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《天津大学》 2010年
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减压膜蒸馏过程模拟及组件优化

童国柱  
【摘要】: 膜蒸馏是20世纪八十年代初新发展起来的一种新型分离技术,是膜分离技术与传统蒸发过程相结合的新型膜分离过程,它与常规蒸馏一样都以气液平衡为基础,依靠蒸发潜热来实现相变。减压膜蒸馏是四种膜蒸馏类型之一,具有膜通量大、分离系数高、设备简单、易于操作等特点,能够被广泛应用于易挥发组分的脱除和海水、苦咸水淡化等领域。研究和应用膜蒸馏技术对实现海水淡化、节能减排以及废水的综合利用具有重要的意义。 本文在课题组前期研究基础上,以结构简易、分布效果良好、加工装配方便为目的,利用CFD技术针对简易错流式膜组件设计了变孔径板式分布器。应用装配所设计分布器的膜组件,以纯水为料液进行了减压式膜蒸馏的实验研究。对减压式膜蒸馏过程的机理进行了探讨,采用计算流体力学通用软件Fluent建立流体计算模型,通过编写UDF(用户自定义函数),在模型中实现了传热传质过程。应用该模型对错流式组件减压膜蒸馏过程进行了数值模拟计算,膜通量计算结果与实验数据具有较好的一致性。在此基础上,研究膜蒸馏过程中组件内各物理量的规律,其中包括过程总通量受各种操作条件的影响、沿料液流向的变化规律以及单根膜丝周围各物理量的分布情况。 依照数值计算得到的各物理量在组件内的变化规律,针对减压膜蒸馏过程的特点,提出了串联组件间热量补充和料液流向转换操作的初步构想,为膜蒸馏的工业化应用提出了一些操作和组件链接方面的建议,为具体物料溶液的膜蒸馏过程研究提供借鉴。 总之,本文对减压式膜蒸馏过程的机理进行了探讨,设计加工了错流式膜蒸馏组件料液预分布器,对进料均匀的减压膜蒸馏组件进行了实验研究,验证了所建立的过程数值计算模型的合理性。为进一步改进组件设计以及优选操作条件提供依据,并为膜蒸馏过程中能量综合利用和降低膜组件污染提出了一些建议。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ028.8

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 李兆曼;丁忠伟;刘丽英;杨祖荣;;真空膜蒸馏用于脱除水中氨的传质性能研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2006年02期
2 丁忠伟,马润宇,Fane A G;膜蒸馏跨膜传质过程的新模型——TPKPT[J];高校化学工程学报;2001年04期
3 朱宝库,徐又一,项慧,徐志康;聚丙烯中空纤维微孔膜减压膜蒸馏[J];膜科学与技术;1999年05期
4 于德贤,于德良,于万波,李新培,韩彬;膜蒸馏海水淡化研究[J];膜科学与技术;2002年01期
5 任建勋,张信荣;中空纤维式减压膜蒸馏组件的温度压力分布及通量特性研究[J];膜科学与技术;2002年01期
6 刘茂林,霍中心,陈定江,陈向辉;冷侧真空度对减压膜蒸馏过程影响的研究[J];膜科学与技术;1997年03期
7 唐建军,周康根,张启修,马荣骏;减压膜蒸馏法脱除水溶液中氨——工艺条件影响研究[J];矿冶工程;2001年04期
8 唐建军,周康根;减压膜蒸馏及其应用于易挥发性有机物分离的研究现状[J];水处理技术;2002年02期
9 陈冰冰;郑三龙;段小林;高增梁;;真空膜蒸馏法分离低浓度乙醇水溶液的试验研究[J];浙江工业大学学报;2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 阎建民;膜蒸馏的传递机理及膜组件优化研究[D];北京化工大学;2000年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵琴,王靖;FLUENT在暖通空调领域中的应用[J];制冷与空调(四川);2003年01期
2 毛军,薛琳,熊艳;在本科力学课程中引入计算力学内容的可行性分析[J];北方交通大学学报(社科版);2003年02期
3 张晓英,张美红,张震,王国玉,石惠宁;CFD技术在喷水推进泵级内部流动计算中的应用[J];车辆与动力技术;2004年04期
