中空纤维支撑液膜与气态膜法提溴过程研究_吴丹
支撑型离子液体膜用于捕集酸性气体研究
马玉玲 ，徐琴琴 ，徐 刚，银建 中
（ 大连 理工 大学 化 工机 械学 院 ， 辽 宁 大连 １ ６ ２ １０ ４）
摘
要 ： 烟道气 中酸Ｉ 生气体 的捕集非常重要。 近年来 ， 支撑型离子液体膜 （ ｕ ｐ ｒ ｄｉ ｉｌ ｕｄ ｍ ｒｎｓ Ｓ ｐ ｏｔ ｎｃ ｉ ｉ ｍｅ ｂａｅ ｅ ｏ ｑ
ＳＬ ）因传质速率高 、稳定性好等特点而广泛应用于 酸性气体 的捕集研究 。主要综述 了利用离子液体作为膜 ＩＭｓ
液相来 制备支撑液膜 的方法 ，分析 了捕集机理 ，讨论 了离 子液体 阴阳离子结构 、支撑体材料性 能 、原料气 中水 蒸汽 、操作温度 及跨膜压差等 因素对支撑型离子液体 膜渗 透性及稳定性 的影响 ，叙述 了 日前提高稳定性的一些 方法 ，并在此基础上提 出了支撑型离子液体 膜用 于酸性气体捕集需要解决的问题和Ｔ业化前景。 关 键 词 ：膜分离 ；支撑型离子液体膜 ；酸性 气体捕集
２ １１ ７ ７期 第４年 第 ０ 卷 月ｅ ｏ ａ ｙＣ ｅ ｃ ｌ ｎ ｕ ｔ ｙ ｏ ｔ ｍｐ ｒ ｒ ｈ ｍｉ ａ ｄ ｓ ｒ Ｉ
Ｖ ］４ Ｎ ． Ｏ ． １． Ｏ ７ Ｊ ｌ ２ １２ ｕ ｙ， ０
支撑 型 离 子 液体 膜 用 于捕 集 酸 性气 体 研 究
ＭＡ 一ｎ ， ｉ—ｉ， ａ ｇ ＹＮＪａ —ｈ ｎ ｌ ｇ ＸＵ Ｑ ｎｑｎ ＸＵ Ｇ ｎ ， Ｉ ｉｎｚ ｏ ｇ ｉ
中空纤维膜吸收法脱除H2S的实验研究
中的 Ｃ 上 ， 门针 对 天然 气脱 除 Ｈ ｓ的研 究 文 献 Ｏ 专 ： 很少 。 。本实 验采 用聚丙 烯 中空纤 维 膜作 为 膜 吸 。
收器 ， Ｍ Ｅ 以 Ｄ Ａ溶 液为 吸收剂进行 天然气 脱硫 实
验 。考察 了吸收 液浓 度 、 吸收 液流 速 、 相流 速等 多 气 种 因素 对 Ｈ ｓ吸收效 果 的影 响 ， 工业 试 验 提 供 ， 为
硫 化氢 方法 比较 ， 吸收是 一 种有 吸引 力 的新 方 法 。 膜 它 是膜 技术 与 吸收过 程相结 合 的新 技术 ， 耗低 、 能 操
配 制 了 ２ ％ 、５ 、０ 、５ （ 的 ＭＤ Ａ（ ０ ２ ％ ３ ％ ３ ％ Ｗ） Ｅ 甲 基 二 乙醇 胺 ） 溶 液 作 为 吸 收 液 ， Ｈ ｓ含 量 为 水 以 ： １ ５ ３ ０ １ ／Ｔ ８ 、５ Ｉ １ Ｔ Ｉ Ｃ 气 体 近似 模 拟 原 料 天 然 气 。 ｇ 的 Ｈ 进 出 口的气 体 中 Ｈ ｓ含 量 用 ＷＫ Ｌ一２ １型 微 库 仑 ０ 定 硫仪 测定 ， 的最 小 检 知 量 达 到 ０ ５×１ 一 ｇ 完 硫 ． ０ ， 全 能够 满足 本实 验 的要求 。液 相浓度 用标 准溶 液滴
平 衡 的气相 分压 ，ａ Ｐ。
入缓 冲罐 ， 进入 中空 纤 维管 程 ， 由于膜 为 疏 水 膜 ， 气
相压 力小 于液 相压 力 ， 天然 气 在 膜 孔 与 吸 收液 相 接
２ 结果 分析与 讨论
２ １ ＭＤ Ａ浓度 对总 传质 系数 和脱 除率 的影 响 ． Ｅ
在保 持 气 相 及 液 相 流 量 一 定 的情 况 下 ， 变 改 ＭＤ Ａ溶液 的 浓 度 进 行 实 验 ， 到 吸 收 液 浓 度 和 Ｅ 得
中空纤维支撑液膜去除水中氨氮的传质行为研究
摘 要 ：以聚 丙烯 （ Ｐ Ｐ ） 中空纤维膜 为 支撑体 ， 二（ ２ 一乙基 己基 ） 磷酸（ 简称 Ｄ２ Ｅ ＨＰ Ａ） 为载体， 煤
油 为膜溶 剂 ， 探讨 Ｄ ２ Ｅ ＨＰ Ａ一 煤油一 Ｈｚ Ｓ Ｏ４ 中空 纤维 支撑 液 膜 （ Ｓ Ｌ Ｍ） 体 系对 水 中氨 氮 的传 质
高氨 氮的去 除率． Ｄ２ Ｅ ＨＰ Ａ一 煤 油一 Ｈｚ Ｓ （ ） ４ 体 系对 氨 氮的传 质 能 力 随氨 氮浓 度 降低 而 下 降． 料 液 中氨 氮浓度 下 降和 ｐ Ｈ 值 降低 是 导致 氨 氮传 质 速 率 降低 的主要 原 因 ， 调节料液 ｐ Ｈ 值 可调
控和 提 高氨 氮的去 除与 传质 效果．
第３ ５ 卷 第 １ 期 ２ ０ １ ５ 年 ２ 月
膜
科
学
与
技
术
Ｖｏ Ｉ ＿ ３ ５ Ｎｏ ． １
Ｆｅ ｂ ．２ ０ １ ５
Ｍ ＥＭ ＢＲ ＡＮＥ Ｓ ＣＩ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥ ＣＨ Ｎ０ＬｏＧＹ
中空纤维支撑液 膜去除水中氨氮的传质 行为研究
胡 闻龙 ，王 磊 ，张 荣 ，王 旭 东 ，吕永 涛
艺 简单 、 载 体用 量少 、 耗 能低及 过程 易放 大等 优点 而
实验仪器 ： 恒温磁力搅拌 器（ 国华 电器 ， ７ ８ — １ ） ，
蠕动泵（ 保 定 兰格 ， Ｂ Ｔ１ Ｏ ０ — ２ Ｊ ） ， 紫 外 可 见分 光 光 度
计（ 尤尼柯 ， ＵＶ一 ２ １ ０ ２ Ｃ ） ， 精 密 酸度计 （ Ｐ ＨＳ 一 ３ Ｃ ） ．
收稿 日期 ：２ ０ １ ４ — ０ ２ — ０ ７ ； 修改稿收到 日期 ：２ Ｏ ｌ ４ 一 Ｏ ５ 一 Ｏ ６ 基金项 目： 国家 自然科学基金项 目（ ５ １ １ ７ ８ ３ ７ ８ ） ； 陕西省科技创新项 目（ ２ ０ １ ２ ＫＴ Ｃ Ｌ ０ ３ — ０ ６ 、 ２ ０ １ ３ Ｋ Ｔ Ｃ Ｌ ０ ３ — １ ６ ） 第一作者简介 ： 胡 闻龙 （ １ ９ ８ ８ 一 ） ， 男， 辽宁本 溪人 ， 硕士 生 ， 主要从 事液 膜分离 技术 的研 究．＊通讯 作者 ， Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ｗ ｌ ０ １ ７ ８ ＠
膜法海水提溴用PVDF中空纤维膜的研制
能， 主要考察 聚合 物浓度 、 机复 合添 加剂 浓度 、 干 无 膜
燥方式及后处理方法对膜结构和性 能的影 响．
采用 溶剂 置换 法 除去 初 生 膜 中残 留溶 剂 及 添 加 剂 ，
再 自然 晾干 成 为 干态膜 ． 或者 先 经 过溶 剂置 换 法 处
收 稿 日期 ：２ １—６１ ；修 改 稿 收 到 日期 ： ０ ０１－５ ０ ００ —３ ２ １—１１ 基 金 项 目：中 央级 公 益 性 科 研 院 所 基 本 科 研 业 务 费 专 项 资金 （ Ｊ Ｖ －０ ７Ｔ０ ） Ｋ—Ｂ ＷＦ ２０ 一 ３ 作 者 简 介 ： 晓 明 （ ９０） 女 ， 宁 省 朝 阳市 人 ， 士 研 究 生 ， 程 师 ， 事 膜 材 料 制 备 及 应 用 研 究 ， － ｉ ｌ ｉ ｍ 李 １ ８ 一， 辽 硕 工 从 Ｅｍａｌ ｉ ａ ：ｘｏ
（ 国家 海洋 局 天津海 水 淡化 与综 合利 用研 究所 ， 津 ３ ０ ９ ） 天 ０ １ ２
摘ห้องสมุดไป่ตู้
要 ： 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 ， 察聚 合 物 浓度 、 采 考 无机
复合 添加 剂 浓度 、 干燥 方式及后 处理方 法对 膜 结构 和 性 能 的 影响． 果表 明 ， 膜 结 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 ； 剂 置换 法不 能 完全 避 免膜 收 缩 ， 而 直接 溶 从 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 ６ １／ ｍ０ ． ２ｔ０ （ ＂ ＂ １
蒸馏 、 萃 取 、 吸收 等 工艺 的关 键元 件． ｎ 膜 膜 Ｗａ ｇ
中空纤维支撑液膜萃取技术及其在药物残留检测中的应用
Ｐｅ ｏ ｃ ｎｒｔ ｎ ｒ ｃ ｎ ｅ ｔａｉ Ｍ ｅ ｏ ｗｉ Ｈｉ ｈ ｐ ｒ ｏ ｍａ ｃ Ｌ ｑ ｉ ｏ ｈ ｔ ｄ ｔ ｈ ｇ －ｅｆｒ ｎ ｅ ｉｕｄ
