论文总字数：22631字

摘 要

膜蒸馏( Membrane Distillation, MD )是膜技术与蒸馏过程相结合的膜分离过程，它以疏水微孔膜为介质，在膜两侧蒸汽压差的作用下，料液中挥发性组分以蒸气形式透过膜孔，从而实现分离的目的。目前，膜蒸馏过程中所使用的膜实际上不是专门用于膜蒸馏过程的，大多数为超滤和微滤用膜，其中所用膜形式、材料等不尽相同。由于膜蒸馏过程尤其是真空膜蒸馏过程的传质机理的要求，使得对膜的疏水性能等有着较高的要求，所以在基膜的基础上进行改性制备高性能的复合膜越来越引起人们的注意。本文采用具有高疏水性能、分子量不同的Hyflon AD40L和Hyflon 40H，以表面涂覆的方法制备PVDF/Hyflon复合膜。使用场发射扫描电镜对不同涂覆条件下的复合膜进行表征，并将复合膜应用于真空膜蒸馏过程中。探究不同涂覆条件下，不同复合膜在真空膜蒸馏过程中的表现。

关键词 Hyflon AD 聚偏氟乙烯 复合膜 真空膜蒸馏

The influence of Hyflon molecular weight on the properties of PVDF film and its application in vacuum membrane distillation

ABSTRACT

Membrane distillation, membrane distillation, MD) is a membrane separation process combined with membrane technology and distillation process, it with hydrophobic microporous membrane as the medium, pressure difference on the two sides of the membrane steam, liquid volatile points in the form of vapor through the membrane, so as to realize the purpose of separation. At present, membrane used in membrane distillation process actually not specifically for membrane distillation process, the majority of those were ultrafiltration and microfiltration membrane, which used membrane form, materials were not the same. As a result of the membrane distillation process, especially the mass transfer mechanism of vacuum membrane distillation process, making the hydrophobic properties of membrane has higher requirements, so on the basis of basement membrane was prepared by modified high performance composite membrane and more and more arouse people's attention. In this paper, Hyflon AD40L and Hyflon AD40H with high hydrophobicity and different molecular weight were used to prepare PVDF/Hyflon composite membrane by surface coating method. The composite membranes were characterized by field emission scanning electron microscopy, and the composite films were applied in the vacuum membrane distillation. To investigate the performance of different composite membranes in the vacuum membrane distillation..

Key words : Hyflon AD; Polyvinyl fluoride; Composite membrane; Membrane distillation

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1 膜蒸馏简介 1

1.1.1 膜蒸馏基本原理 2

1.1.2 膜蒸馏的操作方式 3

1.1.3 膜蒸馏过程的影响因素 6

1.2 膜蒸馏所用膜材料 7

1.2.1 聚四氟乙烯( PTFE ) 7

1.2.2 聚丙烯( PP ) 7

1.2.3 聚偏氟乙烯( PVDF ) 7

1.3 膜的疏水改性技术 8

1.3.1 辐射接枝聚合 8

1.3.2 等离子体聚合 8

1.3.3 接枝改性 9

1.3.4 表面涂覆 10

1.4 膜的疏水改性材料 11

1.4.1 纳米材料 11

1.4.2 聚二甲基硅氧烷 12

1.4.3 含氟聚合物 12

第二章 实验部分 13

2.1 实验仪器及原料 13

2.2 PVDF中空纤维膜基膜预处理 13

2.3 PVDF/Hyflon复合膜的制备 14

2.4 真空膜蒸馏装置及评价指标 14

2.5 膜的形貌结构表征 15

2.6 Hyflon AD40L和Hyflon AD40H的比较 15

第三章 结果与讨论 17

3.1真空膜蒸馏最优操作条件 17

3.2 涂覆浓度 18

3.2.1 FESEM 18

3.2.2 真空膜蒸馏实验 19

3.3 涂覆时间 20

3.3.1 SEM图像 20

3.3.2 真空膜蒸馏实验 21

3.4 后处理温度 22

3.5 后处理时间 23

第四章 结论 25

参考文献 26

致 谢 28

第一章 文献综述

1.1 膜蒸馏简介

膜蒸馏（MD）这个概念由M．E．Findle^[1]于1963 年提出, 美国的Bodell 首次在他的专利申请中对MD 的初步成果进行了介绍，随后Weyl和Findley 相继发表了一系列相关文章。80年代开始真正得到发展，至今已开发出了多种膜蒸馏形式，如直接接触式膜蒸馏( DCMD )、气扫式膜蒸馏( SGMD )、气隙式膜蒸馏( AGMD )和真空膜蒸馏( VMD )，并在很多领域取得了不错的研究成果，尤其是近年来适用于蒸馏的疏水膜研制成功，使膜蒸馏过程的开发和应用得到了进一步的发展。

作为一种新的膜分离过程，膜蒸馏的优点在于其能常压低温操作、可利用废热、适于小规模淡化和浓缩等，也因此在海水淡化、超纯水的制备、非挥发性物质水溶液的浓缩和结晶、挥发性物质水溶液的浓缩和分离等方面都有很大的成果和进展。针对盐水淡化的膜蒸馏过程分离机理与运行工艺的研究也因此广泛开展，如Aquaver公司成功开发世界上第一套基于膜蒸馏技术系统，该系统可从废水中获得纯净水，并可浓缩废水，更重要的是该系统完全是由低温热源提供能量，另外该系统还具有多种优势，例如采用低温热源提供能量，无需化学药品进行预处理，易于放大，可回收利用的材料，集成化系统等。

请支付后下载全文，论文总字数：22631字