膜蒸馏技术研究及应用进展

膜蒸馏作为一种新型分离技术,具有操作温度低、设备简单、脱盐率高等特点,在海水淡化、苦咸水脱盐、果汁浓缩等过程具有良好的应用前景。本文简述了膜蒸馏的工作原理、特点和膜材料的制备方法,指出当前膜材料的研究方向。综述了直接接触式、气隙式、真空式和气扫式4种基本膜蒸馏形式和几种改进的膜蒸馏形式的传热传质原理、研究现状和发展方向。重点介绍了可再生能源以及工业低温余热驱动膜蒸馏的技术特点、研究现状和应用,包括太阳能光伏/光热驱动膜蒸馏技术、太阳能热泵耦合驱动膜蒸馏技术、太阳池膜蒸馏技术、地热能梯级利用驱动膜蒸馏技术和低温余热驱动膜蒸馏技术等,并指出其发展方向。最后,探讨了膜蒸馏技术亟待研究和解决的问题,为该技术的进一步发展提供参考。

直接接触式膜蒸馏用于处理含盐溶液的实验研究

采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜作为膜材料,利用直接接触式膜蒸馏法处理质量分数分别为5%、15%和25%的NaCl溶液;使用正交实验方法对操作条件进行优化设计,研究表明当料液侧入口温度T1为80℃,渗透液侧入口温度T3为20℃,流量100 L/h时膜通量最大,可达12.599 kg/(m2·h);当料液侧入口温度T1为80℃,渗透液侧入口温度T3为35℃,流量Q为40L/h时造水比最高,可达13.775,截留率均可达到99.9%以上;单因素实验结果表明膜通量随着T1和Q的增大而增加,随着T3的升高而降低;造水比随着T1、T3的升高而增加,随着Q的增加而降低。研究表明膜蒸馏技术处理含盐溶液具有很好的应用前景。