Ｃｈ ｏ ｔ ｇ ａ ｈ ｄ ＵＶ ｔ ｃ ｏ ｆ ｒ ｒ ａ ｉａ ｉｎ ｗｉ ｒ ｍａ ｏ ｒ ｐ ｙ ａ ｎ Ｄｅｅ ｔ ｎ ａ ｔ ｉ ｔ ｔ ｔ ｉ ｅ Ｄｅ ｖ ｚ ｏ ｈ
料 。常使 用 的高 分子 材 料包 括 聚 四氟 乙烯 、 聚丙烯 、
充
由
蓉
聚砜 等
２３ 液膜 两侧 物质 的成 分 ．
内
浸 有 有 机 溶 荆 的 微 孔
、 瓶
在萃 取不 同物质 时 。料 液相 和 萃 取相 的 ｐ Ｈ值 都 应 根据 实验 情 况进行 调 整 ，在 确 定最 终 的 ｐ Ｈ值
究 中 的突 破 ． 空 纤 维 支 撑 液 膜 萃 取 （ ｏｌ ｂ ｒ 中 ｈ ｌ ｗ ｆ ｅ ｏ ｉ
ｓ ｐ ｏｔｄ ｌ ｕｄ ｍｅ ｒｎ ｘｒｃｉｎ， ｕ ｐ ｒ ｉ ｉ ｍｂ ａ ｅ ｅ ｔａ ｔ ｅ ｑ ｏ ＨＦ— Ｌ ） ＳＭ 得
将 目标 物质 从样 品侧 传输 到 萃 取液 侧 。这是 一 个 反 应 一 散过 程 ， 实 质 是两 个 液 液萃 取 过 程 ， 取 过 扩 其 萃
时还要 考虑 对检 测设 备 的影 响及 是 否有 利于 载体释
放 目标 物 等 因素 。 究发 现 ． 于 中空纤 维 型 富集 率 ．其 可 能的原 因是 振荡 速率 过快 时造成 了膜 上有
图 ２ 中 空纤 维 膜 萃 取 示 意 图
空 纤 维 膜 有 较 好 的 兼 容 性 ［ 有 机 溶 剂 的极 性 以 。
１ １ １・
膜鼓气／吸收法连续脱溴过程
Ｃ ｎ ｉ ｕ ｕ ｒ ｍｉ ｅｅ ｔａ ｔ ｎ ｗｉ ｍｂ ａ ｅａｒｂｏ ｎ ／ ｂ ０ ｐ ｉｎ ｏ ｔ ｏ ｓｂ ｏ ｎ ｘ ｒ ｃｉ ｔ ｍｅ ｒ ｎ ｉ— Ｉｗｉｇ ａ ｓ ｒ ｔ ｎ ｏ ｈ ｏ
ＧＡＯ ｊ ｎ，ｗ ｕ ｎ，Ｗ Ｕ Ｃｈ ｎ ｕ 。ＣＨＥＮ ａ ａ Ｑｉｕ Ｄａ ｕ ｒｉ Ｈｕ ｙ ｎ，Ｊ Ａ ｅ Ｉ Ｙｕ ，Ｗ ＡＮＧ ａ Ｘｕ ｎ， Ｌ Ｘｉｏ ｏ ｇ ａ ｌｎ
串 联 的 各 级 鼓 气 膜 组 件 ， 与料 液 （ 拟 海 水 ） 形 成 对 流 传 质 ， 实 现 溴 素 的 连 续 脱 除 。考 察 了 鼓 气 膜 组 件 级 数 、 模 组 件 装 填 密 度 、料 液 流 量 、鼓 气 强 度 、组 件 长 度 等 参 数 对 溴 脱 除 率 的 影 响 。实 验 得 到 了 Ｍ Ｂ Ａ 法 ３级 连 续 脱 ／ 溴 过 程 的 最 佳 参 数 条 件 。在 装 填 密 度 为 １ ． ，料 液 流 量 为 ０ ５Ｉ ｈ ，鼓 气 强 度 为 ７ ０ ｌ ｒ ｚ． ，组 ３４ ． ・ ～ ２ ０ ｍｏ ・ ｒ ｌ ｈ
第 ６ ２卷
第 １ Ｏ期
化
工 学
报
Ｖｏ１ ６ Ｎ ０ ０ ．２ ．１ ０ ｅ ｏｂｅ ２ ｔ ｒ ０１１
２ １年 １ ０１ ０月
ＣＩ ＥＳＣ Ｊ ｏｕ￣ Ｉ ｎａ
膜 鼓 气 ／ 收 法 连 续 脱 溴 过 程 吸
高 启 君 ， 吴 丹 ， 武 春 瑞 ， 陈 华 艳 ， 贾 悦 ， 王 喧 ， 吕晓 龙
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ Ｆｏｒ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎｇ ａ ｎｅ ｎｅ ｇ — ｆｉｉ ｎ ｅ ｈｎ ｏ ｏｒ ｂ ｏｍ ｉ ｘｔａ ｔｏｎ，ａ ｃ ｔｎ ｓｒ ｃ ： ｅ ｅ ｏ ｉ ｗ ｅ ｒ ｙ ｅ ｆｃｅ ｔ ｔ ｃ ｏｌ ｇｙ ｆ ｒ ｎｅ ｅ ｒ ｃ ｉ ｏｎ ｉ ｕｏｕ ｏ ｉ ｅ ｓ ｂｒ ｍ ｎ
支撑液膜法脱除氨氮过程中氨(铵)在膜相和水相中的分配
ｏｇ 分别表示水相和油相。选择具有较大 Ｋ 值的 ｒ． Ｐ 漓溶剂作膜相进行支撑液膜法分离氨氮可以得到
较 好的分离 效果 。
当水相与油相接触时间充分长，两相达到平
衡 时 ，即 可测定浓 度 。
和，因此可近 似认为搅拌前后体积不 发生变化。 反应平 衡时膜相 中载体浓 度可用物料恒算得到，
１ ３１ 分配 系数测 定 ．． 氨氮 在油水 两 相 中的 分 配 系 数定 义 为 ：氨 氮
１３ ２ 反应平衡常数的测定 ．．
反应平 衡 常 数 Ｋ 测定 在 间歇 条 件 下进 行 ， 的 温 度用 恒温 水浴恒 定 在 ２ ０±Ｉ ＇ Ｃ。测定 Ｋ 的 实 验
步骤 如下 ：
１ 实验部 分
１ １ 实验药 品 ．
１ ２ 实验 仪器 ．
实 验测定 ＮＨ３ 的分 配 系数 时，配 置料 液 过 程
７１ ２ 型分光光度计，上海精密科学仪器有限
公 司 ；￥ １ 型 数显 恒速 搅 拌 器 ，上 海 申升 科 技有 ３２
中，可将料液 ｐ Ｈ值调节为 １ 以上；测定 ＮＨ １ ４ｌ Ｃ 的分配系数时，则将料液 ｐ Ｈ值调节为 ７以下。 由于温度对体系的分配系数影响较大，因此，
然水体的富营养化，使受纳水体亏氧，滋生有 害 水生物，导致鱼类死亡，而且给生活和工业用 水 的处理带来较大 困难［ 。氨氮废水 来源多，排 放 １ ］
量大 ，如 炼 油 、化 肥 、无 机 化 工 工和饲料生产等工业部 门排放的高
浓度 氨 氮 废 水 ， 以 及 动 物 排 泄 物 和 垃 圾 渗 滤 液 等【ｌ ２。因此 除去 废 水 中 的 氨 氮 在水 环境 保 护 中 显 得非 常重要 。如 何 处 理 氨 氮 废 水是 一个 重 大 的 问
毕业设计最终-吴丹.
毕业设计（论文）题目切削液的制备与性能研究专业材料化学班级材化072学生吴丹指导教师冯拉俊教授2011 年－1－2011届 材料化学专业毕业设计（论文）－i －切削液的制备与性能研究学 科： 材料物理与化学作 者： 吴 丹（签名） 指导教师： 冯拉俊（签名）摘要金属切削液是金属切削加工中不可缺少的辅助材料，是保证产品加工质量和提高切削加工效率的关键因素。
但另一方面，切削液对人类环境造成了极大的危害。
目前国内使用的水基切削液以乳化液为主，此类产品不仅使用寿命短，且对人体健康带来危害，对周围环境造成严重污染，加之其成本较高，因此迫切需要研制一种环保型的切削液取而代之。
本文以20#机械油做基础油，采用油酸、三乙醇胺、吐温-80、OP-10混合反应后形成的混合皂作乳化剂，并采用Na 2CO 3和NaOH 来调节切削液的pH 值。
本实验通过单因素实验法和正交实验的方法确定出了油酸、三乙醇胺、吐温-80、OP-10的最佳用量。
结果表明：油酸与三乙醇胺的最佳反应比为1：2；吐温-80不仅会增加切削液的成本，而且使加水后的切削液黏性增大并有油性物质漂浮，故去掉吐温-80。
因此实验的配方为：三份的三乙醇胺、6份的油酸和2份OP-10以及适量的Na 2CO 3和NaOH 。
所制的切削液的pH 为8，粘度为1.056×10-3μ/Pa ·s ，电导率为3.90 ms/cm 。
与现有切削液的试样相比，新型切削液的pH 和粘度均达到标准水平，而电导率稍低。
通过在线切割机床上试用，所制得的切削液切削液具有良好的润滑性、防锈性、冷却性、清洗性，具有良好的发展前景。
