试析中空纤维膜萃取器传质特性研究

《试析中空纤维膜萃取器传质特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、天津大学硕士学位论文中空纤维膜萃取器传质特性研究姓名：侯文贵申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：王世昌;李凭力20021201摘要本文以含5％磷酸三丁酯的煤油一苯酚水溶液为实验体系进行了膜萃取实验，制成了壳程具有折流板的中空纤维膜萃取器。在有效长度0．45m的膜器中获得了高达90％以上的苯酚去除率。研究考察了聚砜、聚偏氟乙烯和聚丙烯中空纤维膜的耐溶剂性和热致相分离聚丙烯中空纤维微孔膜的性能参数水通量和孔径及孑L径分布等结构参数，结果发现热致相分离聚丙烯膜有较好的耐溶剂性，孔径分布均匀，适合用于膜萃取过程。试验对比了带折流板膜萃取器和普通膜器的传质效率。相同条件下

2、，壳程具有折流板膜器的传质系数是普通集束装填膜器的2倍以上，在流速高和装填系数大时，这种差别更大。管内水相流速提高，传质系数增大。但流速增大到一定程度时，普通膜器的传质系数不再增长。管内流速相同时，对普通膜器而言，装填系数33％和44％的膜器有较高的传质系数，装填系数过高和过低均不利于传质，对相同流量下的苯酚去除率也有类似情况。不同装填系数的折流膜器其传质系数相近。膜的亲水性对膜萃取有较大影响，在本试验体系中，疏水的聚丙烯中空纤维膜器的传质系数要比同样的亲水聚砜膜器传质系数高2倍以上。在考察各种因素对膜萃取传质影响的基础上，回归了带折流板膜器的膜萃取壳程传质数学模型。

3、用不同装填系数膜器的实验数据对模型进行了验证，结果表明，本文建立的数学模型能较好地预测折流膜器的壳程传质系数。本研究对膜萃取器的设计和膜萃取的工业应用提供可靠的依据和指导，对于推进这一富有前景的膜过程的应用有重大意义。关键词：苯酚废水中空纤维膜萃取器膜萃取传质系数聚丙烯膜AbstractThemasstransfertoefhcientofmembraneextractionwithsystemofTBP(kerosene)／phenolwatersolutioninaself-makinghollow—fiberextractorwithshell—sidebaff

4、lewasstudied．Ninetypercentofphenolwasremovedin0．45meterextractor．ThesolventcompatibilityofhollowfibermembranesofPVDF,PS．polypropyleneaswellastheperformanceandstructureofpolypropylenemicroporoushollowfibermembraneviathermallyinducedphaseseparation(TIPS)suchaswaterflux，poresizeandporesize

5、distributionwereinvestigated．ItWasrevealedthatpolypropylenemembraneviaTIPSisverysuitableformembraneextractiobecauseithavegoodsoh，eatcompatibilityanduniformporesizedisa’ibution．Comparingthemasstransfercoefficleatinthemodulewithshell—sideba棚ewiththatincommonmodule．wefindthattheformerismor

6、eonetimethanthelatcrespeciallywhenpackingcoefficientandvelocityoffluidincrease．Withwatervelocityinhollowfiberincreasing，themasstransfercoefficientwillincrease．Howex，er，whenthevelocityofflowincreasetOavaluethemasstransferincommonmodulewillstopincreasing．Thecommonmodule，whichpackingcoeffi

7、cientisof33and44percenthavehighermasstransfercoefficientthanthatofotherswhenvelocityofflowisequal，111esameregulationCanbeobtainedattheconditionofsalileflow．Themasstransfercoemcientsinreflectingmoduleofdifferencepackingcoefficientaresimilar．Thehydrophobicorhydrophilicperformance