陶瓷膜錯流微濾懸浮液過程的非穩(wěn)態(tài)模擬.pdf

1、微濾是目前所有膜技術中應用最廣、經(jīng)濟價值最大的技術，廣泛應用于各工程領域流體中微粒的分離與凈化。錯流微濾過程的模擬一直是研究的熱點，但是大多為穩(wěn)態(tài)模擬，鮮有非穩(wěn)態(tài)模擬報道。因膜通量隨時間不斷下降直至趨于穩(wěn)定是錯流微濾過程的顯著特征，故本文對錯流微濾碳酸鈣懸浮液非穩(wěn)態(tài)過程進行理論和實驗研究，獲得適用較廣操作條件范圍的非穩(wěn)態(tài)數(shù)學模型。 本文引入膜通量下降率J/J<,0>，由于膜純水通量J<,0>體現(xiàn)了膜的特性，使單獨分析錯流微濾過程

2、膜面區(qū)域成為可能，過程分析明顯簡化。從近膜面微粒的受力分析出發(fā)，對錯流微濾過程進行因次分析，獲得兩個與傳統(tǒng)形式相同、但具有特殊意義的新特征量Eu<,m>和Re<,m>。在錯流微濾分離機理基礎上，建立了包含Eu<,m>和Re<,m>的非穩(wěn)態(tài)膜通量數(shù)學模型：上式經(jīng)積分得到不同時間下膜通量的數(shù)學表達式實驗使用19孔道的α-Al<,3>O<,3>陶瓷膜，對不同料液性質(zhì)和操作條件下的膜通量進行測定。用Fortran 90 Marquardt非線性

3、擬合程序?qū)δＰ椭兴▍?shù)K<,1>、K<,3>進行回歸，結(jié)果顯示K<,1>、K<,2>不受操作條件的影響。 模型在下列較寬參數(shù)范圍與實驗擬合良好，平均相對誤差為4.4％：微粒粒徑 2≤d<,p>/d<,m>≤9(本實驗0.4μm<ν<3.5 m.s<'-1>，料液濃度 0.65 kg.m<'-3>