关键词：切削液，环保型，电导率，绿色，健康－ii－2011届材料化学专业毕业设计（论文）Title: Study on perparation and performance ofCutting fluidSpecialty: Material Physics & ChemistryUndergaduate: DanWu(Signature):Supervisor : Lajun Feng (Signature):AbstractMetal-cutting fluid is an obbligato accessory material in the machining of metals,and is a key factor for ensuring the machining quality of products and improving the efficiency of the machining of metals.But then ,cutting fluid caused great harm on human environment.At present,domestic using water-based cutting fluid is mainly emulsion,which not only has short working life,but also will bring harm on human healthy and cause great pollution on environment around,in addition,which cost is higher,therefore it is pressed for developing a kind of environment protection cutting fluid instead of the above one.In this test,20#motor oil is used as base oil,oleic acid , triethanolamine,twain-80 and OP-10 were mixed to form emulsifier,at the same time, Na2CO3 and NaOH were used for adjusting pH of cutting fluid.In this experiment,Single factor experiment method and the orthogonal experiment were used to confirm the best dosage of oleic acid ,－iii－triethanolamine,twain-80 and OP-10 . The results show that the optimum response ratio of oleic acid and triethanolamine is 1:2; the use of twain-80 would increase the cost of cutting fluids,but also would make cutting fluid viscosity increase after adding water and float oily substance,so twain-80 was got rid of .So,the prescription of the experiment is:three part triethanolamine,six part oleic acid , two part OP-10 and moderate Na2CO3 and NaOH were added into ten part motor oil ,then the pH,viscosity and conductivity of the gained cutting fluids respectively is 7, 1.056×10-3μ/Pa·s, 3.90 ms/pared with the example that provided,the new cutting fluid’s pH and viscosity have reached standard level but lower conductivity.The obtained cutting fluids have good lubricity, anti-corrosive,cooling effect and washing effect ,but also have a promised future.Keywords：Cutting fluid,pH,viscosity,conductivity－iv－2011届材料化学专业毕业设计（论文）目录第一章前言 (1)1.1 引言 (1)1.2 切削液的概述 (2)1.2.1 切削液的发展 (2)1.2.2 切削液的分类 (3)1.2.3 切削液的作用 (5)1.2.4 切削液的研究现状和趋势 (6)1.3 本课题研究的内容及主要目标 (8)1.3.1 课题研究目标 (8)1.3.2 课题的研究内容 (8)第二章试验方案及过程 (10)2.1 试验药品及仪器 (10)2.2 总体设计方案 (10)2.3 实验原料配比的确定 (11)2.3.1 主要试剂的用量的确定 (11)2.3.2 确定乳化剂的用量 (11)2.4 新型切削液的配方 (14)－I－2.4.1 主要成分的配比 (14)第三章实验结果与分析 (15)3.1 实验原料的分析 (15)3.1.1 主要试剂的分析 (15)3.1.2 防锈剂的合成与选用 (15)3.1.3 表面活性剂的选择 (16)3.1.4 润滑剂和极压润滑剂的合成与选用 (17)3.1.5 其他添加剂的选用 (18)3.1.6 最初切削液配方的确定 (19)3.1.7 乳化剂用量的分析 (20)3.2 新型切削液的性能分析 (25)3.2.1 主要成分的配比分析 (25)3.2.3 性能分析 (26)3.2.4 原理分析 (28)3.2.5 环保性分析和成本分析 (29)第四章结论 (31)参考文献 (32)致谢 (34)－II－2011届材料化学专业毕业设计（论文）第一章前言1.1 引言金属切削加工是金属加工中最常见、应用最广泛的一种。
一种中空纤维膜及制备和在液压油脱气中的应用[发明专利]
![一种中空纤维膜及制备和在液压油脱气中的应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/1817239afc0a79563c1ec5da50e2524de518d0a7.png)
专利名称：一种中空纤维膜及制备和在液压油脱气中的应用专利类型：发明专利
发明人：介兴明,王丽娜,刘丹丹,于海军,曹义鸣
申请号：CN202011458475.7
申请日：20201211
公开号：CN114618321A
公开日：
20220614
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种可用于航空液压油中溶解空气脱除的中空纤维膜制备及改性方法，所制备的中空纤维膜对液压油具有优异的耐受性，在高压液压油中性能稳定，无液压油膜内渗透及膜被溶胀现象。
在进行液压油膜法脱气过程中，液压油在膜外侧流动，膜内侧通过抽真空形成渗透动力，使得液压油中溶解的空气渗透通过膜而被有效脱除。
本发明所提供的中空纤维膜制备及改性方法，可有效提高液压油中溶解空气的脱除效率及过程可靠性，同时通过控制中空纤维膜尺寸，以中空纤维膜组件的形式进行工作，可以大幅度提高液压油与脱气膜的接触面积，具有脱气效率高、能耗低以及对航空系统至关重要的体积要求小等优点。
申请人：中国科学院大连化学物理研究所
地址：116023 辽宁省大连市沙河口区中山路457-41号
国籍：CN
代理机构：沈阳科苑专利商标代理有限公司
代理人：马驰
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气态膜法提溴渗透蒸馏过程的计算与分析
气态膜法提溴渗透蒸馏过程的计算与分析
张慧峰;姚颖;蔡荣华;张雨山
【期刊名称】《盐业与化工》
【年(卷),期】2015(044)012
【摘要】气态膜法是一种新型提溴方法,但其放大过程受伴生的渗透蒸馏过程影响,吸收液总量和浓度波动较大.在前期研究基础上,通过理论计算的方法,模拟工业提溴操作模式,分析了渗透蒸馏作用对不同浓度原料液提溴过程的影响.结果表明:渗透蒸馏作用致使吸收液质量增加、浓度降低;吸收完成液澳浓度与吸收液中吸收剂配制浓度无关;最后,提出了抑制渗透蒸馏过程的操作建议.
【总页数】7页(P11-17)
【作者】张慧峰;姚颖;蔡荣华;张雨山
