探究孔隙率对多孔膜气体吸收过程传质性能影响的研究

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1、北京化工大学硕士学位论文孔隙率对多孔膜气体吸收过程传质性能影响的研究姓名：郝欣申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：张泽廷20040510子L隙率对多孔膜气体吸收过程传质·}生能影响的研究摘要膜吸收过程是将膜过程与常规的气体吸收过程相结合的一种新型膜基平衡分离过程。随着工业的发展和膜技术水平的提高，将膜吸收技术应用于酸性气体的脱除或分离成为-,ee有效而节能的分离方法。通过对两种不同孔隙率的疏水性聚丙烯中空纤维膜组件进行实验比较和从C02／空气混合气中用NaOH吸收C02时传质系数的差异的分析，研究了

2、表面孔隙率对膜吸收过程传质性能的影响。几种不同孔隙率的PTFE板式膜非稳态吸收实验进一步证明了膜气体吸收过程中孔隙率对传质面积的影响。另外，孔隙率对传质的影响效果随吸收液吸收能力的差别也存在差异。通过对实验的研究，采用随机分布的半球形流体微元建立了多孔膜气体吸收的传质模型，使传质系数的预测值更具有普遍适用性，并能够更好地反映多孔膜吸收过程的传质机理。用此模型将中空纤维膜气体吸收实验时孔隙率对传质系数的影响进行了理论分析和计算，模型预测值与实验数据具有很好的一致性。在膜气体吸收传质模型中充分考虑孔隙率及其他

3、膜结构参数对传质性能的影响，将使膜吸收器设计技术趋于完善，并对中空纤维膜和膜组件的工业应用具有重要的理论意义和指导价值。关键词：多孔膜，气体吸收，孔隙率，传质性能IISTUDYOFPOROSITYONTHEMASSTRANSFER+PERFORMANCEINMICROPOROUSMEMBRANEGASABSORPTl0NABSTRACTMembraneabsorbersareanoveltechnologyforreplacingconventionalscrubbersforfluegascleanin

4、g．Owingtotheirhighspecificsurfacearea，membraneabsorbersprovidehighervolumetricmasstransferratesthanconventionscrubbers．Numerousformerapproximateempiricalmodelsthatdescribedmasstransferprocessintheliteratureallneglectedtheinfluenceofthesurfaceporosityofthe

5、membranes，andthemodelshaveputforwardtoadaptthedefinitemoduleingivensystemsintheirexperiments．Whentwokindsofhollowfibermembrane(HFM)，whichhavedifferentsurfaceporosity,wereusedintheexperimentsundervariousoperationconditions，itwasfoundthattheactualmasstransf

6、erareaisnotequaltothetotalareaoftheHFMwall．Severalplatemembranesthathavedifferentsurfaceporositywereappliedintheexperimentandtheresultalsoprovedtheeffectofthediversityofthemasstransferarea·Agenerictheoreticalmodelforoverallmasstransfercoefficientcalculati

7、onhasbeendeveloped，whichincorporatestheseeffectsanddescribestheinfluenceof——。些±!!兰查兰墨主兰堡垒圭thesurfaceporosity．Thereby，theresultscorrectedexpressionsfortherealmasstransfercapacityofthemembraneandtheactualvalueofthemasstransfercoemcientcanbecalculatedKEYWORD

8、S：microporousmembrane，porosity，gasabsorption，masstransfercapacity1V北京化工大学学位论文原创性声明y蜘2D37本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确的方式标明，本人完全意识到本声明