高温下PTFE中空纤维气态膜法脱氨传质过程研究

摘要

本文研究了用于水溶液中氨脱除/富集的高温气态膜过程,该过程通过使用PTFE中空纤维微孔疏水膜制作的膜接触器,以稀硫酸为吸收剂,从高温含氨水溶液中提取氨,以获得更高的总传质系数K和氨脱除率η。本文研究了料液浓度、流速、温度和吸收液pH值等操作条件对传质性能的影响,检验了高温条件下PTFE膜组件长期运行的稳定性。实验结果表明,K和η明显随操作温度的升高而升高,例如K从25℃下的9.17×10^(-6)m/s提高到75℃下的2.86×10^(-5)m/s;但料液流速和浓度对K和η几乎没有影响。基于传质机理的数学模型可以描述料液温度、浓度、流速、吸收液pH对K的影响。间歇实验结果表明,高温下氨的富集倍数略低于常温,但仍大于18倍。在连续高温运行的3个月内,膜组件表现出了良好的性能稳定性,K和η几乎没有变化。本研究为气态膜技术处理高温含氨废水的工业化应用提供了基本实验数据和基础理论分析。