【作者单位】国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192
【正文语种】中文
【中图分类】TQ124.5;TQ028.3+1
【相关文献】
1.聚四氟乙烯气态膜法浓海水提溴实验研究 [J], 吕福喜;王颖;吴丹;蔡腾豪;刘素芹
2.中空纤维支撑液膜与气态膜法提溴过程研究 [J], 吴丹;张慧峰;马来波;路绍琰;蔡
荣华;张雨山
3.聚偏氟乙烯中空纤维气态膜法海水提溴研究 [J], 王国强;张淑芬;王俐聪;姚颖;赵荣芬
4.聚四氟乙烯气态膜法浓海水提溴实验研究 [J], 吕福喜;王颖;吴丹;蔡腾豪;刘素芹;
5.膜法提溴过程的研究与对比 [J], 郝福锦;吕晓龙;王国强;张慧峰
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
PVDF中空纤维疏水膜的鼓气吸收法海水提溴性能研究
PVDF中空纤维疏水膜的鼓气吸收法海水提溴性能研究武春瑞;郝福锦;贾悦;吕晓龙;蹇锡高【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2009(040)009【摘要】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).【总页数】5页(P1563-1566,1569)【作者】武春瑞;郝福锦;贾悦;吕晓龙;蹇锡高【作者单位】天津工业大学,生物化工研究所,中空纤维膜材料和膜过程教育部重点实验室,天津,300160;天津工业大学,生物化工研究所,中空纤维膜材料和膜过程教育部重点实验室,天津,300160;天津工业大学,生物化工研究所,中空纤维膜材料和膜过程教育部重点实验室,天津,300160;天津工业大学,生物化工研究所,中空纤维膜材料和膜过程教育部重点实验室,天津,300160;大连理工大学,高分子材料研究所,辽宁省高性能树脂工程技术研究中心,辽宁,大连,116012【正文语种】中文【中图分类】TQ028【相关文献】1.聚偏氟乙烯中空纤维气态膜法海水提溴研究 [J], 王国强;张淑芬;王俐聪;姚颖;赵荣芬2.PVDF中空纤维膜改性研究(2)表面接枝两性离子制备抗污染性电解质响应PVDF 中空纤维膜 [J], 李倩;周波;毕秋艳;肖燕;王晓琳3.PVDF中空纤维膜改性研究(1)交联PVP制备亲水化PVDF中空纤维膜 [J], 毕秋艳;田野;李倩;王晓琳4.膜法海水提溴用PVDF中空纤维膜的研制 [J], 李晓明;吕经烈;刘国昌;张召才;关毅鹏;郭春刚5.鼓气膜吸收法海水提溴研究 [J], 吴丹;武春瑞;赵恒;林汉阳;边文兵;吕晓龙因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
鼓气膜吸收法海水提溴研究
鼓气膜吸收法海水提溴研究
吴丹;武春瑞;赵恒;林汉阳;边文兵;吕晓龙
【期刊名称】《水处理技术》
【年(卷),期】2010()2
【摘要】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%。
【总页数】4页(P76-79)
【关键词】提溴;膜吸收;鼓气;聚偏氟乙烯
【作者】吴丹;武春瑞;赵恒;林汉阳;边文兵;吕晓龙
【作者单位】中空纤维膜材料与膜过程教育部重点实验室,天津工业大学生物化工研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TQ028.8
【相关文献】
1.聚四氟乙烯气态膜法浓海水提溴实验研究 [J], 吕福喜;王颖;吴丹;蔡腾豪;刘素芹
2.新型膜吸收海水提溴过程研究 [J], 郝福锦;武春瑞;吕晓龙;王国强;张慧峰
3.PVDF中空纤维疏水膜的鼓气吸收法海水提溴性能研究 [J], 武春瑞;郝福锦;贾悦;吕晓龙;蹇锡高
4.聚四氟乙烯气态膜法浓海水提溴实验研究 [J], 吕福喜;王颖;吴丹;蔡腾豪;刘素芹;
5.膜鼓气/吸收法提溴连续吸收过程 [J], 高启君;吴丹;武春瑞;陈华艳;贾悦;王暄;吕晓龙
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中空纤维膜法提溴过程研究的开题报告
中空纤维膜法提溴过程研究的开题报告
一、研究背景
溴是一种重要的化学元素，在工业生产、医药以及农业等领域都有广泛的应用。
然而，溴在应用过程中也会产生废水和废气，这些废水和废气中含有大量的溴化物和
溴含量较高的有机物，对环境造成了严重的污染。
因此，急需开发高效的处理方法，
将含溴废水和废气中的有害物质去除掉。
中空纤维膜法作为一种新型的膜技术，具有高效、节能、环保等优点，因此在废水和废气处理领域得到了广泛应用。
中空纤维膜法将传统的分离技术与现代的膜技术
相结合，具有分离效率高、操作简便等优点，因而成为溴含量较高废水和废气处理的
一种重要方法。
二、研究内容
本研究的主要目的是探讨中空纤维膜法在提溴过程中的应用。
具体研究内容如下：
1.考察中空纤维膜的制备工艺。
选用适合的膜材料和制备条件，制备出性能优异的中空纤维膜。
2.研究中空纤维膜法对含溴废水的处理效果。
将含溴废水通过中空纤维膜进行处理，考察膜的分离效率、通量等性能指标。
3.研究中空纤维膜法对含溴废气的处理效果。
将含溴废气通过中空纤维膜进行处理，考察膜的分离效率、通量等性能指标。
4.探究中空纤维膜法在提溴过程中的应用机理。
通过实验和理论分析等方法，探究中空纤维膜法在提溴过程中的分离机理及其影响因素。
三、研究意义
该研究有助于深入了解中空纤维膜法在提溴过程中的应用效果和机理，为工业生产、医药以及农业等领域的废水和废气处理提供新思路和新方法。
同时，该研究还可
为中空纤维膜法的发展提供一定的理论和实践支持。
支撑液膜萃取处理煤气化含酚废水中试装置
支撑液膜萃取处理煤气化含酚废水中试装置姚杰;李琦;刘帅;李丹;孙浩;韩帮军;SJACK van Agtmaal;FENG Chun-hui【摘要】采用聚偏氟乙烯(PVDF)和聚丙烯(PP)中空纤维膜作为支撑体,TBP-煤油作为液膜相,NaOH溶液作为反萃取相,建立了支撑液膜萃取体系.实验研究了液膜相中流动载体(TBP)的质量浓度,反萃取相与料液相的流速对萃取效果的影响.实验结果表明在料液相和反萃取相温度均为20℃、pH值为7.5的操作条件下,当料液相流速、反萃取相流速均为100L/h时,采用PP中空纤维膜作为液膜支撑体效果优于PVDF 中空纤维膜材料,萃取效果由73.21%提升到了76.32%,支撑液膜体系能稳定运行24 h以上.%Two kinds of supported liquid membrane were prepared with polypropylene ( PP) and polyvinylidene fluoride ( PVDF) hollow fiber membranes as supported body, the mixture of paraffin and tributyl phosphate ( TBP) as liquid membrane phase and sodium hydroxide as the stripping agent.The effects of the composition of liquid membrane phase made of tributyl phosphate ( TBP)-kerosene, the feed phase flow velocity and the stripping phase flow ve-locity on the treatment of phenol wastewater were investigated.The results showed that under the operating conditions of waste water temperature at 20 ℃, pH at 8.4, feed phase flow rate and stripping phase flow rate at 100 L/h, the extraction efficiency which using PP hol-low fiber membrane as the support body is better than that which using PVDF hollow fiber membrane as the support body, the extraction efficiency raised from 73.21% to 76.32%, the supported liquid membrane extraction system can stably operate more than 24 hours.