【正文】 A） 正方向 、 變方向沖洗 ： 正方向沖洗 是 采 用高壓泵 將 透過液 驅動進入 料液側，同時 高速流體將 沖刷帶走 膜面上 的 污染物。膜污染會顯著降低膜滲透通量，使膜的使用壽命減小，經(jīng)濟效益和效率降低，因而限制膜過程的應用和發(fā)展。造成膜污染的原因主要有 [47]： (l)膜孔堵塞； (2)濃差極化及凝膠層； (3)溶質吸附； (4)生物污染。膜污染是指由于被過濾料液中的微粒、膠體粒子或溶質分子與膜存在物理化學作用而引起的在膜表面或膜孔內吸附或沉積，造成膜孔堵塞或變小，并使膜的透過流量與分離特 性產(chǎn)生不可逆變化的現(xiàn)象 [44, 45]。另 外，對料 液的預處理將對膜過濾過程產(chǎn)生重要影響， 對原料液進行預處理的目的在于生成易碎而無粘聚力的絮凝物或去除一些容易除去的顆粒，以減少膜孔 堵塞，保持高而穩(wěn)定的滲透通量。一般來說，多孔 無機 膜特別是陶瓷膜，其膜層的孔隙率在 20%～ 60%之間，支撐體孔隙率高于分離層，對微濾膜而言，孔隙率一般大于 30% [42]。 ② 膜厚度的增加必然使流體透過的路程增加，過濾阻力增 大 ， 同時將 影響 膜表面的粗糙度 和 膜的完整性 ，從而影響膜的滲透通量和截留性能。 B） 膜結構 膜結構可以分為對稱與不對稱結構兩類，對于微濾膜，不對稱結構 顯然比 對稱結構 不 易被堵塞。與通常的終端過濾相比，它具有以下優(yōu)點 [31]： ① 便于連續(xù)化操作過程中控制循環(huán)比 ； ② 由于流體湖南科技大學 碩士學位論文 7 流動平行于過濾表面，產(chǎn)生的表面剪切力可以帶走膜表面的沉積物，防止濾餅的不斷積 累，使之處于動態(tài)平衡，從而有效地改善了液體分離過程，使過濾操作可以在較長時間內連續(xù)運行 ； ③ 料液流經(jīng)膜表面產(chǎn)生的高剪切力可使沉積在膜表面的顆粒擴散返回主體流，從而被帶出膜組件，所以提高了過濾的速度。錯流速度的大小主要取決于原料液的性質 （ 粘度、顆粒含量等 ） 和膜材料機械 強度，在絕大多數(shù)的操作過程中，錯流速度的范圍一般在 28 m/s 之間。一般認為，在膜阻力和膜表面濾餅阻力起主要作用時，溫度的升高對膜通量的貢獻使其降低了溶液的粘度、增加了懸浮顆粒的溶解度 和 溶液傳質系數(shù)， 使濾餅層減薄， 從而提高了膜通量。 影響膜過濾過程的因素 i） 操作參數(shù)對分離過程的影響 第一章 緒論 6 A） 跨膜壓差 對于以壓力為推動力的微濾過程，操作壓力的大小直接關系到膜通量的大小以及膜污染程度和能耗大小。 在操作壓力不變的情況下， 隨時間的延長， 濾餅 層將不斷增厚和壓實，過濾阻力將不斷增加，膜滲透通量將不斷下降直至為 0。 對 于 表面層截留而言，其過程接近于相對過濾，易清洗 ； 而 對于膜內部截留而言，其過程接近于絕對過濾，不易清洗 [32]。膜表面層截留 包括 機械截 留 作用 （ 指膜具有截留比它孔徑大或與孔徑 相當?shù)奈⒘５入s質的作用 ） ， 物理作用或吸附截留作用 （ 如果過分強調篩分作用就會得出不符合實際的結論，普什 (Pusch)等人認為，除了要考慮孔徑因素外，還要考慮其它因素的影響，其中包括吸附和電性能的影響 ）和 架橋作用 （ 在孔的入口處，微粒因為架橋作用也同樣可以被截留 ） ；機械堵塞是固體顆粒把膜孔完全堵住，而吸附是顆粒吸附在孔壁上而使孔徑變小，架橋也不完全堵塞孔道而形成濾餅過濾。膜分離的推動力可以是膜兩側的壓力差、湖南科技大學 碩士學位論文 5 電位差或濃度差 ，微濾是依靠膜兩側的壓力差實現(xiàn)的。對于分離功能的膜，時鈞等人 [27]將它定義為 “ Membrane are thinbarriers across which physical and/or chemical gradients can be established to produce differential flows of one or more ponents” ，這類膜可將雙組分或多組分體系進行分離，分級，提純或富集，因而對人類的生產(chǎn)和生活具有極為重 要的作用。 王信瑋等 [22]考察了溴 代 聚苯醚 膜對甲醇 /正戊烷、乙醇 /正戊烷等有機溶劑體系的分離性能； Bhaumik 等 [23]在中空纖維膜表面涂覆聚合硅樹脂制備復合膜回收 甲醇 和 甲苯等 有機溶劑； Kim 等 [24]和李焦麗等 [25]均報道了改性膜對有機溶劑的回收效率 。 目前廢有機溶劑一般是采用稀釋法、焚燒法和減壓蒸餾法等方法進行處理 [1319]。精制方法主要有堿洗、白土精制、加氫精制 及分子篩精制 等。 其中， 普通溶劑油產(chǎn)品主要有 1 200溶劑油 等 ，主要成分是烷烴和環(huán)烷烴。而其 生產(chǎn)過程結束時 產(chǎn)生大量含 鋁粉等 雜質 的 溶劑油，如果處理不當，將會造成環(huán)境的污染及資源的浪費 ，雖然目前我國對溶劑排放量還沒有那么嚴格規(guī)定，但對溶劑排放 從嚴要求是大勢所趨， 因此對汽車閃光鋁粉顏料工業(yè)的后處理也越來越至關重要 。隨著鋁粉顏料的特殊性質深受汽車行業(yè)的青睞，鋁粉顏料行業(yè)也因此而快速的發(fā)展。最初，汽車面漆只是以黑色單色漆為主。山東濟南周圍覆蓋了國內的主要鋁粉顏料生產(chǎn) ， 如 1958 年 成立 的 濟南金屬顏料總廠、 1994 年的 濟南雅思達化工公司 、 1987 年的 章丘金屬顏料 有限公司、 2020 年 的 濟南金思帝顏料科技有限公司 。 目前， 對鋁粉顏料的生產(chǎn)研究，基本 的生產(chǎn)工藝并沒有改變，主要是改進產(chǎn)品性能 或 發(fā)展水性鋁粉顏料 、高閃光鋁粉顏料等多種性能的鋁 粉顏料產(chǎn)品。所以目前多采用濕法球磨方法，它是由美國 E. J. Hall 于 1910 年時 發(fā)明了在球磨機加入石油溶劑代替惰性氣體的方 法，將霧化鋁粉或碎鋁箔與惰性液態(tài)載體 （ 通常為石油溶劑 ） 一起加入球磨機內，再加入適量的球磨潤滑劑，一起進行球磨。其中， 鋁粉顏料用量最大的三種涂料是 ： 屋頂涂料 （ 增加美觀性，因反射紫外線和紅外線能力強而延長涂料的壽命，多用浮型鋁粉顏料 ） 、保護涂料 （ 利用鋁粉顏料的片狀結構起屏蔽作用，保護鋼結構，可用浮型鋁粉，也可用非浮型鋁粉 ） 、裝飾性涂料 （ 利用其隨角異色等光學效應，采用非浮型鋁粉顏料 ） 。