4 刘西侠,毕小平,赵以贤;装甲输送车乘员舱内三维空气流动与传热的数值计算[J];兵工学报;2003年01期
5 陈雄,郑亚,周长省,鞠玉涛;冲压增程弹丸进气道复杂湍流流场数值仿真[J];兵工学报;2005年03期
6 高以?,王黎霓;膜分离技术用于电镀废水处理的发展与问题[J];北京工业大学学报;1990年03期
7 李炎锋;孙成雷;;大空间建筑火灾烟气层高度扩散的数值模拟[J];北京工业大学学报;2005年S1期
8 朱进容,吴宏,陶智,丁水汀,徐国强;旋转状态下涡轮叶片前缘的流动与换热[J];北京航空航天大学学报;2005年02期
9 阎建民,马润宇;用减压膜蒸馏测定对流传热系数的研究[J];北京化工大学学报;2000年02期
10 何亚东,薛平,何继敏,朱复华;超高分子量聚乙烯隔板微观结构的研究[J];北京化工大学学报;1999年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱雪琴;;食品分离技术[A];中国机械工程学会包装与食品工程分会第四届学术年会论文集[C];1995年
2 陆守道;;膜分离技术在食品工业中的应用和发展前景[A];中国机械工程学会包装与食品工程分会第四届学术年会论文集[C];1995年
3 顾民;乐一鸣;;膜分离技术在食用色素清洁生产中的研究[A];上海市化学化工学会2005年度学术年会论文摘要集[C];2005年
4 陈雄波;段子冰;王原;;三维水流方程迭代求解时不同步修正[A];第十二届中国海岸工程学术讨论会论文集[C];2005年
5 何静波;黄因慧;田宗军;刘志东;王玮琳;刘朝晖;;激光重熔过程流场及温度场的数值模拟研究现状和发展[A];2005年中国机械工程学会年会论文集第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年
6 武岳;沈世钊;;单向大跨度柔性屋盖结构的流固耦合性能分析[A];第十一届全国结构风工程学术会议论文集[C];2004年
7 李旻;刁乃仁;方肇洪;;单井回灌地热换热器井内的数值模型[A];2005年山东省制冷空调学术年会论文集[C];2005年
8 李昱;刁乃仁;;复杂方腔内自然对流换热数值分析[A];2005年山东省制冷空调学术年会论文集[C];2005年
9 李昱;刁乃仁;;基于Fortran95的SIMPLE程序设计[A];2005年山东省制冷空调学术年会论文集[C];2005年
10 马秀力;赵菊;肖勇全;;绿化建筑室内热环境的CFD模拟[A];2006年山东省制冷空调学术年会“格力杯”优秀论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 石祥钟;液力变矩器内部三维流动数值模拟与特性预测方法研究[D];吉林大学;2005年
2 孙赟;基于涡流技术的干法淀粉变性实验研究及数值模拟[D];中国农业大学;2005年
3 王建黎;聚烯烃中空纤维膜结构及其气体分离性能的研究[D];浙江大学;2002年
4 吴江;α—纤维素膜的制备、性能及应用研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2002年
5 刘袖洞;膜乳化内部凝胶化过程及海藻酸钙凝胶珠性能研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2002年
6 杜军;减压膜蒸馏及其分离含铬溶液的研究[D];重庆大学;2002年
7 廖曙江;大空间建筑内活动火灾荷载火灾发展及蔓延特性研究[D];重庆大学;2002年
8 沈立强;聚醚酰亚胺中空纤维超滤膜的研究[D];浙江大学;2002年
9 张永波;苦咸水淡化用聚偏氟乙烯微孔蒸馏膜的研制[D];天津工业大学;2002年
10 王兵;巯基改性聚砜螯合性亲和膜色谱的制备及其除汞研究[D];天津工业大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王学文;有弦向出流及扰流柱排的梯形通道内的流动与换热研究[D];西北工业大学;2006年
2 于浩;燃气炉烟气直接采暖的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2006年