【期刊名称】《哈尔滨商业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(033)001【总页数】7页(P22-28)【关键词】煤气化废水;酚;中空纤维膜;支撑液膜萃取【作者】姚杰;李琦;刘帅;李丹;孙浩;韩帮军;SJACK van Agtmaal;FENG Chun-hui 【作者单位】哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨150090;城市水资源开发利用(北方)国家工程研究中心,哈尔滨150090;哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨150090;哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨150090;哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨150090;哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨150090;黑龙江大学建筑工程学院哈尔滨150001;Evides IndustriewaterB.V.Schaardijk 150, 3063 NH Rotterdam,Netherlands;Evides Industriewater B.V.Schaardijk 150, 3063 NH Rotterdam,Netherlands【正文语种】中文【中图分类】X703煤气化废水具有污染物种类多、质量浓度高、水质不稳定等特点，是典型的有毒有害、难降解工业废水.其中污染物以酚类物质和氨为主.支撑液膜技术以其能耗低、液膜消耗量少、高效率、操作简便的特点，成为处理高质量浓度含酚废水的一大热点.其原理为液膜相中存在的萃取剂与料液相中的酚类物质发生络合反应形成中间产物，从而携带至反萃取相界面，化合物与反萃取相发生解络反应并生成酚钠盐释放载体，从而使含酚物质进入反萃取相实现浓缩回收.目前，支撑液膜萃取分离技术主要还是集中在实验室研究阶段.Smita Gupta[1]对中空纤维支撑液膜分离废水中双酚A过程进行了研究，建立了传质模型；Chiraz Zidi[2]等人采用磷酸三丁脂(TBP)作为萃取剂对支撑液膜萃取苯酚的过程进行了研究，对比PP膜支撑体，PVDF作为膜支撑体，苯酚的萃取效率下降得更为缓慢，并更稳定.Pezhman Kazemi[3]等利用磷酸三丁酯和芝麻油为液膜，模拟处理废水中的含酚类物质，发现加入盐的料液相可以提高膜的稳定性.Santhi raju pilli[4]，Noura kouki[5]，Y·S·Ng[6], A·Brinda Lakshmi[7]等人采用离子液体作为液膜溶剂，对苯酚去除率、膜稳定性和膜损失进行研究，为低损耗的离子液体代替有机膜溶剂作为液膜创造了一个可能.Chiraz Zidi[8]等人采用平板支撑液膜技术萃取苯酚，研究表明，基于TOPO作为流动载体的液膜相对TBP更具稳定性.然而支撑液膜萃取分离技术由于液膜的不稳定性差、寿命短等稳定还不能进行大规模工业化应用.通过各学者的研究[9-11]结果筛选出了在实验室阶段处理回收煤气化含酚废水所建立的支撑液膜体系的实验条件，即采用TBP-煤油作为液膜相，0.1 mol/LNaOH溶液作为反萃取剂，料液相和反萃取相流速为5 L/h，料液相体积为1 L，反萃取相体积为0.3 L，料液相温度为20 ℃，pH值为6～8，两相逆流而行.对于这些研究结果，需要在中试条件下进行再次实验并探讨其一致性，因此进行放大试验研究是极为必要的.本实验主要讨论液膜相中流动载体(TBP)的质量浓度，反萃取相与料液相的流速对萃取效果的影响并进行了液膜的稳定性研究.1.1 原水水质本实验用水取自黑龙江省某煤气化厂，主要水质指标见表1.1.2 实验材料磷酸三丁酯(98%，无锡市亚泰联合化工有限公司)；氢氧化钠、煤油均为分析纯；磁力搅拌器(力辰科技有限公司)；T6-紫外可见光分光光度计(上海谱元仪器有限公司)；蠕动泵(型号：BT100-2J，保定创锐泵业有限公司).其中支撑液膜萃取体系所用的膜材料为疏水性PVDF和PP中空纤维膜，购于天津工业大学生化研究所，PVDF和PP中空纤维膜的膜丝表面扫描电镜(SEM)照片见图1、2，膜丝参数见表2.1.3 试验装置和方法采用支撑液膜萃取技术处理回收高质量浓度含酚废水的试验装置如图3所示.中出水罐和料液罐的容积均为360 L，碱液罐和酚钠盐罐的容积均为260 L.首先，将液膜相(TBP与煤油的混合物)通过计量泵泵入膜组件的管层中，通过液膜相在管层中的循环流动使膜丝微孔中充满液膜相.这个过程循环进行15 min.然后将反萃取相(0.1 mol/LNaOH溶液)从碱液罐中泵入膜组件的壳程中，充满后将料液相从废水罐中泵入膜组件管程中，两相逆流而行.料液相体积为150 L，反萃取相体积为50 L，两相各自循环流动.经过一定时间后，支撑液膜萃取体系达到反应平衡时间，将处理后的料液相流进出水罐，与此同时，打开阀门7，将使用后的反萃取相流进酚钠盐池.2.1 TBP在液膜相中的质量浓度对萃取效果的影响操作条件：采用TBP-煤油溶液作为液膜相，0.1 mol/L的氢氧化钠溶液作为反萃取相，料液相酚类物质质量浓度为1 650～1 850 mg/L，料液相和反萃取相流速均为100 L/h，料液相体积为150 L，反萃取相体积为50 L，料液相pH值为7～8，两相逆流，料液相走管程，反萃取相走壳程，料液相、反萃取相温度均为20 ℃，膜组件为3根PVDF膜组件并联使用.以液膜相中TBP的体积分数为控制变量，测定并计算出料液罐中的酚类物质去除率随时间的变化情况.实验结果如图4所示.从图4中可以看出随着TBP体积分数的增加，酚类物质的去除率由68.49%增加到74.51%，上升了6.02%；但可以看出TBP体积分数为20%时的除酚效果与TBP体积分数为30%时的除酚效果相差不明显，这是由于随着TBP的升高，酚类物质的传质效率也随之增加，但另一方面，TBP的增加使液膜相的极性下降，不利于液膜更稳定的停留在中空纤维的微孔中，因此，液膜的流失较为严重，导致酚类物质的去除效果并没有成比例上升.故综合除酚效果和经济因素的影响，最终选择体积分数为20%的TBP和煤油混合溶液作为液膜相.为了验证以上实验结果，采用PP中空纤维膜作对照试验.实验结果如图5所示.从图5中可以看出，随着液膜相中TBP体积分数的增加，酚类物质的去除率由75.73%上升到80.88%，上升了5.15%.同样，以TBP体积分数为20%的有机混合液作为液膜相时，其酚类物质的去除率与以30%TBP的有机溶液作为液膜相的去除率相差不大，故以上结论得到验证.由图4、5可以看出，在30%TBP作为液膜相时，以PP作为支撑体酚类物质去除率较PVDF高6.37%，由此可以初步断定PP作为支撑体，酚类物质萃取效果较PVDF中空纤维材料更优.