张如意
,
吕晓龙
,
汪洋
,
武春瑞
,
陈华艳
,
贾悦
,
王暄
,
高启君
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2015.05.003
采用稀溶液相转化法制备出小粒径的聚偏氟乙烯(PVDF)粒子,然后通过超滤方法将其涂覆在PVDF基膜表面上,得到了高疏水性表面的PVDF疏水膜.初步考察了凝固浴组成和凝固浴温度等稀溶液相分离条件对PVDF粒子的形成以及疏水膜性能的影响.结果表明,通过稀溶液相转化方法可以在基膜表面构建微纳米结构,凝固浴组成对改性疏水膜的表面微纳米结构影响很大,以质量分数为60％ DMAc水溶液为凝固浴条件下得到的疏水膜接触角最高,达到144.9°,较基膜的接触角80°显著提高;凝固浴组成对疏水膜的透气系数和透水压力也有影响,透水压力由0.24 MPa提升至0.28 MPa;凝固浴组成对改性后疏水膜的孔径没有明显影响;随着凝固浴温度的升高,接触角呈增大趋势.
关键词:
聚偏氟乙烯
,
相转化
,
疏水改性
,
接触角
,
疏水膜
孙伟
,
高启君
,
吕晓龙
,
陈华艳
,
武春瑞
,
王暄
,
贾悦
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2016.03.019
氨碱法制碱中,为回收氨,氨冷却塔产生的冷凝氨液需经二次蒸氨工序,因此过程能耗高;循环回用的高含水率氨,降低了氨化工序中精盐水的浓度,最终限制了钠利用率的提高.本文采用精盐水作为吸收液,研究基于直接接触膜蒸馏原理的膜吸收氨回用技术.将模拟冷凝氨液中的氨转移到精盐水中而被吸收,同时抑制与氨传质同向的水传质过程,从而降低回用氨的含水率,节省水的汽化相变热.实验研究了膜吸收组件用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维疏水膜丝内径ri和组件装填密度δ、吸收液与原料液进入膜组件时的温度差△T对膜吸收氨回用过程性能的影响.当ri为0.80 mm,δ为16.8％,△T为9℃时,氨通量为1.17 kg/(m2·h),水通量仅为0.04 kg/(m2· h),表明该技术具有可行性.
关键词:
膜吸收
,
直接接触膜蒸馏
,
氨回用
,
含水率
,
氨碱法制碱
杨丹
,
高启君
,
吕晓龙
,
武春瑞
,
陈华艳
,
王暄
,
贾悦
膜科学与技术
针对传统气扫式膜蒸馏(SGMD)过程能耗高的问题,设计了一种气扫式多效膜蒸馏(SGMEMD)过程.该过程同时具有蒸汽的换热冷凝与料液的预热升温双重作用,从而实现蒸汽潜热的梯级回收利用.根据吹扫气流速、料液循环流量、料液进水温度、料液浓度主要操作参数对气扫式多效膜蒸馏(SGMEMD)过程性能影响的实验研究结果,运用曲线拟合法,分别建立了膜蒸馏通量J和热量回收率η随着以上参数变化的经验公式.在此基础上,建立造水比(GOR)的半经验半理论数学模型.经L9(34)正交试验验证,所建立的经验公式及数学模型均能很好的预测SGMEMD过程的J和GOR.J和GOR计算值与实验值的相对偏差均在±8.0％以内.
关键词:
气扫式
,
多效膜蒸馏
,
热量回收
,
造水比
,
数学模型
刘捷
,
吕晓龙
,
武春瑞
,
王建明
,
高启君
,
贾悦
,
王暄
,
陈华艳
,
张庆磊
功能材料
采用溶液相转移法,通过特殊结构的纺丝喷头,制备了品字形PVDF中空纤维膜,讨论了PVDF固含量和芯液组成对品字形膜形态结构和性能的影响。结果表明,随PVDF固含量的增大,品字形膜支撑层空穴变小,膜丝外形融合程度减小,海绵体结构更致密,超滤水通量、透气系数和膜蒸馏通量相应减小,膜丝断裂强力增大;随芯液中溶剂DMAc含量的增加,品字形膜支撑层空穴变小,融合部分海绵体变致密,超滤水通量、透气系数减小,膜蒸馏通量略微提高,膜丝断裂强力增大;优化后的品字形膜的水通量较单芯膜有所降低,但断裂强力显著提高,接近单芯膜的3倍。
关键词:
聚偏氟乙烯(PVDF)
,
溶液相转移法
,
品字形中空纤维膜
于杰
,
陈华艳
,
高启君
,
王攀
,
贾悦
,
王暄
,
武春瑞
,
吕晓龙
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.10.016
针对高分子材料的换热器普遍存在传热系数低的问题，提出了基于毛细润湿机理的PVDF中空纤维换热毛细管。首先采用非溶剂致相分离法制备具有多孔结构的PVDF中空纤维换热毛细管，利用换热毛细管壁中的非贯通孔在换热过程中，空气隙被水填充后，微孔中的水分受传热过程中管壁两侧温差而产生微循环，可增强传热从而提高传热系数，还对换热毛细管的力学性能、孔隙率、表面结构、断面结构等方面进行表征，揭示换热管表面微孔对传热的促进机理。亲水化改性后的总传热系数比改性前可提升104％。
关键词:
非溶剂致相分离法
,
换热毛细管
,
聚偏氟乙烯
,
传热系数
刘嘉铭
,
吕晓龙
,
武春瑞
,
王暄
,
陈华艳
,
贾悦
,
高启君
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.14.028
提出了一种新的多孔膜表面疏水化处理方法,通过超滤操作,使分散液中聚偏氟乙烯(PVDF)颗粒沉积在PVDF中空纤维膜表面,然后进行干燥处理,利用PVDF材料特有的本体粘附效应,得到表面疏水化改性的PVDF膜.通过超声处理改性后的PVDF膜,验证了表面疏水层与基膜的结合稳定性.初步优化了涂覆工艺条件:预洗酒精体积浓度80％;预洗基膜时间120min;涂覆后膜丝干燥时间60min;PVDF颗粒固含量0.099％(质量分数);涂覆压力0.050MPa;涂覆时间30min.涂覆后PVDF中空纤维膜内表面接触角从(83±3)°提高至(144±3)°.涂覆后的膜应用于高污染的发酵液膜蒸馏中,抗亲水化时间从180min延长至380min.
