醇胺溶液对疏水微孔膜的自发浸润及其抑制研究

发布时间：2025-02-06 20:03

　　采用膜接触器捕集CO2有很大的工业前景。然而,在捕集过程中,膜孔道会不可避免地被液相吸收液(如乙醇胺,MEA;二乙醇胺,DEA)浸润,使得传质阻力急剧上升。膜接触器中的浸润一般分为两类,一类是受迫浸润,另一类是自发浸润,受迫浸润是由膜两侧的压差产生的,而自发浸润发生的原因尚不明确。本论文基于前人提出的表面活性剂作用于疏水多孔基质的吸附浸润机理,提出了适用于自发膜浸润的吸附浸润机理。在此基础上,利用爬流分析法提出了自发浸润的总流量方程,利用拓展的Starov方程模拟出了膜的自发浸润全过程。最后,基于膜的吸附浸润机理提出了抑制自发浸润的方法。本论文的主要研究内容和结论如下:1.采用van Oss表面张力拟合法,并结合HyperChem75软件的分子模拟、临界性质拟合和Hamaker常数法等方法,计算了 DEA分子在PVDF膜和PET膜上的界面干扰能,从而提出了醇胺溶液自发浸润这两类膜的详细机理:醇胺分子在膜孔道中固液(S-L)界面上的吸附是导致自发浸润的主要原因。2.基于膜的吸附浸润机理,采用爬流方程,推导出了浸润液总流量方程。该方程在部分浸润情况下对于预测高浓度或低温度流体的自发浸润有很好...

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－２润湿ＰＶＤＦ平板膜的ＳＥＭ图??Ｆｉｇ．?２－２?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｗｅｔｔｅｄ?ＰＶＤＦ?ｆｌａｔ?ｍｅｍｂｒａｎｅ??

?Ｂｌｉ??图２－１未润湿ＰＶＤＦ平板膜的平面和截面ＳＥＭ图??Ｆｉｇ．?２－１?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｌａｎｅ?ａｎｄ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＰＶＤＦ?ｆｌａｔ?ｓｈｅｅｔ?ｍｅｍｂｒａｎｅ??＿＿??一；，’ｖｒ??研＇丨ｉ＿ｋ咖??图２－２润湿ＰＶＤＦ....

图２－１未润湿ＰＶＤＦ平板膜的平面和截面ＳＥＭ图??Ｆｉｇ．?２－１?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｌａｎｅ?ａｎｄ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＰＶＤＦ?ｆｌａｔ?ｓｈｅｅｔ?ｍｅｍｂｒａｎｅ??

ｖｒ??研＇丨ｉ＿ｋ咖??图２－２润湿ＰＶＤＦ平板膜的ＳＥＭ图??Ｆｉｇ．?２－２?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｗｅｔｔｅｄ?ＰＶＤＦ?ｆｌａｔ?ｍｅｍｂｒａｎｅ??从吸附实验的结果来看（如图２－３），吸附的平衡浓度并非与初始配置的ＤＥＡ浓??度一致，这意味着ＤＥＡ分子的确在ＰＶＤ....

图２－３?ＰＶＤＦ膜和ＰＥＴ膜的吸附实验结果与数据拟合??

?Ｂｌｉ??图２－１未润湿ＰＶＤＦ平板膜的平面和截面ＳＥＭ图??Ｆｉｇ．?２－１?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｌａｎｅ?ａｎｄ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＰＶＤＦ?ｆｌａｔ?ｓｈｅｅｔ?ｍｅｍｂｒａｎｅ??＿＿??一；，’ｖｒ??研＇丨ｉ＿ｋ咖??图２－２润湿ＰＶＤＦ....

图２－４醇胺溶液的吸附浸润机理??－－

吸附共同造成。但从本文的计算结果来看，Ｓ－Ｖ界面的吸附并不是最主要的自发浸润??影响因素，并且其对比于ＤＥＡ分子的Ｓ－Ｌ吸附可以小到忽略。综上所述，本文认为??醇胺类吸收剂自发浸润疏水微孔膜的机理如下（如图２－４）：在醇胺类溶液与疏水微孔??膜刚刚接触时，这时醇胺分子还没有发生吸....

本文编号：4030839