CN111467965A - 一种减缓膜接触器中膜润湿问题的新型试剂 - Google Patents

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CN111467965A CN202010302884.1A CN202010302884A CN111467965A CN 111467965 A CN111467965 A CN 111467965A CN 202010302884 A CN202010302884 A CN 202010302884A CN 111467965 A CN111467965 A CN 111467965A
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揭念国
刘志鹤
郭芹
周金丽
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    • B01D—SEPARATION
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • B01D—SEPARATION
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    • B01D2325/38—Hydrophobic membranes

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Abstract

本发明公开了一种缓膜接触器中膜润湿问题的新型试剂，包括按重量百分比包括以下组分：蒙脱石30‑40份、钛白粉15‑20份、纳米硅5‑10份、乙醇5‑10份、水20‑30份，所述纳米硅为利用硅烷偶氮剂进行改性的纳米硅，所述水为实验用蒸馏水，所述该新型试剂适用于孔径为0.01～1.5μm，孔隙率范围为20～80％，膜厚范围为50～350μm的疏水膜，所述该新型试剂适用于疏水膜为平板膜或中空纤维膜，本发明涉及膜分离技术领域。该一种缓膜接触器中膜润湿问题的新型试剂，解决了膜接触器传质阻力随着使用时间不断增加，使得传质速率大大降低，影响膜的使用寿命，增加使用成本的问题。

Description

一种减缓膜接触器中膜润湿问题的新型试剂
技术领域
本发明涉及膜分离技术领域，具体为一种减缓膜接触器中膜润湿问题的新型试剂。
背景技术
传统的塔吸收技术不仅设备投资高，操作稳定性差，而且容易造成二次污染，因而，具有经济、节能、安全、高效率等特点的膜接触器吸收技术应运而生，该技术是传统的吸收技术与膜分离技术的耦合，实现了气液两相有效接触而不参混，它以疏水微孔膜作为气-液相界面的支撑，传质效率是传统塔设备的25倍。
膜接触器吸收技术可有效解决SO2、CO2捕集问题，然而，在使用过程中疏水微孔膜易被吸收剂润湿，由于膜润湿的存在，膜相阻力随着膜接触器的使用时间不断增加，使得传质速率大大降低，影响膜的使用寿命，增加使用成本，同时经研究调查发现，当平均膜润湿百分率达到15％时，膜相传质阻力在总传质阻力中所占的比例达到70％。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种减缓膜接触器中膜润湿问题的新型试剂，解决了膜接触器传质阻力随着使用时间不断增加，使得传质速率大大降低，影响膜的使用寿命，增加使用成本的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种减缓膜接触器中膜润湿问题的新型试剂，包括按重量百分比包括以下组分：蒙脱石30-40份、钛白粉15-20份、纳米硅5-10份、乙醇5-10份、水20-30份。
优选的，所述纳米硅为利用硅烷偶氮剂进行改性的纳米硅。
优选的，所述水为实验用蒸馏水。
优选的，所述该新型试剂适用于孔径为0.01～1.5μm，孔隙率范围为20～80％，膜厚范围为50～350μm的疏水膜。
优选的，所述该新型试剂适用于疏水膜为平板膜或中空纤维膜。
(三)有益效果
本发明提供了一种减缓膜接触器中膜润湿问题的新型试剂。具备了以下有益效果：
该减缓膜接触器中膜润湿问题的新型试剂，通过向吸收剂溶液加入微量的新型试剂，在实际膜接触器吸收过程中，提高疏水膜表面的疏水性，在很长一段时间内，膜吸收效率保持不变，减缓膜润湿问题，大大改善了现阶段膜接触器吸收过程中，膜吸收效率严重下降的情况，且膜更换频率较之前增长了近3倍，大大节约了成本。
附图说明
图1为本发明吸收剂溶液润湿疏水膜孔壁的机理图；
图2为本发明加入新型试剂膜吸收CO2气体3天后膜表面结构变化图；
图3为本发明未加入新型试剂膜吸收CO2气体3天后膜表面结构变化图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种减缓膜接触器中膜润湿问题的新型试剂，按重量百分比包括以下组分：蒙脱石30-40份、钛白粉15-20份、纳米硅5-10份、乙醇5-10份、水20-30份，实现新型试剂组成。
纳米硅为利用硅烷偶氮剂进行改性的纳米硅，增加纳米硅膜内壁附着性。
水为实验用蒸馏水，避免试剂污染。
该新型试剂适用于孔径为0.01～1.5μm，孔隙率范围为20～80％，膜厚范围为50～350μm的疏水膜。
该新型试剂适用于疏水膜为平板膜或中空纤维膜。
使用时，向吸收剂溶液中加入微量新型试剂，利用新型试剂内乙醇进行膜内有机物去除，避免膜污染，然后，利用纳米硅进行膜内部吸附，然后通过蒙脱石、钛白粉进行表面诱导，增加膜内表面粗糙度，提高疏水性，可在很长一段时间内，膜吸收效率保持不变，减缓膜润湿问题。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种减缓膜接触器中膜润湿问题的新型试剂，其特征在于，按重量百分比包括以下组分：蒙脱石30-40份、钛白粉15-20份、纳米硅5-10份、乙醇5-10份、水20-30份。
2.根据权利要求1所述的一种减缓膜接触器中膜润湿问题的新型试剂，其特征在于：所述纳米硅为利用硅烷偶氮剂进行改性的纳米硅。
3.根据权利要求1所述的一种减缓膜接触器中膜润湿问题的新型试剂，其特征在于：所述水为实验用蒸馏水。
4.根据权利要求1所述的一种减缓膜接触器中膜润湿问题的新型试剂，其特征在于：所述该新型试剂适用于孔径为0.01～1.5μm，孔隙率范围为20～80％，膜厚范围为50～350μm的疏水膜。
5.根据权利要求1所述的一种减缓膜接触器中膜润湿问题的新型试剂，其特征在于：所述该新型试剂适用于疏水膜为平板膜或中空纤维膜。
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