基于文献计量学的气态膜法提溴研究进展

利用文献计量学方法,对CNKI和Web of Science数据库中的文献,从发文量、主要发文国家/机构、研究热点等多方面进行比较分析,综述了气态膜法提溴的研究进展。结果表明,气态膜法提溴的发文量呈阶段增长态势;美国在此领域研究较早、关注度高且发文量最多;在国内研究机构中,中国科学院、国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所、天津工业大学影响力较高。气态膜法提溴研究热点逐渐从传质原理、传质动力、膜组件、膜材质、影响传质的因素等传质过程基础研究向膜材料改进、新型电池、溴的衍生物、阻燃剂及其环境影响等应用研究方向延伸。

提溴技术研究进展与展望

近年来,我国含溴卤水资源中溴浓度日益降低,而主流的空气吹出提溴工艺存在能耗高和温度适用范围窄的缺陷,当含溴卤水浓度较低时,空气吹出法提溴经济性变差。因此以降低能耗、提高效率为目标,离子交换树脂吸附法、气态膜法、乳化液膜法、鼓气膜吸收法和超重力法等提溴方法得以广泛研究。在简要分析水蒸汽蒸馏法提溴和空气吹出法提溴技术特点的基础上,对离子交换树脂吸附法、气态膜法、液膜法、鼓气膜吸收法和超重力法等提溴技术的研究进展进行了综述,并讨论了上述各种提溴方法的优势和进一步的研究方向。

PVDF中空纤维疏水膜的鼓气吸收法海水提溴性能研究

利用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维疏水膜进行鼓气膜吸收(ABMA)海水提溴实验。考察了吸收液浓度、温度和鼓气强度等操作条件对PVDF膜的提溴性能的影响;研究了中空纤维膜壁厚,组件形式、长度、装填密度等对ABMA提溴性能的影响。结果表明:PVDF疏水膜的壁厚增加,ABMA过程的脱溴率、溴吸收率和膜的有效溴通量明显降低;直型组件更适合ABMA提溴过程,且组件长度、装填密度增加,膜的有效溴通量降低而溴的吸收量明显提高。用内径0.80mm,壁厚0.15mm的PVDF膜,制成长90mm、装填密度14.4%的直型膜吸收组件,在鼓气强度500mol/(m2.h),吸收液浓度10mmol/L,22℃下,ABMA过程的脱溴率约89.5%,溴吸收率约68.6%,膜的有效溴通量约0.41kg/(m2.h)。

气态膜法海水提溴影响因素的研究

以聚偏氟乙烯 (PVDF)为材料 ,采用中空纤维气态膜法对影响海水及增浓后海水 (卤水 )提溴的因素进行了探讨。通过分析确定原料液 (含溴海水和卤水 )的温度 T、流速μ、浓度 c以及膜外侧的真空度为影响提溴收率 η、传质系数 k和通量 J的优选因素 ,对此 4因素进行 L16 (44)正交实验。实验结果极差分析表明 :温度是收率和传质系数的首要影响因素 ,而通量的首要影响因素是浓度。在本实验条件下 ,η,k和 J均达最佳时各因素水平分别为 :温度 48℃ ,真空度 60 0 mm Hg,流速 7.81cm/ s,浓度 190× 10 - 6。

卤水提溴工艺中超重力空气吹出技术研究

基于我国目前卤水提溴的主流工艺——空气吹出酸液吸收法中吹出工序吹脱率偏低,能耗较高这一现状,提出超重力空气吹出的工艺技术。重点考察了超重力吹脱过程中气液比、pH、超重力因子、氧化液中总溴浓度等因素对游离溴吹脱率的影响。试验结果表明:在温度20～25℃,气液体积比120,pH为3.5,超重力因子为84.67时,总溴质量浓度为250mg/L的氧化液单级吹脱率可达88%以上,三级吹脱率达93%;而传统塔设备中的吹脱率为75%～85%,相比提高了10%左右。在相同操作条件下,总溴质量浓度为2000mg/L的氧化液单级吹脱率可达94.5%,吹出效果显著,能耗降低。

