膜接触器及相关过程

膜接触过程是一个相当广义的膜过程,它包括膜蒸馏,膜萃取,膜吸收,膜吸附,膜汽提和渗透萃取等,其主要优点是膜的堆砌密度高,可提供极大的膜面积,使接触的两种介质间进行传递,其主要缺点是膜的传质阻力较大和不稳定性等,本文简要综述了这一过程的主要方面,各种膜接触器,相关过程,应用和潜在应用等。     

纳滤软化海水配制驱油聚合物溶液的研究

针对海上油田注聚用水短缺的问题,开展了对纳滤软化海水配制聚丙烯酰胺溶液的研究。考察了不同纳滤软化海水所配制聚丙烯酰胺溶液的粘度,发现配聚用海水经过纳滤软化可使聚丙烯酰胺溶液粘度增加2.7~9.6倍。对软化海水所配聚丙烯酰胺溶液进行了长期稳定性考察,结果表明,NFI的聚丙烯酰胺溶液具有较好的稳定性,90天内溶液粘度保留率在70%以上,且符合油藏温度条件下聚驱溶液粘度在30 mPaos以上的指标要求。     

TMC/TMPIP纳滤超薄复合膜的制备

基于哌嗪(PIP)与均苯三甲酰氯(TMC)界面聚合制备纳滤膜的原理,设计并合成了具有支化结构的三亚胺功能基团水相单体--均苯三甲酰哌嗪(TMPIP)盐酸盐,并与TMC界面聚合制得分子结构与TMC/PIP相同的TMC/TMPIP超薄纳滤复合膜。采用傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)表征了复合膜皮层的化学结构和表面形貌,结果表明在聚砜底膜表面形成了膜厚为100 nm左右的TMC/TMPIP超薄皮层。通过与TMC/PIP复合膜对PEG 200水溶液的分离性能相比较发现,TMC/TMPIP复合膜因其高度的网络化结构和超薄皮层,因而具有更高的截留率和水通量。考察了TMC/TMPIP复合膜对水中不同盐的截留性能,其截留率顺序与TMC/PIP复合膜相同,而通量和截留率均优于后者。     

纳米聚苯胺改性聚哌嗪酰胺纳滤膜的制备

以导电态纳米聚苯胺(PANI)为添加剂, 哌嗪和均苯三甲酰氯(TMC)为反应单体, 通过界面聚合反应在聚砜超滤膜上形成复合层制备纳滤膜。采用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等对复合膜的性能和结构分别进行了测试和表征。SEM照片证实PANI含量低时, 可以在复合膜上分布得比较均匀;AFM图像看出膜表面粗糙度的增加;膜性能的测试结果证实了添加PANI的复合膜水通量得到了提高, 同时脱盐率也有变化。最优实验条件下, 膜对Na₂SO₄、MgSO₄、MgCl₂和NaCl的截留率分别为99.4%、98.5%、85.4%和59.2%。试验结果表明, 加入PANI能够提高膜的水通量, 并提升了膜的脱盐性能。     

半互穿网络法亲水改性超滤膜

以聚砜(PSF)为膜材料,水为凝胶剂,采用浸没沉淀相转化法制备PSF超滤膜,在制膜过程中添加了亲水性聚合物聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和络合剂FeCl2来改性PSF膜的亲水性,并对其性能进行表征.用红外来表征其络合性能,用接触角测量仪测定其亲水性能.探讨了PSF浓度,络合剂FeCl2用量,PVP用量,PVP分子量对超滤膜性能的影响.结果表明,增加PSF浓度,膜的通量变小;增加络合剂FeCl2的用量,膜的通量由大变小,是没有加络合剂的1.3倍;增加PVP的浓度,膜的亲水性得到了显著的提高.在4%的时候为最大,此时的通量比没加PVP的膜大11倍.而对于不同牌号的PVP,K60的通量最大,K90的最小.对牛血清蛋白(BSA)的截留率都达到了95%以上.     

