中空纤维膜管束液体除湿再生过程中的热湿耦合传递

研究了中空纤维膜管束液体除湿再生过程中的热湿耦合传递特性。选择了两根膜纤维管及其管内部溶液流和管间空气流作为研究对象,建立了控制流体流动与传热传质过程的偏微分方程,并采用有限容积离散方法和贴体坐标转换方法进行求解,获得了计算单元内的阻力系数、Nusselt数和Sherwood数,分析了耦合边界条件下的Nusselt数和Sherwood数与相应等壁温和等热流密度边界条件下的相应准则数之间的差异。这些研究结果可以为用于液体除湿再生过程的中空纤维膜管束构成的膜接触器的结构设计提供理论基础。     

中空纤维膜管束液体除湿再生过程中的热湿耦合传递

研究了中空纤维膜管束液体除湿再生过程中的热湿耦合传递特性。选择了两根膜纤维管及其管内部溶液流和管间空气流作为研究对象,建立了控制流体流动与传热传质过程的偏微分方程,并采用有限容积离散方法和贴体坐标转换方法进行求解,获得了计算单元内的阻力系数、Nusselt数和Sherwood数,分析了耦合边界条件下的Nusselt数和Sherwood数与相应等壁温和等热流密度边界条件下的相应准则数之间的差异。这些研究结果可以为用于液体除湿再生过程的中空纤维膜管束构成的膜接触器的结构设计提供理论基础。     

中空纤维膜除湿组件的热质传递特性

中空纤维膜液体干燥剂空气除湿技术是一种结合液体除湿和膜分离技术的新型除湿技术,这种技术避免了气液直接接触,从本质上克服了传统液体除湿技术气液夹带的难题。中空纤维膜作为间接接触的介质,新风和除湿溶液通过膜进行共轭传质传热。探究南方湿热气候下该技术的可行性,根据南方气候条件下室内新风的特点设计并制造一种中空纤维膜除湿组件,建立相应的数学模型,研究不同进口新风工况和溶液工况下组件的除湿性能,分析组件内的传热传质机理,提出了组件性能的优化方向。研究结果可为中空纤维膜组件的设计提供基础理论。     

膜式液体除湿器研究进展

膜式液体除湿技术可很好地解决传统气液直接接触填料塔式液体除湿技术中存在的除湿溶液液滴夹带问题。在膜式液体除湿技术中,湿空气和除湿溶液被半透膜隔离。该膜只允许水蒸气的透过,而严格阻止其它气体和液体的渗透。本文概述了膜式液体除湿器中常用膜材料和膜组件的研究进展,重点阐述了膜式液体除湿器中的热质共轭传递数学模型,展望了膜式液体除湿器的发展方向。容易发现,在膜材料方面,在防止溶液泄露的前提下,应降低膜内部湿传递阻力;在膜组件（膜除湿器）方面,文献中获得的流动与传热传质基本准则数为膜组件的设计和优化提供了理论依据,另外,可通过增加翅片、冷却盘管或使用椭圆形中空纤维管来强化组件除湿性能。     

中空纤维膜在吸收式热泵中的热质传递分析

为扩大中空纤维膜在烟气余热回收领域的应用,利用溶液除湿技术与中空纤维膜的材料特性,将中空纤维膜与吸收式热泵余热回收系统相结合,不仅可以避免湿空气直接接触除湿溶液,还能防止出现传统吸收式热泵中除湿剂液滴飘散的问题。根据系统搭建膜除湿组件实验台,分析了不同烟气温度、流量和溶液温度对除湿组件的传热传质影响。结果表明:溶液温度上升到一定程度时出现的反加热现象,使得排烟的过热度在一定程度上有所升高,实际过程中冒白烟的问题得以解决;入口溶液温度在42—45℃之间时,烟气除湿冷却效果较好,可以在较高温度将余热进行回收。     

