太阳能膜蒸馏实验与数学建模

为以太阳能作为膜蒸馏驱动能源,在不同热工质温度与流量下进行气隙式膜蒸馏实验,建立膜蒸馏传热、传质过程的数学模型,并对该数学模型求解以验证其计算结果的正确性,计算了太阳能膜蒸馏系统的热效率.结果表明,该数学模型是可靠的,可以预测不同工况下膜蒸馏通量;热工质温度较高和流量较大时,膜蒸馏系统具有较高的热效率.     

膜蒸馏组件结构优化计算流体力学模拟及实验研究

为提高膜蒸馏过程中的渗透通量,对膜组件料液侧流道进行优化,利用计算流体力学（CFD）软件,对3种膜组件（Model A、Model B、Model C）进行三维模拟计算,对比分析各膜组件的内部流动状态、温度极化系数（TPC）、浓度极化系数（CPC）;同时,考察流道优化后膜通量和热效率的变化情况。模拟结果表明:Model A内存在主流区和回流区,Model B内分区现象消失,Model C内流动最为复杂;Model A温度极化最严重,Model B浓度极化最严重,Model C各极化现象最弱;此外,Model C在膜通量方面比Model A提升至少90%,对于热效率,Model C最高,Model A与Model B在不同工况下存在差异。最后,选取Model C进行实验,发现实验值与模拟值吻合良好,验证模型的准确性。研究表明流道优化能极大改善膜蒸馏的通量问题,为进一步优化内部结构提供依据。     

气扫式预热型热泵膜蒸馏装置的设计及其性能分析

设计一种可在常压下实现热敏料液低能耗浓缩的气扫式预热型热泵膜蒸馏装置,介绍了装置的工作原理和主要特点,给出装置的特性方程,计算分析膜蒸馏组件热效率、热泵制热系数、装置浓缩速率、装置节能倍率随料液进膜蒸馏组件温度和吹扫气出冷却器温度的变化规律,研究结果表明该装置具有较好的节能效果.在基准参数工况下,其能耗约为单效蒸发的1...     

新型卷式气隙式膜蒸馏组件制备及脱盐过程

气隙式膜蒸馏具有热效率高和技术适应性强等优势,但其特有的气隙层也会使得传质阻力增加,导致过程膜通量较低.真空膜蒸馏则由于渗透侧为负压环境而具有较大的膜通量.结合聚四氟乙烯(PTFE)平板膜和改性后的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维换热管的性能特点设计出一种新型卷式气隙式膜蒸馏(SW-AGMD)组件,并在料液的渗透侧引入负压环境,以质量分数3.5%,的氯化钠溶液为研究对象,系统考察了膜组件参数和实验操作条件对膜组件脱盐产水性能的影响.实验结果表明:提高膜孔径可有效提高膜通量和造水比;组件有效长度增加,膜通量减小而造水比增加;进料流量、热料液和冷料液进料温度的改变对组件膜通量和造水比的影响显著;渗透侧真空度在一定范围(0~0.04,MPa)内升高,膜通量和造水比均随之增大,超过这一范围后,继续增大真空度,膜通量仍增大,造水比则出现下降趋势.实验过程中产水电导率始终保持在30,μs/cm以下,得到的最大膜通量和造水比分别为16.38,kg/(m~2·h)和3.22,远高于同类型的其他气隙式膜组件.     

气隙式膜蒸馏法分离浓缩透明质酸水溶液的研究

介绍了应用气隙式膜蒸馏分离技术对透明质酸热敏性水溶液的浓缩分离情况. 结果表明, 使用膜孔径为0.2μm的聚四氟乙烯微孔疏水膜可使原料液的浓度提高1.6倍以上, 透明质酸截留率为80%以上. 探讨了循环时间、平均温差、热侧温度等条件对分离效果的影响, 并讨论了膜蒸馏过程热效率的变化规律.     

