膜蒸馏的发展状况

膜蒸馏是一种可以利用低品位能源作为分离驱动力的新型膜分离技术。该技术利用高分子疏水性微孔膜提供较大的传质表面来实现水溶液汽化和传质的分离过程,从而达到蒸馏的目的。     

煤粉燃烧中焦炭燃烧模型的比较与分析

对已有的焦炭燃烧模型进行归纳总结,对常用的简化处理如单膜/双膜模型、忽略斯蒂芬流、忽略气化反应等带来的计算偏差进行了细致的分析比较.结果表明,与双膜模型相比,单膜模型的计算精度高;忽略斯蒂芬流会造成表面温度、燃烧速率的计算偏差,但可以通过对传质系数KD的简单修正进行改进;焦炭与CO2和H2O的气化反应不能忽略,否则会使得表面温度的计算明显偏高,而燃烧速率偏低,且偏差在富氧燃烧条件下更为明显.     

空气冷却式膜蒸馏构型的传热分析

在膜蒸馏的不同构型中,直接采用环境空气作为冷却媒介的空气冷却式构型很大程度上简化了系统配置。在强化传热的条件下,其跨膜通量与水冷构型接近。对空气冷却式膜蒸馏构型的传热过程进行理论分析,并通过量化分析各参数对膜蒸馏传热性能的影响,构建综合的传热模型。引入关联热阻系数这一概念,用以量化空气冷却的参数对膜蒸馏过程总传热系数的抑制作用。通过模拟计算研究了冷凝板导热系数、空气流速、冷凝板肋化系数、料液温度等参数对膜蒸馏传热性能的影响,并分析和量化多参数对关联热阻系数的综合影响。结果表明冷凝板导热系数、空气流速、冷凝板肋化系数是影响关联热阻系数的重要因素,各参数对膜蒸馏传热性能的综合影响得以量化。以上研究为后续传质模型的研究提供了指导。     

太阳能膜蒸馏系统建模与仿真

以太阳能为驱动力，利用高分子疏水性微孔膜提供较大的传质表面来实现水溶液气化和传质的分离过程。文章概述了太阳能膜蒸馏的技术，根据传热学及相关理论建立了数学模型，并运用LabVIEW软件对太阳能膜蒸馏系统进行了动态模拟与仿真。     

水平管外混合气体平均传热系数及气膜厚度的计算

以水蒸气空气混合物为例,利用努谢尔特修正膜模型和传热传质比拟原理通过简单迭代,得到混合气体水平管外凝结换热的一种总平均传热系数和平均气膜厚度的计算模型。在已知初始条件下,计算得到总传热系数随不凝结气浓度、主流流速及壁温的变化规律,并与已有计算式进行了比较,验证了结果的正确性。该计算模型适用于不同混合气体种类及不同表面形状。     

空气隙膜蒸馏系统对流换热实验研究

空气隙膜蒸馏是一种新型的膜分离技术,可用于海水、苦咸水的淡化处理,尤其是在超纯水制备方面具有极强的竞争力.文中的空气隙膜蒸馏实验装置采用旋转切向入流的方式来强化膜蒸馏的传热传质过程,针对这种新型的入流方式,结合实验数据,给出了料液进口温度对于膜通量的影响,给出了计算空气隙膜蒸馏系统中热容腔内对流换热传热系数的经验公式.     

水膜热阻修正系数对填料饱和器性能的影响

以单膜理论为基础,研究了饱和器内水与空气之间传热传质的过程,引入水膜热阻修正系数K的概念,建立了饱和器传热传质一维计算模型.通过数值模拟计算,分析了K对饱和器性能的影响,并确定了K设计值的取值范围.结果表明:饱和器出口水温、出口气温和出口空气含湿量受K设计值影响明显,K设计值越大,出口气温和出口空气含湿量越高,出口水温则越低;K设计值取得太小,水温和水膜温度相差较大,计算出的空气出口参数会偏小,反之,水膜温度几乎等于水温,计算出的空气出口参数会偏大,K设计值取15～100中的某一个值较为合理.     

WFGD中喷淋塔液气比计算方法的探讨

从湿法烟气脱硫的数学模型着手,介绍了传质系数法和传质单位数法两种喷淋塔液气比计算和选择的方法,对于自主开发适合国内脱硫市场的喷淋塔液气比计算模型有参考意义。液气比的计算模型是建立在大量实验数据之上的,需要经大量实际工程数据的验证和修正才能用于指导WFGD工程喷淋塔的设计。     

炭粒富氧燃烧中传质系数的修正

与传统煤粉燃烧技术不同,煤粉在高浓度O2/CO2气氛中燃烧,在炭粒表面产生强烈的斯蒂芬流,对炭粒燃烧有重大的影响.笔者考虑炭的表面氧化(2,C+O2→2,CO)、CO2还原反应(C+CO2→2,CO)和H2O气化反应(C+H2O→CO+H2),给出忽略斯蒂芬流的传质系数修正式.数值计算表明,对单膜模型的修正显著改善了颗粒温度、燃烧速率和燃尽时间的预报.在不同燃烧情况下,采用修正表达式对斯蒂芬流的影响进行了讨论.研究发现,修正因子和反应速率、环境组分浓度、反应产物浓度有关;在典型富氧燃烧工况下,O2的传质系数修正幅度可达18%;如果有水蒸气(摩尔分数为0.1)存在,则修正幅度可达22%;CO2的传质系数修正幅度可达74%,有水蒸气(摩尔分数为0.1)存在时则修正幅度可达78%;仅有水蒸气气化反应时,可以忽略对其传质系数的修正.但如果同时存在炭的表面氧化反应和CO2气化反应,则必须对其进行修正,修正幅度为29%.     

基于量纲分析的太阳能空气隙膜蒸馏实验研究

研究太阳能空气隙膜蒸馏系统膜通量的变化规律,对膜通量的各影响因素进行无量纲化分析。实验中从膜结构、实验操作条件与热工质的流体特性3个方面来考虑模型的建立,根据π定理的因次一致性建立太阳能膜蒸馏过程中膜通量的无量纲预测模型,并利用SPSS软件对实验数据进行求解与验证。结果表明:膜通量预测模型的决定系数R~2值为0.96,标准误差t为0.06,模型精度较高。