PVDF疏水膜润湿进程控制

摘要

随着水资源污染状况的日益加剧，疏水膜分离技术的应用越来越广泛。但与此同时，疏水膜在使用过程中存在的膜孔干燥问题不容忽视。为了解决疏水膜的膜孔干燥问题，本文首先借鉴本课题组前期的科研成果，进一步研究了疏水膜的临界润湿深度，并通过本文设计的VMD-清洗实验，在室温条件下实现了疏水膜分离过程的持续运行。其次，提出了一种采用室温空气吹扫干燥疏水膜的方法，并验证了气体在吹扫过程中的作用原理。
　　根据本课题组前期的研究成果，进一步研究发现实验所用的疏水性聚偏氟乙烯中空纤维膜的临界润湿深度为一具体范围19.5±0.5μm。采用另一种表面活性剂对疏水膜进行分离实验，得到该疏水膜的临界润湿深度值为20.0μm，此深度值在19.5±0.5μm范围内，由此可以确定对于特定的疏水膜材料临界润湿深度值为一个确定值。按照本文设计的自脱水运行方法，通过循环进行VMD-清洗实验，在室温条件下可以实现疏水膜材料的膜孔干燥，从而实现膜分离过程的持续运行。
　　采用室温空气对疏水膜进行吹扫，发现对于实验所用的疏水膜的吹扫干燥方法，存在一个吹扫气体压力限值，此值在0.108MPa与0.144MPa之间，当吹扫气体压力在此范围内，疏水膜表面的水可以被全部排出，从而使疏水膜恢复至干燥状态。通过研究含湿量不同的两种室温气体对疏水膜的吹扫作用原理，可以确定气体在吹扫过程中主要表现为吹扫气体的机械剪切力作用而不是气体载湿干燥作用，与常规加热干燥方法的原理不同。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 膜蒸馏简介

1．1．1 膜蒸馏的发展

1．1．2 膜蒸馏的基本原理

1．1．3 膜蒸馏的分类

1．1．4 膜蒸馏的优缺点

1．2 膜蒸馏的应用

1．2．1 海水和苦咸水淡化

1．2．2 超纯水的制备

1．2．3 化学物质的浓缩和回收

1．2．4 共沸混合物及有机溶液的去除

1．2．5 膜蒸馏的特殊应用

1．3 膜蒸馏过程中的膜污染与控制方法

1．3．1 膜污染

1．3．2 膜润湿

1．3．3 膜污染的控制方法

1．4 膜蒸馏技术的研究发展方向

1．5 膜孔干燥

1．6 本论文工作的提出及研究内容

第二章 疏水膜材料自脱水干燥方法研究

2．1 实验部分

2．1．1 实验材料与仪器

2．1．2 减压膜蒸馏实验装置及运行

2．1．3 实验理论与方法

2．2 实验结果与讨论

2．2．1 PVDF疏水膜临界润湿深度的范围

2．2．2 SDBS对临界润湿深度的验证

2．2．3 连续膜蒸馏实验

2．3 本章小结

第三章 气体吹扫对疏水膜的干燥作用

3．1 实验部分

3．1．1 实验材料与仪器

3．1．2 气体吹扫实验装置及运行

3．1．3 实验方法

3．2 实验结果与讨论

3．2．1 关于20℃的室温饱和含湿空气吹扫压力的作用

3．2．2 关于吹扫干燥机理的探究

3．2．3 吹扫干燥方法用于膜蒸馏过程

3．3 本章小结

第四章 结论

参考文献

发表论文及参加科研情况

致谢