PVDF 疏水膜的制备及其在苦咸水脱盐中的应用

采用相转化法以无机盐氯化锂(LiCl)和水溶性聚合物聚乙二醇(PEG)为添加剂, 制备了聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维疏水膜, 所制得的膜具有较高的盐截留率, 膜通量可达40. 5 kg/ ( m²?h) 。以自制的 PVDF 疏水膜进行了直接接触式膜蒸馏(DCMD) 苦咸水脱盐应用试验研究。实际苦咸水淡化过程 中, 随着浓缩倍率的提高在进料侧会产生 CaCO₃ 沉淀造成膜组件堵塞、疏水膜受到污染, 致使膜渗透通量下降、产水电导率升高。酸化预处理可以消除沉淀物对膜蒸馏过程的影响, 酸化后整个膜蒸馏过程中膜渗透通量保持稳定, 产水水质 良好, 其电导率不超过10μS/ cm。     

直接接触式膜蒸馏脱盐过程的建模及多指标优化

为了在较低能耗下获得较高的产水率,采用响应曲面法和满意度函数法对直接接触式膜蒸馏脱盐过程进行了建模和多指标优化,考察指标为产水率和热效率,考察因素包括操作参数料液入口温度、透过侧入口温度、膜面流速和组件参数装填系数、长径比等。通过方差分析对预测模型进行了验证。研究分析了各参数对指标的交互作用,发现各参数对考察指标影响显著。利用满意度函数法对膜蒸馏过程进行了多指标优化,获得最优条件为料液入口温度70℃、透过侧入口温度40℃、膜面流速60m/min、装填系数50%和长径比20。在最优条件下进行实验,获得的产水率为1.697kg·h-1,热效率为88.2%。研究结果可为膜蒸馏过程的优化以及放大设计提供参考。     

电泳法制备YBCO超导厚膜的电阻特性研究

采用电泳技术(EPD),将两种粉末YBa2Cu3O7-δ和1 g/mmolYBa2Cu3O7-δ 0.4 g/mmolY2BaCuO5制备成YBCO先驱膜.采用相应的烧结工艺得到高温超导厚膜A和B.研究高温超导厚膜A、B的表面形貌、晶体结构、超导转变温度.分别对高温超导厚膜A和B进行不同时间的氧处理,其零电阻转变温度有明显变化,并得到最优化的氧处理条件.     

PTFE平板膜用于不同膜蒸馏过程淡化盐水的实验研究

为了提高膜蒸馏的通量、热效率,并加快膜蒸馏产业化进程,采用聚四氟乙烯(PTFE)平板疏水多孔膜开展膜蒸馏淡化盐水的实验研究,着重考察直接接触式膜蒸馏(DCMD)、真空膜蒸馏(VMD)、吹扫式膜蒸馏(SGMD)过程中热侧料液进口温度、热侧料液流速、冷侧料液流速、进料液浓度、真空度对膜蒸馏性能的影响。实验结果表明,膜通量随着热侧料液进口温度、热侧料液流速和真空度的增加而增加,其中,热侧料液进口温度对膜通量影响最大,热侧料液进口流速对膜蒸馏影响很小,而DCMD中冷侧料液流速对膜通量基本没有影响。在本实验研究范围内,料液浓度对膜通量和截留率的影响很小。在VMD过程中获得的膜通量的最大值为35 kg/(m~2·h),其对应的操作条件分别为热侧料液进口温度为80℃,流速为130 L/h,真空度0.07 MPa,进料液浓度6%。整个实验过程中截留率都在98%以上。     

空气间隙式膜蒸馏的传质机理

空气间隙式膜蒸馏是一种新型膜分离技术。采用一维定常流动及空气间隙层中不冷凝的假定,对空气隙膜蒸馏系统的传质传热机理进行了理论研究,数学推导中对相关物理量进行了量阶分析,提出小量假设,导出了计算蒸馏通量的理论公式。还通过膜蒸馏实验测定自来水、盐水、染色水和碱溶液等４ 种不同溶液的膜蒸馏通量,理论分析和实验结果的比较表明所提出的理论公式能正确预测蒸馏通量     

膜分离器的经济膜透能力

膜分离器中透过膜的流体的产量不仅与膜本身的透过能力(膜面积与厚度之比)相关,还与操作条件、膜两侧流体流动状态等因素有关,膜产量不会随着膜透能力的增加而线性增加。提出并定义了经济膜透能力的概念。以生产氢气的钯膜分离器为例,考虑了7种膜两侧气体流动的状况。以其中的一种流动状态为例,计算了膜产量与膜透能力的关系以及经济膜透能力。经济膜透能力的概念可以指导膜分离器的设计和运行。     

光合膜的研究进展

介绍了真核光合生物的光合膜的结构、组成、功能的最新研究进展。     

The interaction between purple membrane and membrane lipid

Bacteriorhodopsin in purple membrane was reconstituted into different lipid vesicles. The effect of three different lipids on the structure and function of bacteriorhodopsin in lipid vesicles was studied by the observation on freeze-fracture eletron microscopy, the rotational diffusion of bacteriorhodopsin in lipid vesicles, the measurement of absorption spectrum, and the absorbance change with time. For these prepared samples, the results showed that DMPC was the stable lipid environment of bacteriorhodopsin; egg-pc causeed the loss of retinal chromophore of bacteriorhodopsin and it was not reversible change, cholesterol could stabilize the bacteriorhodopsin in lipid environment,but it caused the aggregation of bacteriorhodopsin.     

