试析中空纤维更新液膜稳定性及传质机理研究

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1、北京化工大学硕士学位论文中空纤维更新液膜稳定性及传质机理研究姓名：杜昌顺申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：张卫东20060604北京化工大学硕上学位论文中空纤维更新液膜稳定性及传质机理研究摘要中空纤维更新液膜是在表面更新理论指导下，将中空纤维包容液膜与纤维膜萃取技术交叉融合，提出的一项新型液膜技术。该技术既充分继承了传统液膜技术的特点，又具有自身独特的优势。首先实验研究了中空纤维更新液膜的稳定性，以硫酸根离子为示踪离子，测量了管程向壳程、壳程向管程的泄漏率，考察了中空纤维膜材料、管程流速、壳程流速以及示踪离子浓度对两相泄漏率

2、的影响。结果表明，中空纤维更新液膜稳定性良好，泄漏率基本低于0．01％。本文针对中空纤维更新液膜单纯迁移、促进迁移两种传质过程的迁移机理分别进行了较为系统的研究。选用己内酰胺一苯一纯水(己内酰胺精制)、c“vI)一TBP／煤油一NaOH(含铬废水处理)两个具有一定工业背景的体系进行实验。主要考察了液膜相用量、胎两个因素对中空纤维更新液膜单程迁移传质过程的影响。实验条件下，液膜相用量越小，传质阻力越小，通量越高，适宜相比为50：l：壳程流速对传质过程影响较大，主要原因是壳程流体流速的增大有效降低了壳程边界层阻力。单纯迁移以溶质浓度差做

3、推动力，没有浓缩效果。通过萃取、反萃平衡实验，考察了TBP萃取六价铬以及NaoH反萃过程中各操作参数对传质效果的影响，初步确定了液膜配方。促进迁移传质过程同样受壳程流体(料液相)RP影响较大，壳程边界层阻力为传质控制步骤。搅拌速度仅对液膜形成过程有一定影响。含流动载体的中空纤I鸵衷纯工夫学硬士攀位论文维受耨滚膜技本实现了潮缀萃敬一反摹过程，溶覆不仅“逆浓度梯度”转质，丽且具有较强的富集效果，浓缩倍数高达30。提出利用中空纤维更新液膜技术实现含铬废水闭路循环，将有助于形成～项具有自主知识产权的含铬废水新型绿色处理工艺。以串联阻力模型失

4、基本出发点，建立了中空绎缀更薪滚膜抟震过程模型。引入更毅因子国攒述渡膜表蘧受瓶过程的传质强化作用，提出了膜相分传质系数以及总传质系数计算式。根据质量守恒，推导了循环实验料液浓度d与时间f函数关系式。模型预测值与实验数据吻合情况良好。中空纤维更耨液膜技术具有膜分离过程的高稳定性、篱选择潍、高渗透性三种基本性能，有效螭决了传统波膜技术的稳定性差、工艺笈杂等阉题，具有广阔的发展、J盘用前聚，对于促进液膜技术的进⋯步发展将起列积极作用。关键词：中空纤维更薪渡膜，单纯迁移，促进迁移，传质机理，摸型鞋北京化工大学硕士学位论文Thestudyof

5、stab订tiyandMassT嘲nsferMechniasmofHollowFiber】；knewalLiquidMembraneABSTRACTHollowfiberrenewalliquidmembralle，basedonmesurfacerenewaltheory，isanewtypeofliquidmembralletechnologyt}latcombineshollowfibercontainedliquidmembranewithfibermembranee)【仃actiontecllIlica．Itnotonly

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