膜法提溴过程的研究与对比

利用疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜及组件,对膜吸收法浓海水提溴过程进行了研究。首先考察了膜丝寿命,结果表明,浓海水浸泡123天后,膜的孔径和强度未变,透水压力未降低。将该膜应用于浓海水提溴过程,并比较了直接接触式膜吸收法(DCMA)、减压膜吸收法(VMA)和鼓气膜吸收法(ABMA)的提溴效果。实验结果表明,ABMA中溴脱出速率最快,且设备简单;DCMA操作方便,易于控制;VMA中溴的脱出最慢。因此,探讨了ABMA浓海水提溴系统中鼓气强度、吸收液浓度、吸收液温度、吸收液高度和吸收液附加鼓气等因素对工艺的影响。

卤水提溴技术的发展与研究现状

综述了目前国内外主要卤水提溴技术的发展与研究现状,其中包括传统的水蒸汽蒸馏法和空气吹出法两大主流工艺以及树脂吸附法、气态膜法、乳状液膜法等新型提溴工艺。在分析工艺原理的基础上,对各工艺特点进行了比较。

新型膜吸收海水提溴过程研究

利用新型疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜及组件,开展膜吸收浓海水提溴过程研究。首先通过对膜丝寿命的考察发现,浓海水浸泡28d后,膜的孔径和强度不会改变,透水压力不会降低。运用该膜系统研究了浓海水及吸收液的浓度、流速及温度等因素对过程传质系数、脱溴率的影响。结果表明:脱溴率η和传质系数k随吸收液浓度增加而增大;在低浓度吸收液时,η和k随流速增加而增加,在浓度达到0.01mol/L时,流速增加,η和k的变化不再明显;原料液浓度对η和k影响可以忽略。原料液的流速增加,η和k显著增大,但温度升高使η和k略有下降。

中空纤维封闭/流动液膜提溴

以煤油为液膜相,与吸收液(0.4 mol/L甲酸钠溶液)和含溴原料液组成实验物系,利用聚丙烯单壳程-双管程中空纤维膜组件、聚砜中空纤维膜组件,分别实现封闭液膜和流动液膜体系,利用液膜分隔原料液和吸收液,考察含溴原料液、吸收液和煤油流量对提溴效果和传质系数的影响;讨论了两种液膜体系提溴过程的特点,并与气态膜法提溴过程进行了比较.

鼓气膜吸收法海水提溴研究

以开发高效节能的提溴工艺为目的,设计了鼓气膜吸收法海水提溴过程,压缩空气透过第1级聚偏氟乙烯中空纤维疏水膜,鼓泡进入含溴水溶液,将溴吹脱出来,含溴气体透过第2级膜进入吸收液被吸收;试验考察了各因素对膜吸收提溴性能和传质系数的影响。结果表明,传质系数随吸收液体积、装填密度和鼓气强度的增加而增大,但随温度变化不明显;装填密度15.71%、吸收剂碳酸钠与尿素的量比为3:1时提溴效果最好。鼓气膜吸收法对浓海水提溴有90%以上的脱除率,操作参数优化后,溴的吸收率可达99.6%,回收率可达89%。

江陵凹陷深层卤水提溴工艺研究

江陵凹陷深层卤水储量初步估计达1×109m3,卤水平均含溴量为156 mg/L,溴离子总储量约为1.56万t,具有巨大的开发利用价值。对江陵凹陷深层卤水提溴进行了研究,采用空气吹出法提溴,考察了氧化电位、鼓气速度、吹出时间、吸收剂浓度等因素对溴吹出效果的影响,得到适宜的提溴条件:氧化电位为960～980 mV,鼓气速度为1 m3/h,吹出时间为15 min,吸收剂Na2SO3的质量分数为25%。该法设备简单,操作方便,易于实现机械化、自动化,为深层卤水中溴的工业化生产提供了必要的参考依据。

膜鼓气/吸收法提溴连续吸收过程

以开发节能高效的新型提溴工艺为目的,设计了以中空纤维疏水膜作为布气装置的膜鼓气/吸收(MA-B/A)法连续吸收过程。压缩空气经过布气装置以微小气泡的形式分别进入串联的各级鼓气膜组件,与料液形成对流传质。空气流夹带料液中Br2所形成的空气/溴气混合气透过PVDF疏水膜组件的膜孔与吸收液反应,生成溴的化合物,实现对溴的连续吸收。考察了吸收池液位高度、吸收液流量、浓度、pH、温度、吸收段膜壁厚与组件结构等参数对膜吸收过程性能的影响。实验得到了MA-B/A法连续吸收过程的最佳参数条件。当膜丝厚度为0.15mm,组件为海藻型,吸收池液位高度为1.5m,流量为0.5L.h-1,浓度为0.10mol.L-1,pH为6～7,温度为70℃时,溴的脱除率为82.0%,回收率为76.3%,吸收率高达93.1%。

