脱气膜在给水处理中的研究与应用

摘要

本论文主要介绍了膜法脱气的原理、脱气设备的结构布置以及在工程实际中如何组装脱气膜系统装置，并给出了非常详细的工艺流程图和工程装置图。通过脱气膜工程试验来考察相关参数与脱气效率之间的变化关系，这里我们着重分析了温度、液相流速、传质系数、泵的抽气量、膜的有效接触面积、抽吸真空度等与脱气效率之间的变化关系。 试验得出结论如下：①纤维膜的中空部分气压越低，沿液膜至气膜所形成的气相浓度梯度就越大，利于传质，从而提高了传质效率。②从液相本身来说，温度升高，液相中的溶解性体的浓度也相应降低。其次，温度的升高会引起末测控的微量开扩张，有利于气体分子外溢。③随着流量的增加脱气膜的脱气效率逐渐降低。因为流量的增加使得膜组件中的液相的水力停留时间减少，即液相和真空侧的接触时间的减少，使脱气效率降低。④在保证中空纤维膜不被抽变形的条件下，增加抽吸量有利于脱气。⑤将膜并联，只是起到提高膜的有效接触表面积的作用，适合用于大流量的情况；而当膜串联时，脱除效率随串联膜组件的个数呈几何级数增长，适合用于小流量处理，且要求溶解性气体含量超低的情况。 分别在量纲分析原理和传质理论的基础上，选择常用变量建立工程试用数学模型与理论数学模型，再将此工程数学模型与理论数学模型进行模拟比较。这正是此论文的创新点所在。 论文最后，提出脱气工程中常见问题并给出工程实际中可行性解决方案。

目录

文摘

英文文摘

致谢

序

1引言

2脱气膜在半导体、锅炉给水应用中的优势、效果分析

2.1脱气膜在半导体工业中的应用

2.1.1半导体业超纯水工艺的特点

2.2脱气膜在锅炉给水中的应用分析

2.2.1氧腐蚀的机理与特征

2.2.2影响氧腐蚀的主要因素

2.2.3 CO2酸性腐蚀机理

2.2.4下面着重介绍膜法脱氧、二氧化碳在锅炉给水中的应用

3脱气膜气液分离原理

3.1中空纤维膜简介——L-C脱气膜

3.2气液分离理论基础

3.2.1穿透压

3.2.2道尔顿分压定律

3.2.3亨利定律

3.2.4中空纤维膜脱气原理

4脱气工艺在实际工程中的应用

4.1工程概况

4.1.1脱气工程设备描述

4.1.2工艺流程及工程装置详图

4.2工程实验部分

4.2.1脱气膜脱气效率与相关参数的测定

4.2.2研究液相流速对L-C聚丙烯中空纤维膜传质系数的影响

5实验数据处理及分析

5.1实验数据处理

5.1.1当温度变化时，脱气效率与相关参数之间的变化关系

5.1.2当流量变化时，脱气效率与相关参数之间的变化关系

5.1.3当流量、温度恒定时，脱气效率与相关参数之间的变化关系

5.1.4研究液相流速对L-C聚丙烯中空纤维膜传质系数的影响

5.2对上述四组实验进行分析总结

5.3用两种不同的方法建立数学模型

5.3.1采用量纲分析法建立工程数学模型

5.3.2采用膜的传质原理建立理论数学模型

5.4两种模型模拟效果的比较

5.4.1根据试验条件分别计算出两种不同模型模拟值

5.4.2将两个不同模型的模拟值与实验值进行比较

6结论与可行性建议

6.1研究结论

6.2工程应用中脱气膜工艺独具的优点

6.3可行性建议的提出

参考文献

附录A脱氧装置详图

作者简历

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