用于膜法脱硫的PES/FSIO2有机/无机复合膜的制备及性能研究

发布时间：2024-02-24 16:15

　　气-液膜接触器法脱硫工艺是脱除SO2的新型技术。在气-液膜接触器法脱硫的应用中,膜材料的疏水性、化学稳定性、热稳定性、加工性能和组件装配性能是决定膜接触器能否成功应用的关键。有机膜具有低成本和易于加工成型的优点,但其较差的化学稳定性和热稳定性不利于其在气-液膜接触器的应用。相对于有机膜,无机膜具有较好的化学稳定性、热稳定性和较强的机械强度等优点,但其弹性差、组件装配困难等缺点限制了无机膜材料在气-液膜接触器中的应用。基于气-液膜接触器的有机-无机复合膜综合了有机膜与无机膜的优点,同时又弥补各自的不足,使成为气-液膜接触器法脱硫技术的研究重点。本论文以弱疏水的聚醚砜(PES)膜作为气-液膜接触器用膜,选用多种小分子添加剂对PES膜结构进行优化,并考察其对气-液膜接触器吸收S02性能的影响。采用等离子引发接枝法制备氟化二氧化硅-聚醚砜(fSi02-g-PES-P)有机-无机复合膜,利用真空过滤法制备单侧超疏水聚醚砜/氟化二氧化硅(PES/fSi02)有机/无机复合膜,并对其进行表征和脱硫评价,探讨和评价上述有机/无机复合膜的结合机理及疏水稳定性能。主要研究工作和结论如下:(1)以丙三醇、聚...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－２部分润湿情况下膜的传质阻力［２８］??Ｆｉｇ．?１－２?Ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｐｏｒｅ?ｐａｒｔｉａｌ－ｗｅｔｔｉｎｇ?ｂｙ?ｌｉｑｕｉｄ［２ＳＪ??

根据膜性能、吸收性能以及操作条件，有三种气－液膜接触器的操作模式，??分别为非润湿模式、完全润湿模式和部分润湿模式。对于高度疏水膜来说，非润??湿模式在论上是可行的（图１－３?ａ）。当膜的疏水性较低时，膜孔被液体完全充满，??这就是全润湿模式（图１－３?ｂ）。非润湿模式的操作是最....

图１－３疏水微孔膜中的操作模式和相应的传质阻力：（ａ）非湿润模式；（ｂ）整体润湿模式；??（ｃ）部分润湿模式［２９］??Ｆｉｇ．?１－３?Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｉｎｏｄｅｓ?ａｎｄ?ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ?ｍａｓｓ?ｔｒａｎｓｆｅｒ?ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓ?ｉｎ?ａ?ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ?ｍｉｃｒｏ??ｐｏｒｏｕｓ?ｍｅｍｂｒａｎｅ：（ａ）?ｎｏｎ－ｗｅｔｔｉｎｇ?ｐａｔｔｅｒｎｓ；?（ｂ）?ｏｖｅｒａｌｌ?ｗｅｔｔｉｎｇ?ｍｏｄｅ?ａｎｄ?（ｃ）??

ｘ－０?ｘ＞０??图１－２部分润湿情况下膜的传质阻力［２８］??Ｆｉｇ．?１－２?Ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｐｏｒｅ?ｐａｒｔｉａｌ－ｗｅｔｔｉｎｇ?ｂｙ?ｌｉｑｕｉｄ［２ＳＪ??１．２．３膜润湿的特性??根据膜性能、吸收性能以及操作条件，有三种气－液膜接触器的操作模式，??分别为非润湿....

图１－５不同添加剂的ＰＥＩ中空纤维膜断面电镜图：（ａ）水；（ｂ）甲醇；（ｃ）乙醇；（ｄ）丙??

气相接触那一侧的皮层厚度，或者，使其为无皮层开孔结构，这将减小气－液膜??接触器用膜的传质阻力。为此，Ｒａｈｂａｒｉ－ｓｉｓａｋｈｔ等研宄了内凝固浴不同ＮＭＰ含??量（０?％、５０％、７０?％和９０?％）对ＰＳＦ膜结构（图１－６）、气体渗透性和液体突??破压力的影响，实验证明，内....

图１－６不同凝固浴下ＰＳＦ中空纤维膜的电镜图：（ａ）水；（ｄ）?９０％的ＮＭＰ溶液［５６］??Ｆｉｇ．?１－６?ＳＥＭ?ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓ?ｏｆ?ｍｅｍｂｒａｎｅｓ?ｆｒｏｍ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｂｏｒｅ?ｆｌｕｉｄ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｄｏｐｅｓ：?（ａ）?０?％??［５６］??

为添加剂的ＰＥＩ膜的吸收性能最高，这与膜的高低曲折度和表面孔隙率有关系。??ｍｍ??图１－５不同添加剂的ＰＥＩ中空纤维膜断面电镜图：（ａ）水；（ｂ）甲醇；（ｃ）乙醇；（ｄ）丙??三醇；（ｅ）乙酸［３９］??Ｆｉｇ．?１－５?ＳＥＭ?ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓ?ｏｆ?ｍｅｍｂｒａｎｅｓ....

本文编号：3909275