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扩散渗析是一种面向废酸废碱回收的重要膜过程,其具有分离效果好、能耗低、容易操作等优点。目前,扩散渗析膜组件主要是板框式组件,在大规模应用中,由于板框式组件过于笨重、体积巨大,不利于运输、安装和集成等;因此,实验室开发出卷式膜组件,很好的解决了这个问题。卷式扩散渗析膜组件也是目前扩散渗析研究的一个热点问题。本文即主要针对卷式扩散渗析膜组件的几何模型、传质模型,组件制作过程中存在的若干问题的优化和卷式扩散渗析在新体系中的应用,进行了初步的探讨。
卷式扩散渗析的模型,包括几何模型和传质模型。几何模型是组件中膜袋的轨迹,其中包括膜袋长度和组件外径的关系,这对模拟扩散液和渗析液在组件内部的浓度和压力分布有很重的作用;传质模型在传统模型的基础上,主要增加了扩散渗析中存在的严重的水反渗现象对传质的影响部分,这对精确计算扩散渗析传质有很大的帮助作用。
卷式膜组件的优化,主要涉及到组件内部流道的优化,其中重点是流道高度和流道长宽比。一般来说,流道高度越高,长宽比越大,分离效果越好,这对卷式组件的实际制作有一定的指导意义。
卷式扩散渗析在新体系的应用,主要涉及到自制的阴膜组件应用于无机酸和中性醇混合体系,自制的阳膜组件应用于废碱体系,试验获得了相应的操作参数以及针对新体系的应用潜力评价,同时,膜组件分离的核心是离子膜的性能,这一点国人尚需努力。