多效膜蒸餾過程用于濃縮半揮發(fā)性有機(jī)酸水溶液的研究.pdf

1、膜蒸餾是近幾十年發(fā)展起來一種新型高效的膜分離技術(shù)，由于膜蒸餾具有操作條件溫和、截留率高、蒸發(fā)面積大、耐腐蝕、能運(yùn)用低品位熱源等優(yōu)點(diǎn)因而其研究和應(yīng)用受到人們的關(guān)注。但是迄今為止膜蒸餾技術(shù)并沒有實(shí)現(xiàn)其工業(yè)化，主要原因在于與傳統(tǒng)多效蒸發(fā)和多級(jí)閃蒸相比，膜蒸餾技術(shù)的熱效率很低。
　　受到傳統(tǒng)多效蒸發(fā)和多級(jí)閃蒸過程中蒸發(fā)潛熱回收的啟發(fā)，多效操作也被應(yīng)用于膜蒸餾過程中。因而研究具有能量回收的膜蒸餾過程對(duì)于膜蒸餾技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用具有十分重要的意

2、義。同時(shí)，目前濃縮半揮發(fā)性有機(jī)酸稀溶液的工藝存在著很多不足。因而本論文利用具有高效內(nèi)部熱量回收功能的多效膜蒸餾過程對(duì)半揮發(fā)性有機(jī)酸稀溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，以探究多效膜蒸餾技術(shù)濃縮半揮發(fā)性有機(jī)酸的可行性及各種操作變量對(duì)多效膜蒸餾過程性能的影響。實(shí)驗(yàn)過程采用的膜組件為基于空氣間隙式膜蒸餾的中空纖維膜組件，采用的模擬溶液有乙醛酸、乙醇酸、乳酸、丙酮酸、丙二酸和戊二酸的水溶液。當(dāng)以1wt％有機(jī)酸為料液進(jìn)行多效膜蒸餾濃縮實(shí)驗(yàn)時(shí)，除丙酮酸外，其余的有機(jī)

3、酸至少能濃縮15倍。表征多效膜蒸餾過程的性能參數(shù)主要有膜滲透通量、造水比和有機(jī)酸截留率，本論文通過大量單因素實(shí)驗(yàn)考察了熱膜側(cè)進(jìn)口溫度、冷進(jìn)料溫度、進(jìn)料流量和進(jìn)料濃度對(duì)多效膜蒸餾過程性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在所有的實(shí)驗(yàn)過程中，有機(jī)酸截留率都在97%以上而且戊二酸的截留率高于99%；熱膜側(cè)進(jìn)口溫度增加時(shí)，膜滲透通量和造水比均增加；冷進(jìn)料溫度增加時(shí)，膜滲透通量減小而造水比有一定的增加，但與熱膜側(cè)進(jìn)口溫度相比，冷進(jìn)料溫度的影響較小；進(jìn)料流量增