用于膜蒸馏的中空纤维膜组件优化

引　言膜蒸馏是一项新型膜分离技术 ,具有常压低温操作、可利用废热等优点 ,受到越来越多研究者的重视[1] .可用于膜蒸馏的组件有多种 .从商业角度考虑 ,中空纤维膜及管式膜更具吸引力 ,因其单位体积设备可得到较大的膜面积 ,且能减轻极化现象的影响 .许多膜蒸馏研究工作中采用了中空纤维膜组件 ,Ａｇａｓｈｉｃｈｅｖ等求解了层流状态下的传热方程[2 ] ,Ｈｏｇａｎ等人将膜蒸馏与太阳能装置耦合 ,并通过换热系统回收部分热量 ,有效地提高了热效率[3] .但目前尚没有针对膜蒸馏设计的膜组件 ,膜蒸馏通常采用微滤膜组件 .而由于传热现象的影响…     

中空纤维膜萃取苯酚的传质及流动特性

以体积分数为30％的磷酸三丁酯＋煤油－水为实验体系，研究了中、高装填密度的中空纤维膜萃取处理苯酚衡溶液的传质效果和传质特性以及膜器壳程流动状况。实验结果表明，中空纤维膜萃取可以高效去除水中的苯酚，萃取率最高可达到99．9％。比较了总传质系数的实验值与多个传质系数关联式的预测值之间的偏差，发现从中、高装填密度膜器得到的传质关联式偏差较小，而从低装填密度膜器得到的传质关联式偏差较大。通过测量膜器壳程流动的停留时间分布曲线，证实了偏差是由于中、高装填密度的膜器壳程流动的复杂性造成的。     

平行板式膜接触器液体除湿再生过程中的传递特性

研究了平行板式膜接触器液体除湿再生过程中的热湿共轭传递现象。选择了单张平行板式膜、相邻的空气流和溶液流作为研究对象,建立控制流体流动与传热传质过程的偏微分方程,并采用有限容积离散与求解,获得了计算单元内的阻力系数、努塞尔数和舍伍德数,分析了共轭边界条件下的努塞尔数和舍伍德数与相应等壁温和等热流密度边界条件下的相应准则数之间的差异。这些研究结果可以为用于液体除湿再生过程的平行板式膜接触器的结构设计提供理论基础。     

流动电位法测定中空纤维膜表面的ζ电位

根据流动电位与表面ζ电位的关系,研制了一套中空纤维膜表面ζ电位的测定装置,对NaCl、KCl、CaCl2三种电解质溶液中聚丙烯膜的流动电位进行了研究。结果表明,在中性条件下,膜表面带负电;膜丝间毛细孔径和试验操作方法对ζ电位有影响,毛细孔径越大,ζ电位的绝对值越小,降压法得到的ζ电位值大于快速升压法。ζ电位的大小与电解质溶液的浓度和种类有关,阳离子价态对ζ电位影响很大。     

用于青霉素裂解的反冲式中空纤维膜反应器

给出了反冲式中空纤维膜反应器进行复杂生物催化反应的操作特性方程.以青霉素酶法裂解生成六氨基青霉烷酸体系进行了实验验证.底物浓度和催化剂负载密度对反应器生产能力的影响存在着最佳值,且催化剂负载的最佳密度随操作压力和膜的固有透量的增加而增大,随底物浓度的增加而减小.     

顺流型溶液与空气热质交换性能

在顺流型平板降膜热质交换测试装置上对氯化锂水溶液与湿空气除湿、再生性能进行了实验研究,结合NTU-Le模型,着眼于湿空气与溶液耦合热质交换特性,获取了顺流条件下不同空气流量、溶液流量、溶液温度工况的耦合传热传质系数随运行参数的变化情况。研究结果为相关过程模型验证提供可靠数据,同时也为相关设备性能分析与计算提供重要基础数据。     

液膜技术原理及中空纤维更新液膜

液膜技术可以实现萃取和反萃的耦合,具有独特的分离优势。因为具有非平衡传质的特性,液膜技术传质推动力大,萃取相用量很少。回顾了液膜技术的原理,指出液膜技术的关键在于形成一层厚度薄且相当稳定的液膜相。分析介绍了近年来发展起来的各种液膜技术的优缺点,提出了一种中空纤维更新液膜技术,其体积传质系数比传统萃取塔的大530倍。     