3 张建芳;减压膜蒸馏淡化高盐废水的研究[D];新疆大学;2005年
4 于福义;现代汽车空调系统数值模拟仿真[D];重庆大学;2005年
5 王晓艳;柴油机喷雾混合过程的模拟研究[D];广西大学;2005年
6 吴燕涛;鲜榨苹果汁管式液膜紫外杀菌的CFD模拟[D];华南热带农业大学;2005年
7 覃延春;基于N-S方程的混流式水轮机性能预估[D];西安理工大学;2005年
8 宋杰红;博斯腾湖风生流平面二维数值模拟[D];西安理工大学;2005年
9 肖蕾;离心压缩机小流量模型级的流动分析与优化[D];大连理工大学;2005年
10 郭春梅;高效过滤器送风口扩散板性能的研究[D];天津大学;2004年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姚鹏,马润宇;固定化细胞发酵—膜蒸馏耦合生产乙醇的研究[J];北京化工大学学报;1998年04期
2 应德煌;氨氮废水治理方案的选择[J];福建化工;2003年02期
3 阎建民,袁其朋,马润宇;气隙式膜蒸馏传递过程的研究[J];高校化学工程学报;2000年02期
4 余立新,刘茂林,蒋维钧;膜蒸馏的研究现状及发展方向[J];化工进展;1991年03期
5 吴庸烈,刘静芝;疏水微乳膜在膜分离过程中的应用[J];化工进展;1998年05期
6 高振,朱春英,徐世昌,金浩禹,马友光,高明;真空膜蒸馏过程影响因素研究[J];海湖盐与化工;2005年01期
7 黄骏,陈建中;氨氮废水处理技术研究进展[J];环境污染治理技术与设备;2002年01期
8 刘成伦,徐龙君,鲜学福;水溶液中盐的浓度与其电导率的关系研究[J];中国环境监测;1999年04期
9 吴庸烈,卫永弟,刘静芝,徐纪平;膜蒸馏技术处理人参露和洗参水的实验研究[J];科学通报;1988年10期
10 唐建军,周康根,张启修,马荣骏;减压膜蒸馏法脱除水溶液中氨——传质系数研究[J];矿冶工程;2002年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 阎建民,贠延滨,马润宇;膜蒸馏过程中的膜污染研究[J];膜科学与技术;2001年03期
2 贠延滨,刘丽英,马润宇,FaneAG;浓盐溶液的膜蒸馏机理研究[J];高校化学工程学报;2002年04期
3 贠延滨,马润宇,A G Fane;膜蒸馏污染研究[J];化工新型材料;2004年11期
4 杜启云,吴立群,刘静波;聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜膜蒸馏过程的研究[J];天津纺织工学院学报;1997年02期
5 阎建民,袁其朋,马润宇;气隙式膜蒸馏传递过程的研究[J];高校化学工程学报;2000年02期
6 胡斯宪,刘金生;膜蒸馏法处理含甲醇废水的应用技术[J];国土资源科技管理;2004年04期
7 孔瑛,林晓,吴庸烈,陈捷,徐纪平;等离子体聚合法制备膜蒸馏用疏水微孔复合膜[J];高分子学报;1993年02期
8 郑聚东;用膜蒸馏法浓缩维生素溶液[J];医药工程设计;1995年02期
9 王莅;膜分离技术在食品工业中的应用[J];农牧产品开发;1997年10期
10 刘金生;膜蒸馏法对含甲醇废水的处理实验研究[J];特种油气藏;2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴刚;武春瑞;吕晓龙;;聚偏氟乙烯中空纤维膜蒸馏性能初步研究[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年
2 吴庸烈;;膜蒸馏技术及其应用进展[A];中国膜科学与技术报告会论文集[C];2003年
3 陈华艳;赵晶;吕晓龙;;气扫式膜蒸馏传递机理研究[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年
4 杨晓宏;田瑞;齐晓娟;高虹;;三向旋转喷管形状对膜蒸馏传质强化的数值模拟[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
5 齐晓娟;田瑞;杨晓宏;李嵩;;旋转切向入流膜蒸馏装置热容腔CFD的数值模拟[A];膜分离技术在石油和化工行业中应用研讨会论文集[C];2006年
