首页> 中文学位 >膜蒸馏传递过程模拟及其处理高盐废水性能研究
【6h】

膜蒸馏传递过程模拟及其处理高盐废水性能研究

代理获取

目录

声明

摘要

第1章绪论

1.1膜蒸馏概述

1.2膜蒸馏性能评价

1.3膜蒸馏的研究进展

1.3.1传递模型和计算机模拟进展

1.3.2膜材料及制备工艺进展

1.3.3膜蒸馏应用进展

1.4高盐废水概述

1.5本课题的研究意义和内容

第2章实验材料与方法

2.1实验仪器与材料

2.2膜蒸馏的数学模拟实验

2.3膜蒸馏产能实验

2.4高盐废水深度浓缩实验

2.4.1模拟浓海水的浓缩

2.4.2模拟核元件厂废水的浓缩

2.5分析及测试方法

2.5.1膜片形貌和结构

2.5.2物质浓度测定

第3章膜蒸馏传递过程模拟

3.1直接接触式膜蒸馏的数学描述

3.1.1热量传递

3.1.2质量传递

3.2气隙式膜蒸馏的数学描述

3.2.1热量传递

3.2.2质量传递

3.3膜蒸馏产能研究

3.3.1馏出侧机械能的升高及利用

3.3.2流体静压对通量的影响

3.4本章小结

第4章膜蒸馏影响因素分析

4.1直接接触式

4.1.1通量和造水比的影响因素分析

4.1.2温度和浓度极化的影响因素分析

4.2气隙式

4.2.1通量和造水比的影响因素分析

4.2.2温度和浓度极化的影响因素分析

4.3本章小结

第5章高盐废水的深度浓缩

5.1模拟浓海水的浓缩

5.1.1温度的影响

5.1.2盐度的影响

5.2模拟核元件厂废水的浓缩

5.2.1温度的影响

5.2.2酸度的影响

5.3膜蒸馏的膜污染和控制

5.3.1高盐体系下的膜污染

5.3.2膜污染的控制

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢

附录

展开▼

摘要

膜蒸馏(MD)是把膜技术和经典蒸馏工艺结合起来的膜分离过程,可应用于海水淡化、废水浓缩、超纯水生产、食品工业等领域。膜蒸馏截留率高,可利用低品位热,具有很高的系统集成度。
  建立MD的数学模型和进行流程模拟有助于深入挖掘其机理,发现其他潜在应用。也有助于对运行参数的选取和控制,优化膜组件的结构设计及改善MD系统的组织形式。另外关于MD在高盐特种废水处理中的应用及性能表现,还少有研究提及。鉴于此,本文进行了膜蒸馏传递过程模拟,开展了MD处理高氨氮放射性废水的实验研究。
  本文选取直接接触式(DCMD)和气隙式(AGMD)两种常用膜蒸馏类型进行传递过程建模,给出了膜孔内气体总压、液膜厚度、气隙热量传递的计算方法,并且编写了计算程序实现过程模拟。系统地分析了MD的主要性能指标(如通量、极化系数)随不同因素(如温度、盐度、孔隙率和气隙宽度等)的变化趋势和受影响程度。
  实验证明DCMD过程中,热侧流体可以克服静压进入馏出侧形成跨膜通量,并向馏出侧输入流动功(静压能)。馏出侧流体随之机械能升高,通过压力交换等技术可以实现对该机械能的利用。进而本文提出节能型DCMD工艺,模拟表明馏出侧的动力消耗可以节省约30%。
  利用DCMD装置浓缩模拟浓海水和核元件厂放射性废水,考察了温度、盐度等对通量和截留率的影响。在实验条件下温度升高通量升高,盐度变大通量显著降低。对于高盐废水,MD表现出了较高的截留率,除挥发性物质(氨)以外,常规物质截留率和模拟放射性元素(钴及铀)的截留率均在99%左右。
  SEM和EDS证实长期使用的膜的表面和孔内出现了盐类结晶污染,同时发现膜材料本身的组织结构也发生了改变。进一步分析表明过饱和程度不高甚至未达到过饱和状态也存在盐类污染可能,膜的一些结构可充当晶核。
  为减轻膜污染,提高膜蒸馏长期运行的稳定性,可以在快速结晶前通过冲洗的方式除去膜表面的成核位点,也可以添加阻垢剂或是通过合适的前处理,减小膜蒸馏的污染风险。

著录项

  • 作者

    李广录;

  • 作者单位

    哈尔滨工程大学;

  • 授予单位 哈尔滨工程大学;
  • 学科 化学工程与技术
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 赵方波;
  • 年度 2018
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 TL941.1;
  • 关键词

    高盐放射性废水; 膜蒸馏; 工艺参数; 截留率;

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号