膜蒸馏组件结构优化计算流体力学模拟及实验研究

作     者：颜学升 郁有阳 左子文 田程友 颜亮 YAN Xue-sheng;YU You-yang;ZUO Zi-wen;TIAN Cheng-you;YAN Liang

作者机构：江苏大学能源与动力工程学院镇江212001 江苏远东环保工程有限公司镇江212001 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金(51806087) 镇江市重点研发计划(SH2017061) 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2020年第20卷第27期

页      码：11204-11211页

摘      要：为提高膜蒸馏过程中的渗透通量,对膜组件料液侧流道进行优化,利用计算流体力学(CFD)软件,对3种膜组件(模型A、模型B、模型C)进行三维模拟计算,对比分析各膜组件的内部流动状态、温度极化系数(TPC)、浓度极化系数(CPC);同时,考察流道优化后膜通量和热效率的变化情况。模拟结果表明:模型A内存在主流区和回流区,模型B内分区现象消失,模型C内流动最为复杂;模型A温度极化最严重,模型B浓度极化最严重,模型C各极化现象最弱;此外,模型C在膜通量方面比模型A提升至少90%,对于热效率,模型C最高,模型A与模型B在不同工况下存在差异。最后,选取模型C进行实验,发现实验值与模拟值吻合良好,验证模型的准确性。结果表明:流道优化能极大改善膜蒸馏的通量问题,研究结果为进一步优化内部结构提供了科学依据。

主 题 词：膜蒸馏 计算流体力学 温度极化系数 浓度极化系数 脱盐设计 

学科分类：081704[081704] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 081701[081701] 

馆 藏 号：203987100...