6 冯春生;李国民;吴庸烈;;应用于膜蒸馏过程的F2.6微孔膜的初步研究[A];中国膜科学与技术报告会论文集[C];2003年
7 陶长元;刘作华;杜军;刘仁龙;曹渊;李泽全;;超声波在膜蒸馏技术处理废水中的应用(英文)[A];第二届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2005年
8 唐娜;马敬环;刘家祺;李俊台;;热致相分离聚丙烯平板微孔膜膜蒸馏海水淡化研究[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
9 吴莉莉;李昕;赵之平;;超声波强化膜蒸馏研究进展[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集(上)[C];2009年
10 卢文全;张仲生;;新式大功率白光LED组件[A];中国长三角照明科技论坛论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者  马艳红;膜技术在医药工业中“绽放”[N];中国医药报;2006年
2 记者 李宏乾;海水淡化成套技术专项全面启动[N];中国化工报;2007年
3 通讯员 邱建生;免维护智能化航标灯研发成功[N];中国水运报;2008年
4 ;APC构筑可成长的电力基础设施[N];计算机世界;2003年
5 吴慧兰;华燕公司军品生产成绩显著[N];中国航空报;2005年
6 高从堦 徐南平 邓麦村 陈翠仙;膜技术:现代化工中担当重任[N];中国化工报;2005年
7 谦婷;IONA扎根中国市场[N];通信产业报;2006年
8 浙江 朱哲蓓;线控式步进开关[N];电子报;2007年
9 清华大学微电子学研究所常务副所长 王志华中国软件与技术服务股份有限公司副总裁 尚铭;从社会分工看应用软件发展[N];中国电子报;2006年
10 凡妮;SGI Linux 服务器主攻专业领域[N];电脑商报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王宏涛;错流式减压膜蒸馏过程分析及组件放大特性研究[D];天津大学;2012年
2 陈冰冰;中空纤维膜组件膜蒸馏过程的数值模拟研究[D];浙江工业大学;2010年
3 阎建民;膜蒸馏的传递机理及膜组件优化研究[D];北京化工大学;2000年
4 贠延滨;聚偏氟乙烯疏水微孔膜的研制及膜蒸馏机理研究[D];北京化工大学;2002年
5 丁忠伟;膜蒸馏的膜组件性能及动态过程研究[D];北京化工大学;2001年
6 张永波;苦咸水淡化用聚偏氟乙烯微孔蒸馏膜的研制[D];天津工业大学;2002年
7 王许云;PVDF疏水膜制备及膜蒸馏集成技术研究[D];浙江大学;2008年
8 许颖;聚砜类微孔膜的制备、结构控制与应用[D];浙江大学;2006年
9 苏学素;膜技术在血橙汁加工和手性蛋氨酸分离中的应用研究[D];西南农业大学;2005年
10 吕学斌;木质纤维素转化为生物乙醇过程中关键问题的研究[D];天津大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 童国柱;减压膜蒸馏过程模拟及组件优化[D];天津大学;2010年
2 刘荣玲;多效膜蒸馏过程用于深度浓缩稀盐酸水溶液的研究[D];天津大学;2012年
3 刘苗苗;多效膜蒸馏过程用于浓缩半挥发性有机酸水溶液的研究[D];天津大学;2012年
4 李晓君;多效膜蒸馏过程用于稀硫酸水溶液的深度浓缩研究[D];天津大学;2012年
5 张莉莉;多效膜蒸馏法高效浓缩尿素水溶液的研究[D];天津大学;2012年
6 邵会生;CFD在气隙式炭膜膜蒸馏过程中的应用研究[D];大连理工大学;2012年
7 吴霞;膜蒸馏过程中的膜润湿现象研究[D];北京化工大学;2012年
8 黄卉;多效膜蒸馏浓缩纯碱溶液的技术研究[D];天津大学;2012年
9 李建梅;膜蒸馏法对中药提取液的浓缩研究[D];浙江大学;2004年
10 卜祥安;基于ANSYS的气动枪针组件关键参数的研究[D];山东大学;2010年
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