正是由于這種片狀結構，當 鋁粉顏料在涂層中 以不同層次排列 ，入射光 一旦 照射 到 各個鋁片上時，光線 將 因穿過不同厚度的膜層受到不同程度的削弱，反射回去各種不同的光線亮度 。 片狀鋁粉 顏料 是 一種 非常重要的金屬顏料之一， 其中 鋁粉 顆粒 是鱗片狀 ，也正是由于這種鱗片狀的 幾何形狀 ，鋁粉才具有金屬色澤的屏蔽功能。常見的金屬粉有鋁 粉、鋅粉、鉛粉等，合金形式的金屬粉有銅金粉、鋅鋁粉、不銹鋼粉等。 Fouling。 rejection of aluminum powder was increased rapidly to 100%, and rejections of isostearic acid and linoleic acid were increased slightly, and purified solvent naphtha was transparent. The scanning electron microscope and energy dispersive spectrometer (SEMEDS) were done. It indicates that the fouling on the membrane surface was an integrated effect of aluminum particles and anic matters, and it almost took place on the membrane surface. Further, various membrane resistances were calculated, the membrane fouling resistance (Rf) played an important role in flux decline. In the process of chemical cleaning, permeate flux could be recovered effectively to % new membrane flux for ABSTRACT IV ?m membrane by using %(?) mercial detergent and %(?) nitric acid, respectively. As for ?m, when %(?) mercial detergent, %(?) nitric acid and %(?) sodium hydroxide + %(?) sodium hypochlorite cleaning stages were used, flux recovery can reach as high as %. Then, the backflushing can increase efficiently permeate flux, it is possible to recover over 94% of the original flux by a program of backflushing. A modificatory model for plete blocking model was built, and pared with other models on fitting the experimental datas. It is found that the correlation coefficient for the modificatory model was higher than . Microfiltration process of solvent naphtha 200 containing impurities for industrial application was also investigated. It found that membrane pore size of ?m and the membrane total area of m2 can satisfy with the output of 1000 ton solvent naphtha per year。 考察 了 反沖操作 對膜通量的影響，發(fā)現(xiàn)反沖 能有效提高膜通量 ，且通量可 恢復到初始通量的 94%以上。 研究此三種陶瓷膜的 濃縮 過程 ， 發(fā)現(xiàn)：隨著濃縮因子增大， 膜通量快速下降至平緩階段， 隨后 較 快降低；鋁粉截留率迅速增大至 100%， 異硬脂酸與亞油酸截留率略有上升， 凈化 后 的溶劑油澄清透明 。 研 究了膜孔徑 ?m、 ?m 和 ?m 陶瓷膜對含雜質溶劑油微濾行為的影響。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和 借閱。 碩士學位論文 陶瓷微濾膜凈化 200溶劑油的研究 Studies on Purifying Solvent Naphtha 200 with Ceramic Microfiltration Membranes Type of Degree Technicality degree Discipline (Type of Professional Degree) Chemical Engineering and Technology Candidate Zheng Lifeng Supervisor and Professional Title Zeng Jianxian Associate professor Practice Mentor and Professional Title School College of Chemistry and Chemical Engineering Date May 28th, 2020 University Hunan University of Science and Technology 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 湖南科技大學碩士學位論文 I 摘 要 采用陶瓷膜微濾 技