这是由多种因素如孔径、接触角、曲率因子及膜壁厚等决定的，由于PP中空纤维材料较大的曲率因子和接触角及较小的孔径决定了液膜相在PP材料的微孔中能更稳定的停留，较薄的壁厚壁使酚类物质传质距离更短使传质速率加快.2.2 料液相的流速对除酚效果的影响料液相流速对料液相中酚类物质的去除率随时间的变化曲线如图6所示.除改变料液相流速、采用PP膜组件并联使用、选用体积分数为20%的TBP与煤油混合溶液作为液膜相，其他操作条件与2.1一样，测定并计算出料液相中的酚类物质去除率随时间的变化情况.从图6中可以看出，随着料液相流速从50 L/h增加至100 L/h，料液相中酚类物质在经过5 h的支撑液膜萃取体系处理后去除率分别为67.36%、72%、76.32%.由此可以看出料液相流速为100 L/h时的除酚率比50 L/h时高8.96%.并且由这三条曲线的变化趋势可以看出，在支撑液膜萃取运行的前2 h，除酚率上升较后期更明显，这是由于酚类物质的主要传质推动力由质量浓度梯度决定，因此随着料液相中酚类物质质量浓度的降低，料液相与反萃取相的质量浓度梯度也随之下降，由此阻碍了除酚率的快速上升.由此可以初步推断，加大料液相的流速有利于提高支撑液膜体系的萃取效果.并通过传质动力模型进行验证，料液相与液膜相之间的传质系数kw由式(1)表示，μw为实验的控制变量，其他参数Dw、L、din均已确定.通过增加料液相流速，可增大kw，从而增强支撑液膜体系的传质效果.kw=1.62DwdinLDw13其中：Dw为酚类物质在料液相中的扩散系数；uw为料液相的流速；L为膜丝有效长度；din为膜丝内径.在相同的条件下，使用PVDF膜组件进行对比实验，排除膜材料对实验准确性的干扰，测定并计算料液罐中的除酚率随时间的变化情况.结果如图7所示.从图7中同样可以看出，随着料液相流速的增加，料液相中酚类物质的去除率也随之增加.与图6比较可以看出，图7中支撑液膜萃取体系运行5 h后，酚类物质的去除率的增长趋势并未减弱，酚类物质的萃取效果明显弱于PP膜组件的萃取效果.当料液相流速为100 L/h，运行5 h后，PVDF膜组件的除酚率为73.21%，去除率较PP膜组件下降了3.11%.由此可以得出，在只改变支撑体材料的情况下，相对于PVDF材料，PP材料更适合作为该液膜体系的支撑体.这是由于其本身的材料特性如接触角、曲率因子、粗糙度、壁厚、孔径等因素综合决定的.2.3 反萃取相流速对萃取效果的影响以反萃取相的流速为控制变量，三根PP中空纤维膜组件并联使用，其他操作条件与2.2一样，测定料液罐中的酚类物质质量浓度，并计算除酚率随时间的变化情况.结果如图8所示.液膜相与反萃取相之间的传质系数ks可以用式(2)表示：ks=1.25DAde0.07(dsvsvL)0.93(vDA0.33)其中：DA为酚类物质在反萃取相中的扩散系数，0.84×10-5cm2/s；vs为反萃取相的流速，m/s；v为反萃取相的运动黏度，1.0×10-3Pa·s；L为中空纤维膜丝有效长度，m；de为膜组件膜丝的当量直径，m.式(2)中DA、v、L、de在实验中是一定的，所以通过改变反萃取相的流速可以改变液膜相与反萃取相中酚类物质的传质系数.通过计算发现，反萃取相的流速几乎不影响萃取效果.由图8可知，随着反萃取相流速从50L/h增加至100 L/h，料液相中酚类物质在经过5 h的液膜萃取处理后的去除率分别为66.88%、70.78%、72.21%.由此可以看出料液相流速为100 L/h时的除酚率比50 L/h时高5.33%.由此可见，相对于只改变料液相流速，改变反萃取相流速酚类物质去除率并没有上升太大，由此可以初步推断，加大反萃取相的流速有利于提高支撑液膜体系的萃取效果，但效果不明显，这与理论推导的结论是一致的.这是由于，液膜相中流动载体与酚类物质所产生的络合物在液膜相和反萃取相界面发生了解络反应，因此酚类物质的传质速率相对较快，则传质阻力较小.为排除膜材料对实验的影响，采用在操作条件相同的情况下，使用3个PVDF膜组件并联，进行重复实验，实验结果如图9所示.从图9可知，随着反萃取相流速从50 L/h增加至100 L/h，料液相中酚类物质在经过5 h的液膜萃取处理后的去除率分别为62.38%、64.13%、65.88%.由此可以看出随着反萃取相流速的增加，酚类物质的去除率只上升了3.5%.因此实验结果排除了膜材料对实验的干扰，证实了反萃取相流速的增加对萃取效果的提升帮助不大这一推论，另一方面再次证明了PP材料相对于PVDF材料更适合作为液膜萃取体系的支撑体.因此，可以通过提高料液相的流速来加大支撑液膜体系的萃取效率，但是无需提升反萃取相的流速，从而达到高效率，低能耗的目的.2.4 试验装置的稳定性检测操作条件：料液相与反萃取相流速均为100 L/h，采用3个PP膜组件并联后，再串联3支PP膜组件，其他条件与2.2一样，进行实验.由于该支撑液膜体系经过6h萃取已达到平衡时间[9]，因此每隔6 h更换一次料液相与反萃取相，每次更换的废水体积为150 L，NaOH溶液体积为50 L，测定并计算料液罐中的酚类物质去除率随时间的变化情况，实验计算结果如图10所示.从图10可以看出，这四次最终酚类物质去除率分别是88.12%，87.91%，87.56%，86.58% ，第四次试验所达到的除酚率较第一次试验仅下降了1.54%.由此可见，随着萃取体系时间的延长，酚类物质的传质通量有所下降，除酚效果有所降低，但是经过24 h的试验研究表明，萃取效果下降不明显，即由20%TBP-煤油作为液膜相，PP中空纤维膜作为液膜支撑体所建立的支撑液膜体系能连续稳定处理150 L废水24 h以上.在相同的有效传质面积下，壁厚为0.1 mm，接触角为97°的PP膜组件萃取率比壁厚为0.3 mm，接触角为78°的PVDF膜组件的萃取率高3.11%，萃取效果更优.流动载体质量浓度的增加、料液相流速的提升能明显增大酚类物质在料液相与液膜相界面间的传质系数，从而提升支撑液膜萃取体系的传质效果.然而提升反萃取相流速并不能明显提高酚类物质在反萃取相与液膜相界面间的传质系数，对除酚效果的影响不大.酚类物质在液膜相与反萃取相之间的传质阻力相对于其在液膜相与料液相之间的传质阻力较小.由20%(体积分数)TBP-煤油作为液膜相，PP中空纤维膜组件作为液膜支撑体，料液相、反萃取相流速均为100 L/h，处理废水体积为150 L时，该支撑液膜体系能稳定运行24 h以上.【相关文献】[1] GUPTA S, CHAKRABORTY M, MURTHY Z V P. Performance study of hollow fiber supported liquid membrane system for the separation of bisphenol A from aqueous solutions [J]. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2014, 20: 2138-2145.[2] ZIDI C, TAYEB R, ALI M B S, et al. Mahmoud Dhahbi.Liquid-liquid extraction and transport across supported liquid membrane of phenol using tributyl phosphate [J].Journal of Membrane Science, 2010, 360: 334-340.[3] KAZEMI P, PEYDAYESH M, BANDEGI A, et al. Stability and extraction study of phenolic wastewater treatment by supported liquid membrane using tributyl phosphate and sesame oil as liquid membrane [J]. Chemical engineering research and design, 2014, 92: 375-383.