資源描述：
《探究減壓膜蒸餾過程模擬及組件優(yōu)化》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文減壓膜蒸餾過程模擬及組件優(yōu)化姓名：童國柱申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：李保安201005摘要膜蒸餾是20世紀(jì)八十年代初新發(fā)展起來的一種新型分離技術(shù)，是膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)蒸發(fā)過程相結(jié)合的新型膜分離過程，它與常規(guī)蒸餾一樣都以氣液平衡為基礎(chǔ)，依靠蒸發(fā)潛熱來實現(xiàn)相變。減壓膜蒸餾是四種膜蒸餾類型之一，具有膜通量大、分離系數(shù)高、設(shè)備簡單、易于操作等特點(diǎn)，能夠被廣泛應(yīng)用于易揮發(fā)組分的脫除和海水、苦咸水淡化等領(lǐng)域。研究和應(yīng)用膜蒸餾技術(shù)對實現(xiàn)海水淡化、節(jié)能減排以及廢水的綜合利用具有重要的意義。本文在課題組前期研究基礎(chǔ)上，以結(jié)構(gòu)簡易、
2、分布效果良好、加工裝配方便為目的，利用CFD技術(shù)針對簡易錯流式膜組件設(shè)計了變孔徑板式分布器。應(yīng)用裝配所設(shè)計分布器的膜組件，以純水為料液進(jìn)行了減壓式膜蒸餾的實驗研究。對減壓式膜蒸餾過程的機(jī)理進(jìn)行了探討，采用計算流體力學(xué)通用軟件Fluent建立流體計算模型，通過編寫UDF(用戶自定義函數(shù))，在模型中實現(xiàn)了傳熱傳質(zhì)過程。應(yīng)用該模型對錯流式組件減壓膜蒸餾過程進(jìn)行了數(shù)值模擬計算，膜通量計算結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)具有較好的一致性。在此基礎(chǔ)上，研究膜蒸餾過程中組件內(nèi)各物理量的規(guī)律，其中包括過程總通量受各種操作條件的影響、沿料液流向的變化規(guī)律以及單根膜絲周圍各物理量的
3、分布情況。依照數(shù)值計算得到的各物理量在組件內(nèi)的變化規(guī)律，針對減壓膜蒸餾過程的特點(diǎn)，提出了串聯(lián)組件間熱量補(bǔ)充和料液流向轉(zhuǎn)換操作的初步構(gòu)想，為膜蒸餾的工業(yè)化應(yīng)用提出了一些操作和組件鏈接方面的建議，為具體物料溶液的膜蒸餾過程研究提供借鑒?？傊?，本文對減壓式膜蒸餾過程的機(jī)理進(jìn)行了探討，設(shè)計加工了錯流式膜蒸餾組件料液預(yù)分布器，對進(jìn)料均勻的減壓膜蒸餾組件進(jìn)行了實驗研究，驗證了所建立的過程數(shù)值計算模型的合理性。為進(jìn)一步改進(jìn)組件設(shè)計以及優(yōu)選操作條件提供依據(jù)，并為膜蒸餾過程中能量綜合利用和降低膜組件污染提出了一些建議。關(guān)鍵詞：減壓膜蒸餾CFD錯流式中空纖維ABS
4、TI認(rèn)CTMembranedistillation(MO)isanewtypeofpurificationtechnologydevelopedin1980’Slastcentury,whichisanewprocessofthemembranetechnologycombinedwiththetraditionalevaporationprocess．Basedontheequilibriumbetweenthevaporandtheliquid，phasechangeofmembranedistillationdependsonthelat
5、entheatoftheevaporation，SOdoesthetraditionalone．Vacuummembranedistillation(VMD)isoneofthefourconfigurationsofMD，whichhassomecharacteristicssuchashi．ghwaterproduction，goodseparationcoefficients，simpledevicesandeasytooperateandrealize．VIVIDcanbewidelyusedinseveralfields，suchas
6、removalofthevolatileconstitutionsanddesalinationoftheseawaterandthebrackishwater．Itismeaningfultodevelopandusethemembranedistillationtechnologytorealizethedesalinationofseawater,energy-savingandemission-reductionandcomprehensiveutilizationofwasteWateLBasedontheprimitiveresea
7、rchofOurseminar,inordertogetcharacteristicssuchassimplestructure，gooddistribution,andeasyinstallationforthedistributoLwedesignedthepre—distributorofplatetypewithvariableaperturesusingtheCFDtechnologyforthecrossflowmembranemodule．VMDexperimentalhasbeencarriedoutusingthemembra
8、nemodulewiththedesignedplatepre—distributor．PurewaterWasemployedintheexperi
