气-液膜接触器用膜材料的研究进展

气-液膜接触器作为新型的非分散式的气-液接触设备,有望替代传统的分散式气-液接触设备。膜是气-液膜接触器的重要组成部分,其性能决定着气-液膜接触过程的分离效果。针对气-液膜接触器用膜材料,文中分析了弱疏水性膜材料用于气-液膜接触器的可行性。通过膜结构的优化和膜表面的疏水改性等方法可以提高膜的透气性能和膜表面的疏水性能,达到降低膜的传质阻力,提高气-液膜接触器的使用性能的目的。指出膜材料选择范围的扩大化、膜结构的最优化以及膜的疏水改性等方面是气-液膜接触器领域的主要研究方向。

气-液膜接触器结构优化及其传质性能研究

以海水作为吸收剂,采用模拟烟气,对气-液膜接触器进行传质性能评价试验,考察其工艺结构参数、气液介质流动速率及方式、气液压差、烟气SO2浓度等因素对传质系数、脱硫率及膜效用的影响.试验表明,在气相压力较低情况下,气液流速、气液压差对总气相传质系数影响明显,而烟气SO2浓度的影响可忽略不计.适当提高膜接触器的填充密度,增加膜吸收级数,采用错流模式的气液流动方式,均可改善烟气流场分布,增大有效传质面积,提高膜效用.与传统吸收塔相比,新型膜气体吸收装置的气液两相独立控制,可灵活应对烟气浓度变化对脱硫稳定性的影响,同时具有低气阻、耐污染、规模可线性放大等优点,工业化应用前景广阔.

气-液膜接触器法烟气脱硫脱硝的研究进展

气-液膜接触器以其比表面积大、体积小、模块化设计与安装和规模易于放大等优点,有望替代传统的湿法烟气脱硫脱硝装置.本文对气-液膜接触器法烟气脱硫脱硝的研究进行了综述,指出选择与开发高性能的吸收剂、构造合理的气-液膜接触器的结构、优化膜法烟气脱硫脱硝的操作工艺和烟气中同时脱硫脱硝等方面,是气-液膜接触器法烟气脱硫脱硝领域的主要研究方向.

第2凝固浴对气-液膜接触器用PVDF膜润湿性能的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基膜材料,以乙醇为第1凝固浴,以不同N-甲基吡咯烷酮(NMP)含量的水溶液为第2凝固浴,采用双凝固浴法制备了高疏水和高透气的PVDF膜。结果表明,以水作为凝固浴时,PVDF膜的空气侧较为平整,当用双凝固浴时,PVDF膜空气侧开孔结构和无皮层结构逐渐明显,PVDF膜基底侧较为粗糙;随着NMP含量的增大,膜的接触角先增大后减小,当第2凝固浴中的NMP的质量分数为50%时,接触角、最小液体渗透压力、通气量最大,分别为141.9°、35 kPa、540 L/h。

膜气液接触过程的研究进展

在膜气液接触过程中,气液流速可操作范围宽,结构紧凑,易于放大,不存在液泛、沟流和雾沫夹带等问题,已成为膜科学与技术研究的热点之一.分别介绍了膜气液接触器的结构,气液传质过程中气膜传质阻力、膜阻力和液膜传质阻力的估算以及影响这些阻力的主要因素,膜气液接触过程在气体分离、无泡曝气、饱和烃/不饱和烃分离、废气中VOCs脱除和纳米粒子制备等方面的应用,并对膜气液接触过程的发展方向进行了展望.

气—液膜接触器捕集酸性气体中吸收剂的研究进展

膜接触器以其比表面积高、体积小、模块化和易于规模的放大和缩小等优点,有望替代传统的酸性气体吸收、解析装置。文章对气—液膜接触器捕集酸性气体中吸收剂的研究进行了回顾和讨论,指出吸收剂的反应活性、吸收剂的化学兼容性、吸收剂的表面张力和吸收剂的可循环利用性是用于气-液膜接触器捕集酸性气体中吸收剂的选择要点。

混合气中CO_2的膜接触器分离过程

采用中空纤维膜接触器、溶液热再生连续循环实验装置,考察了MDEA(甲基二乙醇胺)溶液及MDEA+AMP(2-氨基-2-甲基-1-丙醇)混合溶液吸收CO2传质过程;建立膜接触器传质模型,比较预测值与实验值.结果表明:在溶液浓度2.5 moL/L,气速0.5～3.0L/min,液速15～150 mL/min时,总传质系数Kov为10～32μm/s(MDEA),20～45μm/s(MDEA+AMP);模型预测值和实验值符合较好,对于MDEA溶液误差小于10%,混合溶液误差最大为19%.实验证明MDEA+AMP混合溶液传质性能优于MDEA溶液.

膜吸收法烟气同时脱硫脱硝试验研究

采用自行研制的新型错流式气-液膜接触器,以NaClO2海水溶液为吸收液,分别以NaHCO3/Ca(OH)2/Ca(ClO)2为添加剂,对电厂燃煤烟气开展膜吸收法烟气同时脱硫脱硝现场试验研究.考察了吸收液流量、浓度、活化时间、初始pH以及烟气流量、SO2浓度等因素对脱硫脱硝效果的影响.试验表明:增大吸收液流量和浓度,NOx和SO2脱除率升高;延长吸收液活化时间,增大烟气流量,脱硫脱硝率略有降低;吸收液初始pH升高,脱硫率几乎不变,而脱硝率却略有降低;随着SO2浓度增大,脱硝率出现极值点;另外,添加剂NaHCO3/Ca(OH)2/Ca(ClO)2对NaClO2氧化吸收NOx和SO2均有增强作用.采用膜气体吸收技术,可实现烟气同时脱硫脱硝,具有一定应用潜力.

聚偏氟乙烯-氟化二氧化硅有机-无机复合膜的制备及脱硫性能

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基膜材料,通过溶胶凝胶-氟化法在PVDF膜表面沉淀氟化的二氧化硅纳米颗粒(fSiO_2),制备聚偏氟乙烯-氟化二氧化硅(PVDF-fSiO_2)有机-无机复合膜。通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、场发射扫描电子显微镜、接触角测定仪等对PVDF-fSiO_2复合膜进行表征,并评价其脱硫性能。结果表明,PVDFfSiO_2复合膜表面的接触角为106.9°,明显高于PVDF膜的76.4°;由于PVDF-fSiO_2复合膜的良好疏水性能和fSiO_2粒子对基膜的保护作用,随着脱硫时间的延长,PVDF-fSiO_2气-液膜接触器的脱硫率基本保持在79%左右。