分布,进而求得了不同填充密度下透析器的管外传质系数. 结果表明,中空纤维的排布方式对传质系数有很大的影响;在所研究的中空纤维填充密度范围内(10%～50%),随着填充密度的增大,透析器的管外传质系数先变大,后变小;其随机性整体上逐渐减小.     

不同中空纤维膜组件对甲烷和氧气无泡曝气过程的影响

为探索无泡膜曝气用于甲烷高效、安全生物转化的可能性,测试了3种中空纤维膜组件对甲烷和氧气传质速率的影响.所测膜组件分别为致密硅胶中空纤维膜(A)、疏水性微孔聚丙烯中空纤维膜(B)及亲水性微孔聚醚砜中空纤维膜(C).结果表明,膜组件A和B可以同时强化甲烷和氧气的气液传质过程,对甲烷进行无泡曝气,两者的体积甲烷传质系数(KLa)相近,分别为3.19和3.78h·1,约为传统鼓泡曝气的3倍.对空气进行无泡曝气时,膜组件B的KLa值(溶氧)为61.1h·1,是A的2.6倍,是传统鼓泡曝气的24.8倍.     

疏水性聚丙烯中空纤维膜中n-甲酰吗啉膜吸收含苯废气过程模拟

以疏水性聚丙烯中空纤维膜为气液膜接触器,n-甲酰吗啉水溶液为吸收剂,研究了膜气体吸收工艺分离C6H6/N2的传质过程. 在非润湿条件下,建立了膜气体吸收C6H6传质微分模型,模拟了C6H6在疏水性聚丙烯中空纤维膜管程及膜孔内的传质过程,并对C6H6的吸收速率进行预测. 结果表明,在实验条件下,膜气体吸收C6H6的速率为(0.89~6.13)′10-2 mg/(m2×s),微分模型对吸收速率预测的平均误差为1.9%,能准确描述中空纤维膜吸收C6H6的过程.     

纳米粒子/纤维新型功能纤维的制备

以钛酸四丁酯为原料,将制备锐钛矿TiO2纳米无机粒子工艺与纤维化学改性工艺相结合,利用纳米粒子表面的羟基与纤维的活性基团作用而吸附在纤维表面,从而制备出具有光催化抗菌作用的纤维。该纤维织物在较低温度(70℃)下就可制得,结构不受损害,具有广泛的应用前景。     

Determination of Individual Fiber Failure in Fiber Bundles

The onset of fiber failure signals the commencement of catastrophic structural failure in fiber bundle systems, a process that is important in standalone bundles and in other material structures. In this work, we have demonstrated a technique by which the onset of fiber failure can accurately be identified by monitoring the electrical continuity and resistance of filaments and bundles during loading. The dual sensor/loading functionality of the fibers differs from most prior approaches wherein separate sensors were added to the load-bearing fiber array. Individual fiber failure and bundle onset failures in 50 fiber bundles were reliably and reproducibly detected.     

CFCC用补强纤维及纤维涂层

补强纤维对连续纤维补强陶瓷复合材料(CFCC)的性能起着至关重要的作用。本文介绍了目前CFCC所用补强纤维的种类及特性,并介绍了纤维涂层在CFCC补强和增韧过程中的作用以及涂层的涂覆方法。     

中空纤维生产线开发PTT短纤维

概述了利用现有中空纤维生产线开发1.56dtex×38mmPTT短纤维的生产工艺,讨论了纺丝、拉伸、热定型等工艺条件对生产的影响。指出切片干燥不需预结晶过程,纺丝温度应比纺PET低30℃左右,应选择较低的拉伸速度、拉伸倍率和组件压力。     

碳纤维/玻璃纤维复合纤维毡的介电和吸波性能

考察了碳纤维/玻璃纤维复合并浇注硅溶胶制成的纤维毡的介电和吸波性能。结果表明:碳纤维的分散对复合材料的介电性能有很大影响。复合材料的介电常数随着碳纤维含量的增加而增加,随频率的增加而降低,具有明显的频响效应。复合材料具有明显的双峰吸收性能,且最高吸收峰随着厚度的增加向低频移动。当w(碳纤维)=1%,复合材料厚度为6、7、8 mm时,反射率小于-10 dB的频段分别为4.2~10.5、3.9~9.3、3.8~7.7 GHz。     

Analysis of Fiber Frictional Sliding in Fiber Bundle Pushout Test

A simple theoretical model is developed to analyze the fiber frictional sliding resistance in a fiber bundle pushout test. The effect of the radial constraint imposed by the neighboring fibers on the stress transfer and frictional pushout stress is included in this analysis. Comparisons of theoretical results of this study and those of two existing fiber pushout models (i.e., single-fiber pushout and three–cylinder) are also presented. For SiC–RBSN and SiC–glass composites with short embedded fiber lengths less than 1 mm, there is little difference between all these models. However, for larger embedded fiber lengths, the present model gives the highest frictional pushout stress caused by the more realistic radial constraint condition used in the analysis.     

直接纤维数值模拟法与柔性复合纤维悬浮液流变性能

纤维复合材料的性能取决于其加工过程中纤维的变形、取向以及悬浮液的流变性能等因素,因此认识纤维的上述变化及流动诱导取向的机理就非常重要。与刚性纤维的研究相比,柔性纤维的变形及取向更复杂,是目前复合材料领域中开始关注的焦点。介绍了柔性纤维悬浮液的直接数值模拟法——颗粒模拟法(PSM)及其主要结果。通过研究方法可以分析柔性纤维的弹性变形、运动轨迹、取向分布以及悬浮液的流变性能变化。     

金属纤维烧结毡在黏胶纤维领域的应用

生产黏胶纤维的纺丝原液中存在的大量杂质粒子会堵塞喷丝孔,从而降低黏胶成品的质量,且会缩短纺丝组件的使用周期,因此需要通过过滤工序来去除原液中的杂质微粒,这是保证和提高黏胶纤维的质量和特性的前提,而过滤介质是过滤工序的核心。金属纤维烧结毡是一种具有不同孔径梯度的过滤介质,具有过滤精度高、纳污量高、强度高、易加工、耐高温、过滤速率高、寿命长、反洗效果好等优势,通过深层过滤机制,能够有效地去除黏胶原液中的杂质粒子,保证黏胶纤维的质量和特性。     

热塑性树脂／植物纤维复合材料的纤维改性方法

简述了纤维增强热塑性树脂的研究状况,介绍了植物纤维／热塑性树脂在共混过程中存在的问题。重点讨论了植物纤维预处理的物理、化学改性方法来提高两者之间相容性。     

行业动态

大庆石化公司开发抗菌腈纶；波兰建设尼龙6聚合、回收设备；欧洲Hexcel增加预浸设备；中国台湾尼龙业前景光明；德国Reifenhaiuser非织造布设备制造企业分化;美国Solutia、Mohawk、3M地毯业合作;美国AF＆Y增加原液着色聚丙烯设备;