关键词:
聚偏氟乙烯
,
超滤涂覆
,
本体粘附效应
,
表面疏水化改性
苏雪梅
,
武春瑞
,
吕晓龙
,
王暄
,
贾悦
,
陈华艳
,
高启君
膜科学与技术
基于微粒子辅助过滤原理,提出了一种新型膜污染控制方法,通过在膜表面形成一层疏松滤饼层控制膜污染.通过向原水中加入硅藻土颗粒,使其在膜表面形成一层疏松滤饼层,防止污染物直接在膜表面形成致密性滤饼层导致膜通量急剧衰减,从而达到缓解、控制膜污染的目标;进行周期性气-液混合清洗后,膜与硅藻土颗粒同时得到清洗再生.实验通过加入不同量、不同粒度硅藻土粒子验证膜污染控制效果.结果表明:硅藻土助滤剂对超滤过程膜污染控制效果与助滤剂粒径大小以及投加量有关.加入适量较大粒径助滤剂可有效降低过滤阻力,提高膜通量.而助滤剂粒径过小或投加量过多反而会增大过滤阻力,加剧通量衰减.投加2.O g/L粒径为35 μm的硅藻土助滤剂为实验最佳条件,可使相对膜通量和通量恢复率分别提高9％和8％.
关键词:
膜污染
,
超滤
,
助滤剂
,
膜通量
逯志平
,
吕晓龙
,
武春瑞
,
贾悦
,
王暄
,
陈华艳
,
高启君
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2012.01.002
提出了一种低温热致相分离成膜方法(L- TIPS),通过干-湿法纺丝工艺制备了聚偏氟乙烯( PVDF)中空纤维多孔膜,考察了非溶剂致相分离法(NIPS)和热致相分离法(TIPS)两种成膜机理的竞争关系对膜形态结构和性能的影响.结果表明:低温热致相分离法在制备PVDF中空纤维膜的过程中同时发生了非溶剂致相分离机理和热致相分离机理,与单纯非溶剂致相分离机理成膜相比,膜断面未出现大的空穴,仅有少量指状孔,中部为球状结构,内外表面均有皮层,增强了膜的抗污染性能和强度；铸膜液浊点温度与凝固浴温差越大,壁厚越厚,热致相分离作用越明显,非溶剂致相分离作用相对减弱,膜的纯水通量和强度均有所提高,卵清蛋白截留率变化不大；低温热致相分离法比传统热致相分离法制膜温度低,能够添加常用的亲水性高分子添加剂(PVP、PEG、PVA).
关键词:
聚偏氟乙烯
,
中空纤维膜
,
热致相分离
,
膜结构
刘捷
,
武春瑞
,
吕晓龙
,
高启君
,
贾悦
,
陈华艳
,
王暄
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2012.01.006
利用特殊结构的纺丝喷头,通过溶液相转移法,研制具有异形结构如:一字形多芯、品字形多芯结构的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜.系统研究了纺丝入水距离、异形膜形状对膜形态结构与性能的影响.结果表明:随纺丝入水距离的增大,异形膜的超滤水通量、透气系数、膜蒸馏通量、抗压密系数、断裂强力及破裂压力减小；异形膜中品字形三芯中空纤维膜的断裂强力较单芯中空纤维膜有很大的提高,而且破裂压力和抗压密系数在异形膜中最大,纺丝成形稳定性最佳.
关键词:
聚偏氟乙烯(PVDF)
,
溶液相转移法
,
异形中空纤维膜
周文佳
,
贾悦
,
吕晓龙
,
武春瑞
,
王暄
,
陈华艳
,
高启君
膜科学与技术
针对酸液中盐酸的脱除与回收,提出以中空纤维疏水微孔膜为核心环节的膜脱气工艺,并考察了脱气组件的膜面积、原液流速、原液中盐酸浓度等因素对HCl脱除效率的影响.研究结果表明:该工艺可行,随着膜面积的增大、原液流速的升高,HCl的脱除率均有所上升;随着原液盐酸浓度的降低HCl的脱除率下降.在膜面积为1.0 m2,流速为0.12 m/min,真空度为0.090 MPa的条件下,从浓度为6 mol/L的盐酸溶液中脱除HCl,其脱除率最高可达85％.
关键词:
膜脱气
,
HCl
,
脱除率