膜法海水提溴用PVDF中空纤维膜的研制

采用相转化法制备海水提溴用疏水性聚偏氟乙烯中空纤维膜,考察聚合物浓度、无机复合添加剂浓度、膜干燥方式及后处理方法对膜结构和性能的影响.结果表明,无机复合添加剂能有效提高膜机械性能,同时不影响膜疏水性;溶剂置换法不能完全避免膜收缩,从而直接影响膜孔结构和透气性能.物理后处理方法可显著提高膜透气性能,氮气通量为8.62 m3/(m2.h),孔隙率为63.31%,膜断裂强度可达到1.64 cN/Tex,膜断裂伸长率为79.10%.

自动化技术在中度卤水提溴生产中的成功实践

文章针对海晶集团提溴厂工艺生产及安防要求,采用工业以太网和现场总线技术等网络体系构建了自动化监控系统平台,并采用图像分析结合优化控制策略,实现了吹出、蒸馏等工艺中关键变量的自动控制,实现了真正的人机隔离,保证了人身和设备安全,提溴生产管控自动化水平明显提高。

气态膜法提溴伴生渗透蒸馏过程试验研究

利用制盐工业卤水作为含溴原料液、NaCOOH溶液为吸收液、HBr+NaBr溶液为提溴产物,分别与流经膜另一侧的纯水组成试验体系,考察了料液流量、浓度和操作温度对渗透通量的影响,回归得到了渗透系数计算式。并对NaCOOH溶液-卤水体系的渗透通量进行了计算和试验测定。计算与试验结果具有相同的趋势。对气态膜法提溴过程和渗透蒸馏过程的特点进行了分析,提出抑制渗透蒸馏现象发生的措施。

聚丙烯中空纤维支撑液膜提溴研究

以聚丙烯为膜材料、煤油为有机溶剂构成支撑液膜体系,研究了工艺条件对提溴传质过程的影响。结果表明,吸收液甲酸钠的浓度为0.1 mol/L时吸收效果较好;脱溴效率和传质系数均随原料液pH的增大而明显下降;原料液流量和吸收液流量越大,传质系数增大,脱溴率升高,在原料液体积流量达到80 L/h时,传质系数稳定在3.0×10-6m/s;原料液温度升高,溴在煤油和水中的分配系数升高,传质速度加快,脱溴率增加。

海水提溴技术的研究进展

本文结合溴的几种主要提取方式,综述了海水中提取溴的各种技术的研究进展。

中空纤维支撑液膜与气态膜法提溴过程研究

文章从传质机理、操作条件和稳定性三个方面对中空纤维支撑液膜提溴过程和气态膜法提溴过程进行了对比研究。结果表明:与气态膜法相比,中空纤维支撑液膜过程在传质性能上不占优势;中空纤维支撑液膜提溴过程传质性能随原料液pH值、吸收液浓度、原料液和吸收液流量等操作条件的变化与气态膜法呈现出一致规律,但其传质性能随温度的变化比气态膜过程要缓和得多,说明中空纤维支撑液膜提溴过程在较低温度下具有技术优势;经长期使用,两种膜过程膜丝的接触角都仍然保持在较高水平,具有良好的稳定性,可以长期稳定运行。

聚偏氟乙烯中空纤维气态膜法海水提溴研究

文章以新型高分子材料聚偏氟乙烯(PVDF)为膜,采用中空纤维气态膜分离方法对海水及增浓后海水(卤水)提溴进行了探讨。结果表明:通过改变溴过膜后即膜后侧的真空度来增加膜两边的压强差并不能提高溴的通量J,因此,此传质过程的推动力是浓度差而不是压强差。传质系数k随压强差的增加而略有增大。收率η、传质系数k和通量J均随温度的升高而增大,但收率η和传质系数k随温度变化较通量J显著。通量J随浓度的增加显著增大。由于原料液采用循环方式,因此流速对收率η、传质系数k和通量J的影响可以忽略。

连续双过程真空提溴法

主要通过对连续双过程真空提溴法生产工艺与我国现行工艺的对比,说明连续双真空提溴法的优点。