气隙式膜蒸馏技术研究进展.pdf

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1、Apr．2017现代化工第37卷第4期·16·ModernChemicalIndustry2017年4月技术进展气隙式膜蒸馏技术研究进展*郭智，张新妙，栾金义，彭海珠(中国石油化工股份有限公司北京化工研究院环保所，北京100013)摘要:介绍了当前气隙式膜蒸馏技术的最新研究进展，着重对气隙式膜蒸馏使用的膜材料和膜组件、太阳能气隙式膜蒸馏系统以及计算机模拟技术辅助气隙式膜蒸馏过程进行了介绍。列举了气隙式膜蒸馏在不同领域的应用现状。认为气隙式膜蒸馏具有热效率高和技术适应性较强等优势，但同时存在膜通量较低的问题。可以从设计新型膜

2、组件、回收产水中的潜热、提升热效率、结合太阳能集热器及太阳能光伏发电模块等方面进行改进，有望在不久的将来使气隙式膜蒸馏过程成功放大并实现其工业化应用。关键词:气隙式膜蒸馏;膜材料;膜组件;太阳能;计算机模拟中图分类号:TQ028．8文献标志码:A文章编号:0253－4320(2017)04－0016－04DOI:10．16606/j．cnki．issn0253－4320．2017．04．004Ｒesearchadvancesinair-gapmembranedistillationtechnology*GUOZhi，ZHA

3、NGXin-miao，LUANJin-yi，PENGHai-zhu(EnvironmentalProtectionＲesearchInstitute，BＲICI，SINOPEC，Beijing100013，China)Abstract:Thelatestresearchprogressinair-gapmembranedistillation(AGMD)technologyispresented．Thedevelopmentofmembranematerialandmembranemoduleusedinairgapmem

4、branedistillation，solarpoweredAGMDsystemaswellascomputersimulationaidedAGMDhasbeenreviewedandhighlighted．Meanwhile，thecurrentstatusofAGMDapplicationindifferentresearchfieldshasbeenintroduced．AGMDhasseveralattractivefeatures，suchashigherthermalefficiencyandexcellen

5、ttechnicalapplicability，butthemembranefluxofAGMDisrelativelylowercomparedwithotherMDconfigurations．AGMDperformancecanbeimprovedbasedondesignofnewmembranemodule，recoveringlatentheatfrompermeate，enhancementofthermalefficiency，couplingwithsolarenergycollectorsandphot

6、ovoltaics，etc．，whichwillbepromisingtopromotethescale-upprocedureofAGMDanditsindustrializationinthecomingfuture．Keywords:air-gapmembranedistillation;membranematerial;membranemodule;solarenergy;computersimulation膜蒸馏(MD)是一种将热力学过程(蒸馏)与膜能耗进一步下降。膜蒸馏技术发展至今，主要有分离过程相结合的新型分

7、离技术，被广泛应用于海4种形式，包括直接接触膜蒸馏(DCMD)、吹扫气膜水、苦咸水以及工业废水等的淡化、脱盐及浓缩过蒸馏(SGMD)、真空膜蒸馏(VMD)和气隙式膜蒸馏程。膜蒸馏技术利用微孔疏水膜将2种溶液分隔开(AGMD)。气隙式膜蒸馏其特征在于:分离膜与冷来。根据Antoine's方程，温度不同的2种溶液中的壁之间存在一层不流动的空气。高温侧的易挥发组易挥发组分会在膜两侧产生蒸气分压差，该蒸气分分气体分子首先穿过疏水膜，而后继续经过该空气压差作为膜蒸馏过程的驱动力，可使得温度较高侧层，最终来到冷壁表面放热液化后被收集。

8、基于该的原料液中的易挥发组分以气体分子形式穿过疏水特殊结构，气隙式膜蒸馏具有2个独特优势:①气隙膜;而与此同时，液体、不溶物和离子等则被完全截层的存在可以显著减少由于热传导造成的热量损失留在原料液侧，从而达到浓缩原料液和分离易挥发并且能够削弱温度极化效应，提高膜蒸馏过程的热组分的目的。基于此特性，膜蒸馏