中空纤维支撑液膜萃取Cu(II)的传递性能

The transport of Cu(II) from aqueous solutions containing buffer media through hollow fiber supported liquid membrane (HFSLM) using di(2-ethylhexyl) phosphoric acid (D2EHPA) dissolved in kerosene as membrane phase and hydrochloric acid as striping phase was investigated. A set of factors were studied, including tube side velocity, shell side velocity, pH of the feed phase, Cu(II) concentration in the feed phase, buffer media concentration and D2EHPA concentration in the membrane phase. Experimental results indicate that the mass transfer coefficient increases with increasing both carrier concentration in the organic phase and flow rates on the tube side and shell side, and decreases with increasing initial Cu(II) concentration in the feed phase. With increasing pH value and acetate concentration in the feed phase, the mass transfer coefficient reaches a maximum value then decreases. The optimal operating conditions are obtained at pH value of 4.44 and 0.1 mol&;#8226;L－1 acetic ion concentration in feed phase, and carrier volume fraction of around 10% in kerosene as organic phase. A mathematical model of the transport mechanism through HFSLM is devel-oped. The modeled results agree well with the experimental ones.     

中空纤维更新液膜处理含镍电镀废水

利用自制疏水聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜组件对中空纤维更新液膜处理含镍电镀废水过程中的影响因素进行了研究,考察了液膜两侧液相浓度、流速、萃取剂P204所占油相比例等因素对镍去除率的影响.并把中空纤维更新液膜和中空纤维支撑液膜处理效果进行了对比.     

空气横掠中空纤维膜管束的流动与传热性能

采用标准k-ε模型和增强壁面函数法对空气横掠中空纤维膜管束的强制对流换热进行数值模拟。采用SIMPLEC算法求解速度场和压力场的耦合,守恒方程采用二阶迎风格式离散。计算得到了不同管间距比下的管束平均Nusselt数和阻力系数。分析了纵横管间距比及Reynolds数的改变对管束平均Nusselt数和阻力系数的影响。     

中空纤维更新液膜在己内酰胺精制中的应用

研究了中空纤维更新液膜技术用于己内酰胺精制时的传质性能,考察了两相流速、萃取剂用量对传质的影响,并与大块液膜技术以及萃取塔技术进行了对比。在实验范围内,中空纤维更新液膜过程总传质系数随两相流速的增大而增大,且壳程流速对传质的影响较大。中空纤维更新液膜过程传质通量可达大块液膜的1．5倍,总体积传质系数可达工业萃取塔的2．3倍,萃取剂用量相比于大块液膜、工业萃取塔大幅度降低,具有很大的应用潜力。     

椭圆管矩形翅片空冷器流体流动与传热特性数值分析

对电站空冷器椭圆管矩形翅片空气侧的流动与传热特性进行了数值模拟,分析了翅片间距、翅片厚度、迎面风速以及环境温度对翅片侧流体与壁面之间的表面传热系数以及流动阻力的影响。数值模拟结果表明：随着迎面风速的增加,表面传热系数和流动阻力显著增加;翅片间距对表面传热系数影响不大,但对流动阻力和总散热量的影响显著;表面传热系数和流动阻力随翅片厚度的增加呈单调增加的趋势。本文数值模拟结果可为电站空冷器的设计与实验提供参考。     

中空纤维空气隙式膜蒸馏海水淡化过程的性能模拟与优化

利用响应曲面法(RSM),以模拟标准海水(质量分数3.5%)为进水对中空纤维空气隙式膜蒸馏(AGMD-HF)海水淡化过程的影响因子和膜通量指标进行了模拟优化。通过面向中心复合设计法(CCD)实现了基于热料液进水温度、冷凝液进水温度和料液流量的实验优化设计,并建立了响应值与影响因子之间的二次多项式回归模型。方差分析(ANOVA)、RSM分析及实验响应值与预测值的对比验证了该模型对影响因子和膜通量模拟优化的可信度。进一步地,通过期望函数的引入确定了各影响因子最佳水平,并利用太阳能加热驱动过程实验进行验证。结果表明,ANOVA的决定系数R²达到0.986,p值则低于0.0001;实验膜通量与预测值平均误差仅为6.95%,产水电导率始终保持在10 μS·cm^-1以下,脱盐率稳定在99.99%以上;最佳影响因子水平分别为83.5℃、13.2℃和60.2 L·h^-1,在此条件下太阳能加热驱动过程膜通量达到6.47 L·m^-2·h^-1。该实验不仅为潜在可行的规模放大过程提供了可参照的操作参数,而且表明将太阳能引入AGMD-HF海水淡化过程具有很强的实际应用潜力。