膜蒸馏用硅橡胶/PVDF中空纤维复合膜的制备与性能研究
发布时间:2021-12-23 03:04
膜蒸馏过程是以疏水微孔膜为分离介质的高效膜分离过程,近年来在水处理领域得到广泛关注。膜蒸馏技术因具有分离效率高、操作温度低、能量消耗低等优势,在海水淡化、分离浓缩、废水处理等领域应用前景广阔。在膜蒸馏过程中,膜的易润湿性和疏水稳定性是影响膜蒸馏技术规模化应用的关键。为了解决这一关键问题,本课题进行了一系列的探索,发现在膜表面制备一层致密的疏水层有利于解决膜的润湿问题,在保证膜蒸馏通量的情况下,延长膜蒸馏持续时间。论文采用溶液涂覆浸没-固化法,将硅橡胶复合在PVDF膜表面制备致密的疏水皮层,实验通过研究涂覆次数、硅橡胶溶液浓度、涂覆温度和固化温度等对膜结构与性能的影响,制备了性能稳定的硅橡胶/PVDF中空纤维复合膜。初步探讨了该复合膜在处理包含表面活性剂水体过程中膜蒸馏性能的稳定性。结果表明:利用溶液涂覆-固化的方法,可制得均匀、稳定的复合膜,膜表面的纯水接触角由78°(PVDF膜)提升到149°。在针对含有表面活性剂(SDBS)料液的膜蒸馏处理过程中,原始PVDF膜在实验进行约20 min发生亲水化渗漏;该复合膜在连续2 h内可以稳定持续运行,膜蒸馏通量保持在约36.6 kg/(m2·...
【文章来源】:天津工业大学天津市
【文章页数】:70 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1-2直接接触式膜蒸馏原理示意图[221??Fig.?1-2?Schematic?diagram?of?Direct?Contact?Membrane?Distillation??
天津工业大学硕士学位论文接触脱蒸馏也是MD操作中最简单的一种。在五种膜蒸馏过程中最为广泛的研宄。其屯热损失大,能量利用效率较低。??式膜痛馈(Air?Gap?Membrane?Distillation,AG蒸馏过程中,疏水膜表面与热料液直接接触,气夹层,透过侧的蒸气不直接与冷侧液体接气先经过这空气夹层,然后在冷侧的冷凝板上^^_??
二i产水??r ̄l?1??热料SI?f吹扫气??图1-4气扫式膜蒸馏原理示意图1221??Fig.?1-4?Schematic?diagram?of?Sweeping?Gas?Membrane?Distillation??件的结构也相对简单,比较容易制备[26]。气扫膜蒸馏过程中能量消耗比较大,挥??发性组分不易冷凝,大量的蒸气随着吹扫气体被带走,吹扫气中仅有少量的蒸气??能够冷凝下来,从而导致能量利用率相对较低,所以,相应的研宄和报道不多。??(4)减压式膜蒸懷(Vacuum?Membrane?Distillation,VMD)??^ ̄l????一^?冷凝器??啦?u??::2?jS<^??丁真空栗??i?^产水??热料液??图1-5减压式膜蒸馏原理示意图[22]??Fig.?1-5?Schematic?diagram?of?Vacuum?Membrane?Distillation??在减压膜蒸馏过程当中,透过侧的蒸气被真空泵抽到外置的冷凝管中冷凝。??然而,在这种情况下,由于膜蒸馏两侧的料液压差较大,容易使料液进入膜孔。??因此,减压膜蒸馏需要采用透水压力较高且强度较大的疏水性微孔膜。在减压膜??蒸馏的程中
【参考文献】:
期刊论文
[1]基于PVDF疏水膜的界面聚合改性制备换热管[J]. 张燕,陈华艳,高启君,贾悦,王暄,武春瑞,吕晓龙. 膜科学与技术. 2017(03)
[2]热致相分离法制备聚丙烯-聚氯乙烯共混疏水微孔膜及其膜蒸馏性能[J]. 韩怀远,张蕾,冯春磊,项军,程鹏高,唐娜. 膜科学与技术. 2016(02)
[3]膜蒸馏过程强化及优化技术研究进展[J]. 郭智,张新妙,章晨林,栾金义. 化工进展. 2016(04)
[4]超疏水膜的制备及其在膜蒸馏过程中的应用[J]. 田苗苗,李雪梅,殷勇,何涛,刘金盾. 化学进展. 2015(08)
[5]聚偏氟乙烯中空纤维膜表面疏水化制备方法研究[J]. 刘嘉铭,吕晓龙,武春瑞,王暄,陈华艳,贾悦,高启君. 功能材料. 2013(14)
[6]PTFE-PDMS/PET复合膜制备及其渗透汽化性能[J]. 孙德,李冰冰,许振良. 膜科学与技术. 2013(03)
[7]PTFE-PDMS/PVDF复合膜制备及其渗透汽化性能[J]. 孙德,李冰冰,许振良. 高校化学工程学报. 2013(03)
[8]SiO2/聚四氟乙烯杂化超疏水涂层的制备[J]. 郑燕升,何易,青勇权,卓志昊,莫倩. 化工进展. 2012(07)
[9]聚偏氟乙烯超疏水分离膜的制备[J]. 王贤荣,吕晓龙,刘嘉铭,武春瑞,陈华艳,高启君,贾悦,王暄. 功能材料. 2012(08)
[10]面向应用的膜蒸馏过程再探讨[J]. 吕晓龙. 膜科学与技术. 2011(03)
博士论文
[1]应用于膜蒸馏过程的PVDF中空纤维膜的制备及超疏水改性[D]. 王子铱.天津大学 2015
[2]PPESK中空纤维及疏水化复合膜的研制与应用[D]. 靳钊.大连理工大学 2007
硕士论文
[1]PDMS渗透萃取膜制备及其处理苯酚废水研究[D]. 朱莹.大连理工大学 2009
[2]气体分离复合膜涂层材料[D]. 赵婵.大连理工大学 2007
本文编号:3547650
【文章来源】:天津工业大学天津市
【文章页数】:70 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1-2直接接触式膜蒸馏原理示意图[221??Fig.?1-2?Schematic?diagram?of?Direct?Contact?Membrane?Distillation??