[4] PILLI S R, BANERJEE T, MOHANTY K. Performance of different ionic liquids to remove phenol from aqueous solutions using supported liquid membrane [J]. Desalination and Water Treatment, 2014, 54(11): 3062-3072.[5] TAYEB R. A flat-sheet supported liquid membrane based on Aliquat336 as carrier for the removal of salicylic acid from aqueous solution [J]. Desalination and Water Treatment, 2014, 52(25-27): 4745-4754.[6] NG Y S, JAYAKUMAR N S, HASHIM M A. Behavior of hydrophobic ionic liquids as liquid membranes on phenol removal: Experimental study and optimization [J]. Desalination, 2014, 278(1-3): 250-258.[7] LAKSHMI A B, BALASUBRAMANIAN A, VENKATESAN S. Extraction of phenol and chlorophenols using ionic liquid [Bmim] + [BF4]-dissolved in tributyl phosphate [J]. Clean-Soil, Air, Water, 2013, 41(4): 349-355.[8] ZIDI C, TAYEB R, DHAHBI M. Extraction of phenol from aqueous solutions by means of supported liquid membrane (MLS) containing tri-n-octyl phosphine oxide (TOPO) [J]. Journal of Hazardous Materials, 2011, 194: 62-68.[9] YAO J, DU Z, YOU H, et al. The Effect of Supported Liquid Membrane and Liquid Membrane Phase on the Extraction Efficiency of Coal Gasification Wastewater [J]. Journal of Membrane and Separation Technology, 2013, 2(3): 191-197.[10] 姚杰, 贾丽, 邵泽晖. 支撑液膜萃取处理高质量浓度含酚煤气化废水工艺研究[C]//哈尔滨: 2011膜法水处理技术研究与应用国际会议, 2011.[11] 姚杰, 段作山, 寇相全. 中空纤维膜萃取处理煤气化含酚废水[C]//哈尔滨: 海峡两岸水处理化学大会暨第十届全国水处理化学大会, 2010.。
海水提溴00095
海水提溴——综述王龙云0702030307、王彬0702030302（海洋科学073班）二十一世纪是“海洋世纪”，是人类从陆地大步走向海洋和开发利用海洋的时代。
今天，面临对陆地资源短缺的压力，人类又把目光转向了海洋，提出了“重返海洋”的说法。
海洋是生命的摇篮，是人类发展所倚赖的食物、矿产、动能及空气的源地。
因此，海洋资源的开发和利用与人类社会的发展息息相关。
海洋占地球表面积的70.8%，全球海洋资源非常丰富，它是元素的一个大集合，现代研究发现海洋中有至少超过82种的可提取元素。
今天我们的主角元素——溴就因为它99％的总储量都在海洋中而被“封”为“海洋元素”。
溴的单质是棕红色发烟液体。
密度3.119克/厘米3。
熔点-7.2℃。
沸点58.76℃。
主要化合价-1和+5。
溴蒸气对粘膜有刺激作用，易引起流泪、咳嗽。
第一电离能为11.814电子伏特。
化学性质同氯相似，但活泼性稍差，仅能和贵金属（惰性金属）之外的金属化合。
溴的反应性能则较弱，但这并不影响溴对人体的腐蚀能力，皮肤与液溴的接触能引起严重的伤害。
另外，溴可以腐蚀橡胶制品，因此在进行有关溴的实验时要避免使用胶塞和胶管。
溴在自然界中和其他卤素一样，没有单质状态存在。
它的化合物常常和氯的化合物混杂在一起，只是数量少得多，在一些矿泉水、盐湖水和海水中含有溴。
1824年，法国一所药学专科学校的22岁青年学生巴拉尔，在研究他家乡蒙（Montpellier）水提取结晶盐后的母途，进行了许多实验。
当通入氯气时，母液变成红棕色。
最初，巴拉尔认为这是一种液时，希望找到这些废弃母液的用氯的碘化物。
但他尝试了种种办法也没法将这种物质分解，所以他断定这是和氯以及碘相似的新元素。
巴拉尔把它命名为muride，来自拉丁文muria（盐水）。
1826年8月14日法国科学院组成委员会审查巴拉尔的报告，肯定了他的实验结果，把muride改称bromine，来自希腊文brōmos（恶臭），因为溴具有刺激性臭味。
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［6 ］ 了传质推动力。实验结果 表明： 在原料液流量较 吸收液流量的改善对脱溴率和传质系数还有 低时，
一定影响， 但随着原料液流速增加， 吸收液流量对脱 溴率和传质系数的影响减小， 当原液流速增大到一 定值时， 吸收液流量对传质系数几乎没有影响。 因 此实验中， 原液流速达到一定值之后， 吸收液可以以 较低的流速循环， 进而降低泵的能耗。 其差异性表 如图 5 所示。 现在温度上，
摘 要： 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 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 变化比气态膜过程要缓和得多 ， 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。 关键词： 中空纤维支撑液膜； 气态膜； 提溴 文献标识码：A 文章编号：1673 － 6850 （ 2012 ） 07 － 0011 － 05 中图分类号：TQ028． 8
［5 ］
— —传质系数， cm / s； K f — — —挥发性物 质 通 式中： K — cm / s； K m — — —挥发性物质通过 过原水的传质系数， cm / s； K S — — —挥发性物质通过吸收 膜的传质系数， cm / s。 液的传质系数， 支撑液膜过程与气态膜过程的不同之处在于支撑 液膜过程膜孔中充满有机溶剂， 气态膜过程中的膜孔 中充满气体。相比之下， 游离溴在液体中的扩散系数 要远小于在气体中的扩散系数。在相同的实验条件 下， 表现为传质系数小于气态膜过程的传质系数。 从传递过程阻力分析角度来看， 与气态膜过程 相比， 支撑液膜过程的主要特点就是以有机液膜取 代了由疏水性微孔膜支撑的气膜。 一般而言， 分子 在气体中的扩散系数要大于在液体中的扩散系数 4 个 ～ 5 个数量级， 但由于液体密度大， 能够形成较大 的浓度， 在膜两侧可以形成较大的浓度梯度作为传 减少因扩散系数降低而引起的传质通 质的推动力， 量大幅降低的程度。 因而整体来说， 传质通量下降 1 ～ 2 。 个数量级上 对于气态膜过程， 由于 约在 个 两相流体在中空纤维膜组件内的流道尺寸小 ， 一般 在毫米的数量级上， 因而膜丝内的流体流动多处在 传递 层流区域。在吸收液侧为化学吸收的情况下， 过程的阻力主要由原料液侧的液膜扩散控制 ， 一般 即 情况下并非膜微孔中气相传质阻力控制。 因此， 使将有机液膜相取代微孔膜中气相， 传质阻力的增 加也有赖于吸收液侧传质阻力在总阻力中的比重 ， 不会降低传质系数 2 个数量级以上。 前期实验结果 中， 中空纤维支撑液膜传质系 －7 －6 数变化范围在 6． 05 × 10 m / s 至 3． 5 × 10 m / s 之 当吸收液流量和原料液流量达到 80 L / h 时， 间 ， pH 值 = 3 ， 温度在 36 ℃ 时， 传质系数比较稳定的维 －6 持在 3． 5 × 10 m / s 左右， 与气态膜过程传质系数 从数量级上 在 0． 8 × 10 m / s ～ 3 × 10 m / s 相比， 来看， 上述对支撑液膜法分析是正确的 ， 但同时也表 明支撑液膜过程在传质性能上与气态膜过程相比仍 不占优势。 2 2． 1 操作条件对两种提溴方法影响对比 实验参数 气态膜法提溴所用膜组件不用经过任何预处
