膜蒸馏海水脱盐技术研究进展.pdfVIP

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COnllnunicationofScientific 』科研 ResearchandTechnology 技术f 中图分类号!TO028.3文献标识码:A DOI:10.37720.issn.1673—6516.2010.12。011 膜蒸馏海水脱盐技术研究进展 李保安,王世昌 /天津大学化工学院化学工程研究所,天津大学化学工程联合国家重点实验室, 天津市膜科学与海水淡化技术重点实验室,天津 300072 摘 要:发展海水淡化、浓盐水综合利用技术已被 ((国家中长期科学和技术发展规划纲要 (2006—2020年)》列为 “亟 待科技提供支撑”的国民经济和社会发展重点领域的优先主题以及 《国家 “十一五”科学技术发展规划纲要》的重点任 务之一,成为从根本上提高我国水资源保障能力的最有效的途径之一。膜蒸馏是一种结合 了蒸发过程的膜过程,是一种 新型的具有市场潜力的膜技术。本文对膜蒸馏的技术原理、研究进展,特别是在海水淡化与浓海水资源化方面的研究进 展进行了总结阐述。 关键词:膜蒸馏;海水淡化;浓盐水综合利用;技术原理 一 蒸馏形式要视具体情况而定,比如原料液的成份、挥发性 、 膜蒸馏技术简介 以及对通量、能耗、应用 目的等。通常DCMD所需要的 膜蒸馏 (MD)结合了膜技术与传统蒸馏技术的特点, 设备较少、操作简单,其适用范围主要包括海水淡化等脱盐、 是一种用于处理水溶液的新型分离过程。膜蒸馏中所用的 溶液的浓缩等,由于DCMD的热效率较低,因而热耗相 膜是多孔的和不被料液润湿的疏水膜,膜的一侧是与膜直 对较高ISGMD和VMD在脱除溶液中的挥发性有机物和 接接触的待处理的热水溶液,另一侧是低温的冷水或其它 溶解气体方面应用较多,由于VMD膜通量较大也越来越 气体、或是负压。由于膜的疏水性,水不会从膜孔中通过, 多地应用于水溶液的脱盐过程;而AGMD是一种应用范 但膜两侧 由于水蒸气压差的存在,而使水蒸气通过膜孔, 围较广泛的膜蒸馏形式,其显著特点是易于进行膜蒸馏过 从较高蒸气压侧传递到低蒸气压侧。这种传递过程包括三 程中的热量回收。 个步骤 : 1.水在料液 (高温)侧膜表面汽化; 二、膜蒸馏技术研究进展 2.汽化的水蒸气通过疏水膜孔进行传递; 3.水蒸气在膜的低温侧冷凝为水。 60年代美国的BodeH和Weyl等提出了MD的概念, 膜蒸馏过程的推动力是膜两侧的水蒸气压差,一般是 Findley…发表了MD研究的第一篇论文,他在结论中写道: 通过膜两侧的温度差来实现的,所以膜蒸馏属于热推动膜 “如果能够获得符合MD特征、廉价、耐温和具备较长使 过程。根据蒸气冷凝方式不同,膜蒸馏可分为直接接触式、 用寿命的膜,MD这项技术将能够成为一种经济的蒸发手 气隙式、真空式和气扫式四种形式。直接接触式膜蒸馏 段和能够应用于海水淡化”。 (DCMD)是热料液和冷却水与膜两侧直接接触;气隙式 MD的研究经历了从 60年代到80年代的沉默之后被 膜蒸馏 (AGMD)是用空气间隙使膜与冷却水分开,水蒸 重新认识和受到关注,这主要是受益于膜制备手段的发展。 气需要通过一层气隙到达冷凝板上才能冷凝下来;减压式 80年代至 90年代 以一些公司为代表的研发活动推动了 膜蒸馏 (VMD)中,透过膜的水蒸气被减压抽到冷凝器中 MD的进步,比如:美国公司GoreandAssoc

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