膜蒸餾技術(shù)用于脫除水中氨的傳質(zhì)性能研究.pdf

1、膜蒸餾是一種新型的膜分離技術(shù)，將其用于脫氨操作既經(jīng)濟(jì)又不對(duì)環(huán)境造成二次污染，因而被認(rèn)為具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。本論文工作對(duì)真空膜蒸餾(VMD)、吹掃式膜蒸餾(SGMD)和直接接觸式膜蒸餾(DCMD)用于脫除水中氨的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了研究，主要考察工藝條件對(duì)氨脫除率、傳質(zhì)系數(shù)和選擇性系數(shù)的影響。 實(shí)驗(yàn)用膜的性能參數(shù)由氣體滲透實(shí)驗(yàn)測(cè)定，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中氨溶液的濃度用甲醛法測(cè)定。 在真空膜蒸餾脫除水中氨的研究中，用孔徑分別為0.1μm和

2、0.2μm的兩種PTFE膜進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，0.2μm膜的傳質(zhì)系數(shù)明顯高于0.1μm膜，但其選擇性系數(shù)卻低于0.1μm的膜。 基于含氨水溶液的真空膜蒸餾傳質(zhì)機(jī)理，考慮溶液的pH值對(duì)溶液中氨濃度的影響，推導(dǎo)了水溶液中氨的傳質(zhì)系數(shù)理論表達(dá)式。同時(shí)建立了利用VMD、SGMD和DCMD的實(shí)驗(yàn)結(jié)果求取過(guò)程傳質(zhì)系數(shù)的方程式。在這三種膜蒸餾方式脫氨實(shí)驗(yàn)中，分別考察料液溫度、流速、濃度和pH值等對(duì)脫氨的影響。結(jié)果表明，提高料液溫度可以提

3、高傳質(zhì)系數(shù)和脫氨率，但會(huì)使選擇性系數(shù)降低；提高料液流速可以同時(shí)提高傳質(zhì)系數(shù)、脫氨率和選擇性系數(shù)；料液的起始濃度對(duì)傳質(zhì)系數(shù)影響不大；料液的pH值對(duì)傳質(zhì)系數(shù)和選擇性系數(shù)影響很大，pH值從9增加到11時(shí)傳質(zhì)系數(shù)和選擇性系數(shù)會(huì)增加近兩倍，但pH值超過(guò)11以后兩者基本不變。對(duì)于VMD而言，真空度增加氨脫除率和傳質(zhì)系數(shù)會(huì)增大，但選擇性系數(shù)會(huì)下降；對(duì)于SGMD來(lái)言，隨吹掃側(cè)空氣流速的增加，氨的脫除率、傳質(zhì)系數(shù)和選擇性系數(shù)均有明顯增長(zhǎng)；在DCMD中，硫