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直接接触式膜蒸馏是出现最早的膜蒸馏,该膜蒸馏装置相对于来说是比较简单。只使用疏水膜把冷热液体直接分割开,冷侧和热侧溶液均和疏水膜直接接触,水蒸气从热侧的上方空间通过膜孔,进入冷侧上方空间,完成传质过程。由于冷热侧溶液均直接接触疏水膜,热侧和冷侧溶液能够通过膜主题直接完成热传导,直接接触式膜蒸馏的热量损耗十分巨大。
气扫式膜蒸馏在气隙式膜蒸馏的基础上进行改进,在水蒸气通过疏水膜孔进入吹扫腔室后,使用吹扫气体将其吹扫夹带出吹扫腔室,然后送入冷凝器冷凝,得到洁净出水。相比于气隙式膜蒸馏,气扫式膜蒸馏解决了疏水膜透过侧的浓差极化的问题,减少了传质阻力,大大提高了传质效率。但同时,整套装置增加了吹扫气体,吹扫设备,和冷凝器的附加装置,增大了设备投入和能量消耗。
为了增大疏水膜两侧水蒸气分压差,减小传质阻力,真空膜蒸馏采用了不同的解决思路。真空膜蒸馏使用真空泵直接将通过疏水膜的水蒸气抽出,送入到冷凝器冷凝。冷侧换成被抽成负压状态的真空室,是真空膜蒸馏区别于其他三种膜蒸馏的主要结构。对于传质,保持冷侧的负压状态有助于增大水蒸气压差,增大传质压差,提高膜通量。但是随之带来了三个问题:
1)负压会使疏水膜膜孔处在热侧表现出一定的吸力,这个吸力会导致膜表面更容易发生结构现象,降低疏水膜的抗污染能力。
2)抽负压需要增加大量能耗,同时对结构强度要求高;
3)膜两侧的压力差会使疏水膜承受较大的压力,这对疏水膜的机械强度提出了一定挑战,特别是密封上需要更多的投入和研究;
1.4 气隙式膜蒸馏
气隙式膜蒸馏则是将冷侧部分改成一个冷壁,通过冷壁将通过膜孔进入膜孔与冷壁中的气隙中的水蒸气冷凝,将冷壁上冷凝的水收集引出,即为洁净出水。而由于没有冷热液体间的热传导,气隙式膜蒸馏的热损耗大大降低,但是疏水膜左右两侧存在的水蒸气浓度梯度,造成了浓差极化现象,减少了疏水膜两侧表面的水蒸气分压差,是阻碍传质的主要因素。
1.5实物应用
参考文献
[1] 黄瑶瑶, 黄涵芳, 石润平. 放射性废水处理技术研究进展[J]. 应用化工, 2018,47(01):185-189.
[2] 金畅. 膜蒸馏技术处理放射性废水研究[D]. 南华大学, 2015.
[3] 朱鋆珊,马平,郭丽.膜分离技术及其应用[J].当代化工,2017,46(06):1193-1195+1199.
[4] 邓晨辉, 朱盈喜, 张鸿, 等. 高盐分低放射性废水膜蒸馏处理技术研究[J]. 水处理技术, 2018, 44(11):81-84.
[5] 张大帅, 李晨, 张小朋, 等. 料液强化流动对气扫式膜蒸馏影响的实验研究[J]. 膜科学与技术, 2018,38(03):91-96+109.
[6] 丁鹏元, 党伟, 刘建勋, 等. 真空膜蒸馏技术处理模拟高含盐废水实验研究[J]. 科学技术与工程, 2019,19(03):275-280.
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