陶瓷微滤膜净化200溶剂油的研究硕士学位论文

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1、硕士学位论文陶瓷微滤膜净化200#溶剂油的研究StudiesonPurifyingSolventNaphtha200withCeramicMicrofiltrationMembranesTypeofDegreeTechnicalitydegreeDiscipline(TypeofProfessionalDegree)ChemicalEngineeringandTechnologyCandidateZhengLifengSupervisorandProfessionalTitleZengJianxi

2、anAssociateprofessorPracticeMentorandProfessionalTitleSchoolCollegeofChemistryandChemicalEngineeringDateMay28th,2011UniversityHunanUniversityofScienceandTechnology学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成

3、果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要采

4、用陶瓷膜微滤技术处理铝粉颜料行业中产生的200#含杂质溶剂油，通过研究微滤过程操作参数影响、浓缩行为、膜污染机理、膜通量恢复及工业化设计等，拓展了陶瓷膜微滤技术在溶剂油中的应用。研究了膜孔径0.2mm、0.5mm和0.8mm陶瓷膜对含杂质溶剂油微滤行为的影响。对于膜孔径0.2mm陶瓷膜，选用不加水和加0.5%(w)水的两种料液，考察操作时间、跨膜压差、错流速度、温度和铝粉含量对膜通量及截留率的影响，结果表明：不加水较加水料液的膜通量明显增大；随着操作时间延长，膜通量逐渐下降至稳定，铝粉截留率迅速增

5、大至100%；跨膜压差增大或温度升高都使得稳定通量增大；错流速度增大，稳定通量先升高后趋于稳定；铝粉含量越高，膜通量越低。适宜操作参数为跨膜压差0.16MPa，错流流速3.9m/s，温度40℃。对于膜孔径0.5mm和0.8mm陶瓷膜，获得了与膜孔径0.2mm陶瓷膜类似的结论，最优跨膜压差分别为0.12MPa和0.10MPa。研究此三种陶瓷膜的浓缩过程，发现：随着浓缩因子增大，膜通量快速下降至平缓阶段，随后较快降低；铝粉截留率迅速增大至100%，异硬脂酸与亚油酸截留率略有上升，净化后的溶剂油澄清透明

6、。研究了膜污染机理，通过电子显微镜和能谱仪分析污染膜，结果表明：膜污染主要发生在膜表面，且主要成分为铝粉及一些有机物质。探讨膜的污染阻力，发现膜污染阻力（Rf）在通量下降中起到至关重要的作用。研究了污染膜的化学清洗，采用0.15%(w)洗洁精溶液和0.25%(w)硝酸溶液逐步清洗，可使0.2mm陶瓷膜通量恢复到新膜通量的94.9%；采用0.15%(w)洗洁精溶液、0.25%(w)硝酸溶液及0.5%(w)氢氧化钠溶液+0.3%(w)次氯酸钠溶液依次清洗，0.5mm陶瓷膜通量可以恢复到97.8%以上。

7、考察了反冲操作对膜通量的影响，发现反冲能有效提高膜通量，且通量可恢复到初始通量的94%以上。建立了完全堵塞修正模型，并与其他阻塞模型比较，通过对多组实验数据进行拟合，发现修正模型的相关系数均在0.99以上。对陶瓷膜净化溶剂油微滤过程进行了工业化设计，分析其经济效益，发现：年处理1000吨溶剂油，采用膜孔径为0.2mm陶瓷膜，膜总面积为1.92m2，可满足工业要求；设计了两串四并工艺流程，具有良好的经济性。关键词：陶瓷膜；微滤；200#溶剂油；膜污染；膜清洗；阻塞模型ABSTRACTCeramicm

8、icrofiltrationmembraneswasusedtomicrofiltrateimpuresolventnaphtha200comingfromaluminumpigmentindustry,andtheeffectofoperatingparameter,concentrationexperiment,membranefoulingmechanism,membranefluxrecoveryandtheindustrialdesignwereinvestigatedr