膜蒸馏演示文稿ppt课件.ppt

《膜蒸馏演示文稿ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、膜蒸馏（membranedistillation）姓名：于宗坤学院：工程学院专业：机械制造及其自动化广东海洋大学（GuangdongOceanUniversity）目录膜蒸馏原理1膜蒸馏操作方式2膜蒸馏研究的技术应用34膜蒸馏研究的发展趋势广东海洋大学（GuangdongOceanUniversity）20世纪60年代前20世纪60、70年代20世纪80年代至今膜蒸馏的发展历程：20世纪60年代前，膜蒸馏技术就已经在国际上开始了较系统的研究，但由于受到技术条件的限制，膜蒸馏的效率不高。20世纪60、70年代，膜分离研究者致力于采用反渗透、超滤

2、、微滤等膜技术来解决水处理问题，膜蒸馏一直没有引起人们的足够重视。20世纪80年代初由于高分子材料和制膜工艺技术的迅速发展，膜蒸馏才显示出其实用潜力．近几十年来对这一新型膜分离过程的研究不断深入，虽然至今还未见大规模工业生产应用的报道，但无论在传质、传热机理方面还是在应用方面的研究都取得了巨大的进步，一些与膜蒸馏相关的膜过程相继出现并同样引起人们的重视．广东海洋大学（GuangdongOceanUniversity）1.膜蒸馏原理膜蒸馏(membranedistillation，简称MD)是膜技术与蒸馏过程相结合的分离过程．广东海洋大学（Gu

3、angdongOceanUniversity）原理：膜的一侧与热的待处理溶液直接接触(称为热侧)，另一侧直接或间接地与冷的水溶液接触(称为冷侧)，热侧溶液中易挥发的组分在膜面处汽化通过膜进入冷侧并被冷凝成液相，其他组分则被疏水膜阻挡在热侧，从而实现混合物分离或提纯的目的。广东海洋大学（GuangdongOceanUniversity）膜蒸馏的传质机理：J=Km×△P(Km值的预测)气态分子通过多孔介质的三种机理：Knudsen扩散，分子扩散，Poiseuuille流动机理的选择取决于分子运动自由程（λ）和膜孔径（dp）的对比：λ<

4、Poiseuuille流动描述λ>>dp时采用Knudsen扩散描述由于存在孔径分布，需要不同机理的组合，其中Knudsen扩散起主要作用采用合适的数学模型预测通量广东海洋大学（GuangdongOceanUniversity）常用的基本数学模型Schofield等人提出的模型：Dusty-gas模型：Stenfan-Maxwell模型：广东海洋大学（GuangdongOceanUniversity）浓度极化和温度极化广东海洋大学（GuangdongOceanUniversity）提高通量和选择性的措施减小浓度极化和温度极化提高流速，在流道中

5、放置隔离物，超声波回收挥发性溶质时加盐降低水蒸汽压，提高挥发性溶质的分压（提高选择性）。选择操作方式；优化组件结构广东海洋大学（GuangdongOceanUniversity）膜蒸馏过程中的膜污染问题含有机物料液的蛋白质污染：将料液煮沸，然后超滤预处理，可以得到缓解。微生物污染：不但膜上游侧，膜下游侧和孔道中也会污染。较高温度、较高盐浓度、较低PH可抑制微生物生长。高浓度盐水的盐颗粒的污染：超声波技术或料液的超滤预处理可减轻污染。广东海洋大学（GuangdongOceanUniversity）广东海洋大学（GuangdongOceanUni

6、versity）膜蒸馏过程的特征1.所用的膜是疏水微孔膜。2.膜不能被所处理的液体润湿。3.在膜孔内没有毛细管冷凝现象发生。4.只有蒸汽能通过膜孔传质。5.所用的膜不能改变所处理液体中所有组份的气液平衡。6.膜至少有一面与所处理的液体接触。7.对于任何组份，该膜过程的推动力是该组份在气相中的分压差。广东海洋大学（GuangdongOceanUniversity）膜蒸馏的技术优势★100%地排斥溶液中的不挥发性物质，如离子、大分子、固体颗粒；★操作温度远低于蒸馏——可利用废热；★操作压力比其它压力驱动的膜分离过程（如反渗透）低很多；★适合处理高

7、浓度料液；★对膜的机械强度要求低——常压操作；★与传统的蒸馏过程相比，操作时所需的汽相分离空间很小。——设备占地很小广东海洋大学（GuangdongOceanUniversity）与其他膜过程相比较膜蒸馏的优点：①膜蒸馏过程是在常压下进行，设备简单、操作方便，在技术力量较薄弱的地区也有实现的可能性。②在非挥发性物质水溶液的膜蒸馏过程中，因为只有水蒸气能透过膜孔，所以蒸馏液十分纯净，可望成为大规模、低成本制备超级水的有效手段。③该过程可以处理极高浓度的水溶液，如果溶质是容易结晶的物质，可以把溶液浓缩到过饱和状态而出现膜蒸馏结晶现象，是目前唯一能

8、从溶液中直接分离出结晶产物的膜过程。④膜蒸馏组件很容易设计成潜热回收形式，并具有以高效的小型组件构成大规模生产体系的灵活性。广东海洋大学（GuangdongOcea