论文摘要
目的:在螺旋中空纤维膜脱氧过程中引入了Dean涡,与线型中空纤维膜脱氧过程相比传质速率显著提升。本文旨在建立新的螺旋中空纤维膜脱氧过程传质模型,探讨管程流体雷诺数、中空纤维膜结构参数、壳程真空度和操作温度对Dean涡强化传质效果的影响,并优化螺旋中空纤维膜脱氧过程操作参数。创新点:1.建立新的螺旋中空纤维膜脱氧过程传质模型;2.该传质模型可以应用于任何螺旋中空纤维膜气-液过程的传质行为描述。方法:1.实验研究管程流体雷诺数、中空纤维膜结构参数、壳程真空度和操作温度对Dean涡强化传质效果的影响,并与线型中空纤维膜传质进行对比。2.利用螺旋坐标系下的质量连续性方程以及Dean涡的摄动解描述管程溶质的传质行为;利用改进的尘气模型描述膜孔道内多组份气体的扩散行为;耦合建立新的螺旋中空纤维膜脱氧过程传质模型,并与实验结果进行比较。3.模拟脱氧过程的氧、氮、水三种组分的浓度分布,优化螺旋中空纤维膜脱氧过程的膜结构参数和操作参数。结论:1.实验和模拟结果均证实Dean涡可以有效提升脱氧传质速率,最大传质增强因子为2.2。2. Dean涡主要受到管程雷诺数和中空纤维膜曲率的影响;当管程雷诺数较大时,中空纤维膜即使存在很小的曲率,传质的速率也有显著的提升。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: Qing-ran KONG,Yi-zhen ZHANG,Hua TIAN,Li-feng FANG,Ming-yong ZHOU,Li-ping ZHU,Bao-ku ZHU
关键词: 传质,中空纤维膜,水脱氧
来源: Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering） 2019年08期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑
专业: 无机化工,有机化工
单位: Key Laboratory of Macromolecule Synthesis and Functionalization Ministry of Education, Key Laboratory of Adsorption and Separation Materials & Technologies of Zhejiang Province, ERC of Membrane and Water Treatment Ministry of Education, Department of Polymer Science and Engineering, Zhejiang University
基金: supported by the National Key R&D Program of China(No.2017YFE0114100),the National High-Tech R&D Program(863 Program)of China(No.2012AA03A602)
分类号: TQ051.893
页码: 601-613
总页数: 13
文件大小: 2762K
下载量: 20
相关论文文献
- [1].原料碳化硅种类及粒径对所制备中空纤维膜的影响[J]. 中国陶瓷 2018(02)
- [2].挤出工艺对PTFE中空纤维膜结构与性能的影响[J]. 浙江理工大学学报(自然科学版) 2017(05)
- [3].润滑剂对PTFE中空纤维膜结构与性能的影响[J]. 膜科学与技术 2017(04)
- [4].聚合物多通道中空纤维膜研究进展[J]. 膜科学与技术 2013(05)
- [5].PVDF含量对中空纤维膜性能影响[J]. 工程塑料应用 2020(07)
- [6].我刊编委大连化物所曹义鸣团队PTFE中空纤维膜技术获大连市技术发明一等奖[J]. 膜科学与技术 2020(04)
- [7].浅谈中空纤维膜技术在啤酒加工中的应用[J]. 科技与创新 2016(17)
- [8].纺丝过程中拉伸比对七通道聚砜中空纤维膜微结构及性能的影响[J]. 膜科学与技术 2014(06)
- [9].中空纤维膜液相微萃取及其在法庭科学中的应用[J]. 中国人民公安大学学报(自然科学版) 2012(01)
- [10].中空纤维膜制备技术研究进展[J]. 工业安全与环保 2012(06)
- [11].中空纤维膜技术的现状与发展[J]. 纺织导报 2009(05)
- [12].新型聚四氟乙烯中空纤维膜的制备方法[J]. 纺织科学研究 2019(11)
- [13].中空纤维膜的膜污染过程及数学模型研究进展[J]. 膜科学与技术 2018(01)
- [14].聚全氟乙丙烯中空纤维膜的制备及性能[J]. 高等学校化学学报 2017(09)
- [15].抗菌双层PVDF中空纤维膜制备成功[J]. 塑料助剂 2014(02)
- [16].中空纤维膜液相微萃取技术及其应用进展[J]. 药学服务与研究 2014(05)
- [17].中国科学院宁波材料技术与工程研究所制备抗菌中空纤维膜[J]. 石油化工应用 2013(10)
- [18].聚氨酯系中空纤维膜压力响应行为研究[J]. 功能材料 2009(12)
- [19].乙烯-四氟乙烯共聚物中空纤维膜的制备及性能[J]. 高分子材料科学与工程 2019(06)
- [20].曹宏斌研究员团队提出新型聚四氟乙烯中空纤维膜制备方法[J]. 水处理技术 2019(11)
- [21].聚偏氟乙烯中空纤维膜的表征与性能评价[J]. 盐业与化工 2013(01)
- [22].抗菌双层PVDF中空纤维膜制备成功[J]. 石油化工应用 2014(05)
- [23].中空纤维膜表面结构对脱氧效率的影响[J]. 功能材料 2012(08)
- [24].聚偏氟乙烯中空纤维膜的脱氧性能[J]. 膜科学与技术 2012(04)
- [25].膜法海水提溴用PVDF中空纤维膜的研制[J]. 膜科学与技术 2011(05)
- [26].高效选择性PVDF中空纤维膜设计及除铯研究[J]. Engineering 2019(05)
- [27].中空纤维膜在污水处理中的应用[J]. 长春工程学院学报(自然科学版) 2018(02)
- [28].增强型中空纤维膜界面结合状态的研究[J]. 高分子学报 2013(12)
- [29].新型亲水性PVDF中空纤维膜的制备[J]. 天津工业大学学报 2013(02)
- [30].机载中空纤维膜富氮性能实验[J]. 航空动力学报 2012(05)