膜蒸馏-结晶过程处理高浓度钠镁盐水的研究

发布时间：2021-03-24 06:02

　　全球资源的短缺和环境的污染问题愈加严重,废水的处理和回收受到广泛关注。高盐废水作为一种典型废水,直接排放造成严重的环境污染和盐分资源浪费。目前对高盐废水一般先除去挥发性有机气体,然后采用先浓缩后蒸发结晶的方式,但蒸发结晶的操作温度高,能耗较大,且对高浓度盐溶液体系的过饱和度不可调控,使得回收得到的晶体产品品质极差,影响固废处理成本和盐分资源回收效率。针对上述难题,本论文采用膜蒸馏-结晶耦合技术处理高盐水(Na⁺、Mg²⁺//Cl^--H₂O),膜蒸馏浓缩高盐水具有充分利用低品质热源、分离效率高等优势,同时模拟溶液结构预测揭示晶体在膜蒸馏过程中的形成趋势,为膜蒸馏-结晶耦合技术同步实现纯水回收和盐分精制,优化耦合过程的操作工艺。本论文使用膜蒸馏对高浓度钠镁盐水进行浓缩,首先对氯化镁浓度不同的溶液进行了膜蒸馏过程,结果发现渗透通量随着原料液中MgCl₂质量分数的增加逐渐减小;原料液流速增大、渗透侧真空度增大和操作温度升高均增大渗透通量;膜蒸馏回收的水的电导率均小于5.88μS/cm;... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 高盐水概述
        1.1.1 高盐水来源
        1.1.2 高盐水处理方法
        1.1.3 高浓度钠镁盐水概述
    1.2 溶液结构模拟概述
        1.2.1 分子模拟概述
        1.2.2 Materials Studio模拟溶液结构
    1.3 膜蒸馏-结晶过程概述
        1.3.1 膜蒸馏过程概述
        1.3.2 膜蒸馏-结晶过程概述
        1.3.3 膜蒸馏-结晶技术在高盐水中的应用
        1.3.4 杂质离子对结晶的影响
    1.4 选题依据及研究内容
2 高浓度钠镁盐水的膜蒸馏浓缩过程
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验药品及仪器
        2.1.2 实验操作流程
    2.2 溶解度数据测定
    2.3 膜蒸馏通量的测定
        2.3.1 原料液组成对通量的影响
        2.3.2 其他条件对渗透通量的影响
    2.4 膜蒸馏的过程评价
        2.4.1 操作条件对回收的水纯度的影响
        2.4.2 长时间运行的稳定性
    2.5 本章小结
3 高浓度钠镁盐水的溶液结构模拟
    3.1 分子动力学模拟
    3.2 阳离子的水合结构
    3.3 本章小结
4 高浓度钠镁水的膜结晶过程研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验药品及仪器
        4.1.2 实验操作流程
    4.2 操作条件对晶体产品性质的影响
        4.2.1 操作条件对产品表面形貌的影响
        4.2.2 操作条件对晶体产品粒度的影响
        4.2.3 操作条件对晶体产品纯度的影响
    4.3 晶体在膜表面的脱落和粘附
        4.3.1 晶体在膜表面的成核机理
        4.3.2 晶体在膜表面的粘附
    4.4 本章小结
结论
创新点及展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]机械蒸汽再压缩系统的性能分析[J]. 赵远扬,刘广彬,李连生,杨启超,王乐,唐斌,肖军.  流体机械. 2017(06)
[2]煤化工高含盐废水资源化零排放技术的运行效果研究[J]. 武彦芳,张俊岭,李宁,何少仁,张文君,杨海君,林清武.  煤炭加工与综合利用. 2017(06)
[3]分子模拟方法及模拟软件Materials Studio在高分子材料中的应用[J]. 庄昌清,岳红,张慧军.  塑料. 2010(04)
[4]浓度对NaCl水溶液影响的分子动力学模拟[J]. 孙炜,陈中,黄素逸.  武汉理工大学学报. 2005(07)
[5]工业结晶技术前沿[J]. 王静康.  现代化工. 1996(10)
[6]MgCl2─NaCl─H2O体系的相图与盐卤中氯化镁提取的方法[J]. 陈美珍,余杰.  海湖盐与化工. 1995(05)

博士论文
[1]膜蒸馏—结晶耦合从盐湖卤水制备KCl的研究[D]. 关云山.山西大学 2015
[2]分子动力学模拟的若干基础应用和理论[D]. 殷开梁.浙江大学 2006



本文编号：3097201