套管型气隙式膜蒸馏组件性能模拟及优化

论文摘要

提出了一种结构简单、制作方便的套管型气隙式膜蒸馏组件,给出了膜组件的特性方程组,编制了膜组件性能模拟软件,对套管内直径、中空纤维疏水膜内直径、膜孔直径、膜孔隙率、料液流量、料液进膜组件温度6个关键参数对膜组件性能的影响进行了分析.以某热敏料液浓缩为背景,给出了膜组件的优化设计参数:中空纤维疏水膜内直径为0.700 mm,外直径为1.00 mm,套管内直径为5.00 mm,外直径为6.00 mm,长度为500 mm,膜孔直径为0.300μm,膜孔隙率为0.800,膜组件壳体内直径为50.0 mm.在此设计参数下,当膜组件料液流量为70.0 g/s、被预热液流量为70.0 g/s、料液进膜组件温度为80.0℃、被预热液进膜组件温度为50.0℃时,膜组件膜通量为11.2 kg/(m~2·h),产水速率为3.56 kg/h,热负荷为2.39 kW,热效率为0.955,非挥发性组分截留率可达99.9%.

论文目录

• 1 膜组件的结构和工作原理
• 2 膜组件的特性方程和软件编制
•   2.1 特性方程
•   2.2 软件编制
• 3 膜组件的性能变化规律与优化
•   3.1 性能变化规律
•     3.1.1 膜组件性能随套管内直径的变化规律
•     3.1.2 膜组件性能随中空纤维疏水膜内直径的变化规律
•     3.1.3 膜组件性能随膜孔直径的变化规律
•     3.1.4 膜组件性能随膜孔隙率的变化规律
•     3.1.5 膜组件性能随料液流量的变化规律
•     3.1.6 膜组件性能随料液进膜组件温度的变化规律
•   3.2 优化分析
•     3.2.1 优化方法
•     3.2.2 优化应用
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 金程,陈东,彭跃莲,谢继红

关键词: 气隙式膜蒸馏,聚丙烯中空纤维膜,套管型膜组件,热敏料液,模拟优化,热效率

来源: 天津科技大学学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 无机化工,有机化工,工业通用技术及设备

单位: 天津科技大学机械工程学院,北京工业大学环境与能源工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(21576004)

分类号: TQ028.8

DOI: 10.13364/j.issn.1672-6510.20180215

页码: 51-56

总页数: 6

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