天津工业大学硕士学位论文接触脱蒸馏也是MD操作中最简单的一种。在五种膜蒸馏过程中最为广泛的研宄。其屯热损失大,能量利用效率较低。??式膜痛馈(Air?Gap?Membrane?Distillation,AG蒸馏过程中,疏水膜表面与热料液直接接触,气夹层,透过侧的蒸气不直接与冷侧液体接气先经过这空气夹层,然后在冷侧的冷凝板上^^_??
二i产水??r ̄l?1??热料SI?f吹扫气??图1-4气扫式膜蒸馏原理示意图1221??Fig.?1-4?Schematic?diagram?of?Sweeping?Gas?Membrane?Distillation??件的结构也相对简单,比较容易制备[26]。气扫膜蒸馏过程中能量消耗比较大,挥??发性组分不易冷凝,大量的蒸气随着吹扫气体被带走,吹扫气中仅有少量的蒸气??能够冷凝下来,从而导致能量利用率相对较低,所以,相应的研宄和报道不多。??(4)减压式膜蒸懷(Vacuum?Membrane?Distillation,VMD)??^ ̄l????一^?冷凝器??啦?u??::2?jS<^??丁真空栗??i?^产水??热料液??图1-5减压式膜蒸馏原理示意图[22]??Fig.?1-5?Schematic?diagram?of?Vacuum?Membrane?Distillation??在减压膜蒸馏过程当中,透过侧的蒸气被真空泵抽到外置的冷凝管中冷凝。??然而,在这种情况下,由于膜蒸馏两侧的料液压差较大,容易使料液进入膜孔。??因此,减压膜蒸馏需要采用透水压力较高且强度较大的疏水性微孔膜。在减压膜??蒸馏的程中
【参考文献】:
期刊论文
[1]基于PVDF疏水膜的界面聚合改性制备换热管[J]. 张燕,陈华艳,高启君,贾悦,王暄,武春瑞,吕晓龙. 膜科学与技术. 2017(03)
[2]热致相分离法制备聚丙烯-聚氯乙烯共混疏水微孔膜及其膜蒸馏性能[J]. 韩怀远,张蕾,冯春磊,项军,程鹏高,唐娜. 膜科学与技术. 2016(02)
[3]膜蒸馏过程强化及优化技术研究进展[J]. 郭智,张新妙,章晨林,栾金义. 化工进展. 2016(04)
[4]超疏水膜的制备及其在膜蒸馏过程中的应用[J]. 田苗苗,李雪梅,殷勇,何涛,刘金盾. 化学进展. 2015(08)
[5]聚偏氟乙烯中空纤维膜表面疏水化制备方法研究[J]. 刘嘉铭,吕晓龙,武春瑞,王暄,陈华艳,贾悦,高启君. 功能材料. 2013(14)
[6]PTFE-PDMS/PET复合膜制备及其渗透汽化性能[J]. 孙德,李冰冰,许振良. 膜科学与技术. 2013(03)
[7]PTFE-PDMS/PVDF复合膜制备及其渗透汽化性能[J]. 孙德,李冰冰,许振良. 高校化学工程学报. 2013(03)
[8]SiO2/聚四氟乙烯杂化超疏水涂层的制备[J]. 郑燕升,何易,青勇权,卓志昊,莫倩. 化工进展. 2012(07)
[9]聚偏氟乙烯超疏水分离膜的制备[J]. 王贤荣,吕晓龙,刘嘉铭,武春瑞,陈华艳,高启君,贾悦,王暄. 功能材料. 2012(08)
[10]面向应用的膜蒸馏过程再探讨[J]. 吕晓龙. 膜科学与技术. 2011(03)
博士论文
[1]应用于膜蒸馏过程的PVDF中空纤维膜的制备及超疏水改性[D]. 王子铱.天津大学 2015
[2]PPESK中空纤维及疏水化复合膜的研制与应用[D]. 靳钊.大连理工大学 2007
硕士论文
[1]PDMS渗透萃取膜制备及其处理苯酚废水研究[D]. 朱莹.大连理工大学 2009
[2]气体分离复合膜涂层材料[D]. 赵婵.大连理工大学 2007
本文编号:3547650
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3547650.html