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Indexed by:期刊论文

Date of Publication:2019-02-15

Journal:高校化学工程学报

Volume:33

Issue:1

Page Number:55-62

ISSN No.:1003-9015

Key Words:膜蒸馏;两相流;过程强化;海水淡化;CFD

Abstract:针对管状煤基炭膜气隙式膜蒸馏过程通量低的问题,进行膜蒸馏氯化钠溶液气液两相流强化实验及CFD模拟研究,探讨两相流流型和气含率对强化过程的影响.实验结果表明:N2流量对渗透通量影响的模拟结果与实验结果吻合较好.当进料流量为40 L·h-1、N2流量为50 L·h-1(气含率0.56)时,对应团状流,此时强化传质效果最好.模拟结果中强化过程的膜壁剪应力(约1.77 N·m-2)明显大于无强化过程(约0.015 N·m-2).流动方向上,经强化后大小与方向均变化的剪应力可增强对料液的扰动进而增大渗透通量,也可降低膜污染与浓度极化程度进而延长操作时间.气含率不大于0.56b(泡状流、塞状流与团状流)时,随着气含率增大,气泡群对料液的扰动作用增强,强化传质效果变好;气含率大于0.56(乳沫流与环状流)后,两相间出现较为明显且稳定的界面,扰动作用相比团状流时变差.利用CFD方法模拟得到的膜壁剪应力、气液两相流型、速度分布、湍流强度规律可用于定性分析两相流强化过程,为进一步探究该过程强化传质机理提供依据.