废高温镍钴合金浸出液净化试验研究

在"苏打焙烧-碱浸出-氯气浸出-TBP萃取除铁-中和水解除铬-P204萃取除微量杂质-N235萃取分离镍、钴"处理废高温镍钴合金工艺的基础上,重点研究了废高温镍钴合金浸出液的净化工艺,确定了废高温镍钴合金浸出液净化的较优工艺技术参数。采用该净化工艺条件可将浸出液中的杂质元素有效地脱除,处理后所得镍、钴溶液成份满足某公司镍、钴产品生产的要求。     

单分散球形介孔SiO_2的合成与表征

以十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,甲醇为共溶剂,氢氧化钠为催化剂,采用水热法制备出不同粒径、单一分散、高度有序的介孔SiO2微球,并利用扫描电子显微镜(SEM)对所制备的微球进行表征。考察了体系中CTAC浓度、TEOS浓度、甲醇的比率和温度等条件对所制备的SiO2微球的粒径及分散性的影响。同时采用XRD、BET、HRTEM等手段对样品进行分析表征。结果表明合成的单分散球形SiO2具有有序的六方相介孔结构,并且具有较高的比表面积。     

电渗析用季铵化聚氯乙烯均相阴离子交换膜的制备

以1-甲基咪唑(N-MI)为季铵化试剂一步法对聚氯乙烯(PVC)功能化改性，并制备了均相PVC阴离子交换膜，避免了传统阴离子交换膜制备过程中的氯甲基化步骤。通过对比研究，优化后的PVC-N-MI-5表现出较好的综合性能。离子交换容量和迁移数分别高达2.89 mmol·g^–1和98.4%；吸水率和溶胀率分别为4.24%和0.21%，低于商业JAM-5阴离子交换膜(4.87%和3.33%)；脱盐率、电流效率以及能耗分别为98.38%、55.8%和5.1 kW·h·(kg NaCl)^–1，可与商业JAM-5(93.0%、55.2%和4.6 kW·h·(kg NaCl)^–1)相比较。低廉的原料与简便的制备过程以及相对良好的电渗析应用性能，表明所制备的PVC-N-MI-5具有一定的应用前景。     

电渗析过程传质模型的研究进展

电渗析是一种利用离子交换膜和电势差从溶液及其他不带电组分中分离出离子的物质分离过程，该技术具有适应性强、预处理简单、能耗低、环境污染小等优点，被广泛应用于化工、生物等领域的分离纯化过程。本文主要介绍了用于电渗析分离过程的6种传质模型，总结了各模型的优势及存在的问题，指出限制电渗析技术进一步发展的主要原因是对包含物质传递、浓差极化、流体流动行为、电解质溶液-膜平衡等复杂现象的电渗析过程进行理论和实验研究难度大，而传质模型化为电渗析分离过程的物质传递研究提供了一条有效途径，有助于深入研究电渗析过程中物质的传递机理，准确预测分离性能并导向性优化电渗析结构设计和操作工艺。并且提出未来电渗析传质模型的研究方向是结合经验方程或传质系数进一步优化传质模型，并采用仿真工具模拟传质过程，提高模型的准确性和普适性。     

膜法分盐浓缩在处理氯碱化工废水中的应用

随着环保要求的不断提高,化工废水零排放与资源化势在必行,水处理相关技术也需进一步完善。以氯碱废水经回用装置处理后的RO浓水为研究对象,通过"除硅-药剂软化-树脂软化"前处理后,采用"超滤-纳滤-反渗透"进行分盐浓缩,并对预处理废水的除硅、除硬、NF分盐和RO浓缩等处理效果进行分析。中试结果确定相关工艺的操作参数,并验证膜集成工艺可以实现氯碱废水中盐的分离与浓缩,为废水零排放/资源化项目设计与实施提供理论依据和实验支持。