PVDF复合膜的制备及其在真空膜蒸馏中的应用文献综述
2020-04-13 13:24:42
文 献 综 述 1.膜蒸馏简介及发展膜蒸馏是一种用疏水性微孔膜将两种不同温度的溶液分开、较高温度侧溶液中易挥发的物质呈气态透过膜进入另一侧、然后冷凝的膜分离过程。
虽然早在20世纪60年代就开始了较系统的膜蒸馏研究,但当时由于受到技术条件的限制,膜蒸馏的效率不高, 直到20世纪80年代初由于高分子材料和制膜工艺方面迅速发展,膜蒸馏显示出其实用潜力。
膜蒸馏分为直接接触膜蒸馏,气吹扫膜蒸馏,气隙式膜蒸馏和减压膜蒸馏(vacuum membrane distillation)。
其中减压膜蒸馏过程中蒸汽通过负压的方式抽出,减少热传导损失同时具有更低的传质阻力,故减压膜蒸馏能耗低,通量最大。
虽然至今还未见大规模工业生产应用的报道,但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,有关膜蒸馏方面的论文日益增多,膜蒸馏技术也在不断进步并逐渐成熟。
淡水资源短缺成为当今社会一大问题,海水淡化无疑是淡水来源的途径之一。
近年来迅速发展起来的蒸馏法与膜法相结合的膜蒸馏技术在海水淡化的应用中获得了成功,可望成为一种廉价、高效制取淡水的新方法。
2.膜蒸馏过程的特征和相关的膜过程 2.1膜蒸馏过程的特征 1986年5月意大利、荷兰、日本、德国和澳大利亚的膜蒸馏专家在罗马举行了膜蒸馏专题讨论会, 会议对这一过程的命名及其相关的专业术语进行了讨论[1],认为”膜蒸馏”(MembraneDistillation)是该膜过程的最合适名称,并确认膜蒸馏过程必须具备以下特征以区别于其它膜过程: (1) 所用的膜为微孔膜; (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) 所用膜不能改变所处理液体中所有组分的气液平衡; (6) 膜至少有一面与所处理的液体接触; (7) 对于任何组分该膜过程的推动力是该组分在气相中的分压差。
2.2膜蒸馏过程的优势与不足 2.2.1膜蒸馏的优势 (1) 膜蒸馏过程几乎是在常压下进行,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) 在非挥发性溶质水溶液的膜蒸馏过程中,因为只有水蒸汽能透过膜孔,所以蒸馏液十分纯净,可望成为大规模、低成本制备超纯水的有效手段。