本文關(guān)鍵詞：不對稱靜電場耦合膜法氣體脫濕過程

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【摘要】：氣體脫濕在眾多領(lǐng)域例如環(huán)境、能源、化工等生產(chǎn)中具有重要價值。膜法氣體脫濕以其獨特的優(yōu)勢顯示出廣闊的應(yīng)用前景。具有更好分離性能的膜材料和優(yōu)化的膜分離過程亟待開發(fā)。膜法氣體脫濕指在膜兩側(cè)壓力差的驅(qū)動作用下,利用水蒸氣在膜中的溶解擴散的速率與其他氣體的差異實現(xiàn)其在混合氣體中的分離。本文主要以氮氣脫濕過程的研究為例,通過在膜池中設(shè)計附加針-板電極形成不對稱靜電場,使傳質(zhì)過程發(fā)生在壓力場-不對稱靜電場形成的耦合場中,優(yōu)化膜分離過程。不對稱靜電場產(chǎn)生的靜電梯度力使極性水分子向滲透側(cè)加速運動,而非極性氮氣分子不會受到電場影響。不對稱靜電場可以同時提高水通量和分離性能。本實驗采用PEBA/PSF復(fù)合膜,通過比較有無電場時通量的變化,系統(tǒng)考察了電場參數(shù)(電壓大小、單針電極作用范圍)、操作參數(shù)(滲透側(cè)壓力、操作溫度)和膜參數(shù)(膜厚度、膜種類)對耦合場傳質(zhì)的影響,并建立了耦合場傳質(zhì)的數(shù)學(xué)模型。結(jié)果表明在相同實驗條件下,附加不對稱靜電場的耦合場過程比較傳統(tǒng)的膜法氣體分離過程的滲透通量有較大幅度的提高,當針-板電極電場的電壓為4kV、滲透側(cè)真空度為20kPa、電極距離為23.5mm時,水通量可提高47.4%。
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ051.893

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本文編號：1291171