膜生物反应器膜污染影响因素的分析

膜污染问题限制了膜生物反应器(MBR)在污水处理领域的广泛应用，其机理尚未完全清楚，综合分析了近年来关于膜污染机理及模型表征、影响因素的研究成果，通过模拟实验发现胞外聚合物(EPS)，溶解性微生物产物(SMP)在膜污染中发挥了重要作用。     

膜生物反应器的膜污染问题

在综述了近年来国内外有关膜生物反应器大量文献的基础上,阐述了膜污染产生的机理、膜污染数学模型以及影响膜污染的因素,并具体介绍了现阶段消除膜污染的膜清洗方法及发展方向。     

How a membrane agent buys goods in a membrane store

In this paper we consider a specific model of membrane systems, i. e. membrane systems with attributes. In these systems, the information is placed at the membranes in form of attributes, no objects are considered inside the membranes except for other membranes. The membrane system with attributes evolves according to rules that compute new values for the attributes from the attributes assigned to the membranes involved in the rule. The model of membrane systems with attributes allows us to specify business transactions in a precise way and to simulate different models for such transactions with a suitable tool for membrane systems with attributes.     

How a membrane agent buys goods in a membrane store

In this paper we consider a specific model of membrane systems, i. e. membrane systems with attributes. In these systems, the information is placed at the membranes in form of attributes, no objects are considered inside the membranes except for other membranes. The membrane system with attributes evolves according to rules that compute new values for the attributes from the attributes assigned to the membranes involved in the rule. The model of membrane systems with attributes allows us to specify business transactions in a precise way and to simulate different models for such transactions with a suitable tool for membrane systems with attributes.     

圆环式联轴器膜片的疲劳寿命计算

用ANSYS有限元分析软件对金属膜片联轴器中圆环式膜片进行了应力计算,求出了膜片3种静态应力(扭转应力、离心应力、轴向弯曲应力)的平均应力和角向弯曲交变应力,进而应用局部应力 应变法计算了圆环式膜片的疲劳寿命,并分析了影响膜片疲劳寿命的因素.     

海水淡化膜蒸馏膜的研究现状与展望

海水淡化技术(热法和膜法)是一项有望使人类摆脱淡水资源短缺困境的有效方法，其中，膜蒸馏技术是一种能源消耗低、脱盐能力强且有望实现淡水经济可持续生产的新型膜分离技术，但是膜蒸馏性能在很大程度上受膜污染与温度极化的制约，严重阻碍了其规模化应用，为此，研究人员围绕膜改性做了系列研究，以提高膜抗污染性并最大限度地降低温度极化。从阻碍膜蒸馏发展的问题入手，简要介绍了膜污染与温度极化及其对膜蒸馏造成的不利影响，综合分析了当前通过构造特殊润湿性表面抵抗膜污染以及利用限域加热降低/消除温度极化的研究现状，并指出当今膜蒸馏膜面临的问题，认为未来对于膜蒸馏膜的研究应从以下几方面开展：1)选用高导热/高光吸收的材料制造有限域加热功能并具有特殊润湿性表面的膜；2)设计能够适应多元污染物进料液的膜蒸馏膜；3)构筑一体化的具有高导热/光吸收性亲水层的Janus膜。     

以PAN超滤膜为基膜的复合膜制备与性能表征

以聚丙烯腈(PAN)超滤膜为基膜,哌嗪(PIP)和均苯三甲酰氯(TMC)为单体,采用界面聚合法制备复合膜,并对其性能进行表征.在0.30MPa的压力下,复合膜对维生素B12和MgSO4的截留率分别为90.0%和77.8%.根据界面聚合反应原理研究了复合膜的成膜规律,探索了单体浓度、酸接受剂用量及后处理温度等对膜分离性能的影响.通过环境扫描电镜观察复合膜的表面形态及断面结构.