－5 －5 ［6 ］ ［6 ］
对支撑液膜 / 气态膜体系的总传质阻力则由 3
理， 保持膜丝干燥即可。
吴
丹， 等： 中空纤维支撑液膜与气态膜法提溴过程研究
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支撑液膜法提溴所用组件需经过预处理 。为形 在聚丙烯中空纤维膜组件内充满 成有机液膜体系， 煤油， 并浸泡 24 h 以上， 使中空纤维膜丝变为透明 状。煤油充分浸润疏水性聚丙烯微孔膜膜孔， 用清 水洗涤至无明显煤油露出时， 即可作为实验用的中 空纤维支撑液膜体系。 实验均采用蓝十字公司的聚丙烯中空纤维疏水 装填根数 2 300 根， 有效长度 0． 27 m， 纤维内径 膜，
Abstract ： Comparative research on bromine extraction process by liquid membrane and solid membrane which are both supported by hollow fiber f is carried out from three aspects： mass transfer mechanism，operation conditions and stability． The results show that the gas membrane is better than the liquid membrane in mass transfer performance． The mass transfer performance of liquid membrane changes with the pH value of raw material，concentration of stripping solution，flux of raw material and stripping solution etc． The same rule happens in the gas membrane except its mass transfer performance changes moderately with the change of temperature． It shows that the liquid membrane supported by hollow fiber is excellent in low temperature． The contact angles of the two kinds of membrane maintain in high level after long term use． So，both of the membrane has good stability and can be operated with long time． Key words： liquid membrane supported by hollow fiber； gas membrane supported by hollow fiber； bromine extraction
（ 1）
支撑液膜。 支撑液膜技术 是溶剂萃取与固体膜 结合的产物， 既克服了固体膜本身选择性差、 分离不 完全的缺点， 且避免了溶剂萃取过程中萃取与反萃 支撑液膜技 分步进行的麻烦。 已有研究结果表明， 术在气体分离、 有机物分离、 湿法冶金、 废水处理和 生物医学等领域有广阔的应用前景和重要的科学理 论价值， 但用于提溴鲜见报道。 研究的创新点在于 并且与气态 把中空纤维支撑液膜应用于提溴过程， ， 膜法提溴过程进行对比研究 旨在寻找出一种更有 效的新型提溴方法。 1 两种方法传质机理对比 中空纤维支撑液膜与气态膜过程在传递历程上 也可用双膜理论和阻力叠加模型描述。 即游 类似， 离溴从原料液到吸收液共需经过 3 个步骤： 原料液 边界层的扩散、 中空纤维膜孔中的扩散和吸收液中 的扩散。不同之处在于浸润微孔膜膜孔物质的不 同。支撑液膜是依靠非极性有机溶剂 （ 实验采用的 形成原料液相和吸收液相之间 是煤油） 浸润膜孔， 的液态非连续区间， 构成溴分子扩散的通道， 依靠有 机溶质对溴的溶解度， 溴从上游侧溶液—有机溶解 并被吸收液吸 界面以溶解扩散作用传递到下游侧， 收。而气态膜过程则是依靠膜的疏水性作用， 在膜 。 孔中形成气态的扩散通道 由于溴在构成液膜的有机溶剂和构成气膜的气 体间的相平衡行为不同， 二者的传递特性略有差别。 支撑液膜与气态膜过程传递历程均可由图 1 描述。
第 41 卷 第 7 期 2012 年 7 月
盐业与化工
Journal of Salt and Chemical Industry
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中空纤维支Байду номын сангаас液膜与气态膜法提溴过程研究
丹， 张慧峰， 马来波， 路绍琰， 蔡荣华， 张雨山 （ 国家海洋局 天津海水淡化与综合利用研究所 ， 国家海水利用工程技术 研究中心， 海水化学资源利用技术研究室， 天津 300192 ） 吴
（ Department od Utilizing Chemical Resource from Seawater，Institute of Seawater Desalination and Multipurpose Utilization（ SOA） ，National Engineering Research Centre for Seawater Utilization，Tianjin 300192 ，China）
提溴工艺主要以空气吹出法和水蒸气蒸馏法为 主。自 20 世纪 80 年代初以来， 膜法提溴技术的研 究已见诸报道
［1 － 2 ］
态膜法和乳化液膜法提溴两个方面 。气态膜法提溴 存在设备简单、 高效节能、 无液泛沟流现象、 易于控 占地面积小等优点， 一直为研究的热点之一 制、
［3 ］
。膜法提溴主要包括中空纤维气
［6 ］
表明： 在中空纤维支撑液膜
一些操作条件的影响表现出 过程和气态膜过程中， 一致性。 从图 2 可以看出， 两种方法脱溴率都随吸收液 但是存在一定极限值。也就是说， 浓度增大而增加， 吸收液达到一定浓度后， 传质阻力已经较小， 再增加 。 吸收液浓度对提溴效果的影响并不明显
从图 3 可以看出， 两种方法脱溴率都随 pH 值 但在 pH 值为 3 ～ 4 时变化不大， 的增加大幅下降， 主要是由于 pH 值的降低， 减弱了溴在水中的水解 程度所致。 从图 4 可以看出， 脱溴率都随原料液流量增大 这是由于原液流速增加使原液侧边界层的 而增加， 厚度减小， 浓差极化减弱， 膜两侧浓度差增大， 增加