膜法空氣除濕的研究與進(jìn)展

1、膜法空氣除濕的研究與進(jìn)展Prgressfebrane-basedairdehuidifiatin提要介紹了膜除濕的優(yōu)點(diǎn)，壓縮法，真空法，膜/枯燥劑復(fù)合法等除濕形式，高分子聚合物膜、分子篩膜、液膜等的特性、除濕機(jī)理及有關(guān)的研究進(jìn)展，并分析了除濕膜的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：空調(diào)工程除濕膜進(jìn)展AbstratPresentstheadvantagesfisturerevalbyebranetehnlgyvertraditinalethds,preduresfpressin,vauuandebrane/desiantbinatin,featuresanddehuidifiatinehanisfebranefh

2、ighplyer,leularsreenandliquidsubstanes,andrelatedadvaneentsinresearh.AntiipatesthEirappliatins.Keyrds：airnditiningengineering，dehuidifiatin，ebrane，advaneent近年來(lái)隨著膜技術(shù)研究的開展，利用膜的選擇透過(guò)性進(jìn)展除濕使得空氣除濕方法有了重大開展，它與傳統(tǒng)方法相比有許多優(yōu)點(diǎn)，如表1所示。表1空氣除濕裝置的性能比擬操作方法冷凍法吸收法吸附法轉(zhuǎn)輪法膜法別離原理冷凝吸收吸附吸附浸透除濕后露點(diǎn)/0-200-30-30-50-30-50-20-40設(shè)備占地面

3、積中大大小小操作維修中難中難易消費(fèi)規(guī)模蝎大型大型中大型蝎小型蝎大型主要設(shè)備冷凍機(jī)表冷器吸收塔換熱器泵吸附塔換熱器切換閥轉(zhuǎn)輪除濕器換熱器膜別離器換熱器耗能大大大大小可見，用膜法除濕具有很多突出優(yōu)點(diǎn)：除濕連續(xù)進(jìn)展，無(wú)腐蝕問(wèn)題，無(wú)需閥門切換，無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，系統(tǒng)可靠性高，易維護(hù)，能耗校在空調(diào)應(yīng)用中，對(duì)空氣脫濕度的要求并不像其它領(lǐng)域那樣高，即并不要求將空氣中的濕度降到很低，因此采用膜法除濕比擬適宜。膜法除濕過(guò)程實(shí)際上就是空氣中的水蒸氣優(yōu)先通過(guò)膜而與空氣中的氧氣、氮?dú)庀鄤e離的過(guò)程。1膜法空氣除濕形式要使水蒸氣透過(guò)膜，必須在膜的兩端產(chǎn)生一個(gè)濃度差，這種濃度差既可由膜兩端壓力差造成，又可由膜兩端溫度差造成1。因

4、為濃度是由溫度和壓力共同作用的結(jié)果。目前對(duì)膜空氣除濕根本都是以膜兩邊的水蒸氣分壓差作為驅(qū)動(dòng)勢(shì)，因此為了強(qiáng)化傳濕，應(yīng)盡量增大膜兩側(cè)的壓力差。詳細(xì)在系統(tǒng)方案上，有壓縮法2、真空法3、吹掃氣法4及膜/除濕劑混合系統(tǒng)5。11壓縮法這種系統(tǒng)是靠壓縮輸入氣流來(lái)造成傳質(zhì)勢(shì)差，如圖1所示。圖1原料氣加壓空氣除濕系統(tǒng)從外界來(lái)的新穎空氣經(jīng)壓縮機(jī)加壓后進(jìn)入膜組件，由于進(jìn)氣側(cè)總壓進(jìn)步，其中水蒸氣的分壓也相應(yīng)進(jìn)步，水蒸氣在膜進(jìn)出側(cè)壓力差的作用下優(yōu)先透過(guò)膜而散發(fā)到環(huán)境中去，被枯燥的空氣進(jìn)入室內(nèi)。為了將浸透?jìng)?cè)的水蒸氣及時(shí)帶走，可以在浸透?jìng)?cè)引入吹掃氣，如圖2所示。圖2引入吹掃氣的加壓空氣除濕系統(tǒng)當(dāng)原料氣體中水蒸氣會(huì)含量較高時(shí)

5、，增大壓力易使水蒸氣在膜的外表凝結(jié)而形成的一層水珠，影響水蒸氣向膜內(nèi)的溶解擴(kuò)散作用，降低膜的除濕效果。另外，進(jìn)步氣體壓力，必然導(dǎo)致對(duì)膜強(qiáng)度以及組件設(shè)備耐壓力性能的要求相應(yīng)進(jìn)步，從而對(duì)實(shí)際應(yīng)用造成某些局限。12真空法此方法主要是將降低浸透?jìng)?cè)壓力來(lái)傳遞水蒸氣，它從浸透蒸發(fā)流程演變而來(lái)，靠一個(gè)真空泵降低浸透?jìng)?cè)的空氣壓力，產(chǎn)生一個(gè)傳濕驅(qū)動(dòng)勢(shì)。系統(tǒng)如圖3所示。圖3浸透?jìng)?cè)抽真空的空氣除濕系統(tǒng)13膜/枯燥劑復(fù)合法此方法主要是將膜空氣除濕跟固體吸濕劑結(jié)合起來(lái)，新穎空氣首先用膜進(jìn)展預(yù)處理，然后流經(jīng)固體吸濕劑，這樣充分利用膜在高濕段的除濕才能和固體吸濕劑在低濕段的吸濕才能，能將空氣除濕到很枯燥狀態(tài)?？諝庵兴魵夂?/p>

6、量較高時(shí)，水蒸氣透過(guò)膜的速率較高，膜除濕的效率較高；當(dāng)空氣中水蒸氣含量很少時(shí)，水蒸氣透過(guò)膜的速率急劇下降，導(dǎo)致膜面積成倍增長(zhǎng)，此進(jìn)采用固體吸濕劑除濕效率最高。系統(tǒng)如圖4所示。圖4膜/枯燥劑復(fù)合系統(tǒng)2除濕膜的種類除濕膜一般是采用親水性膜，膜的種類可以是有機(jī)膜、無(wú)機(jī)膜和液膜；膜的形態(tài)可以是平板式，也可以是具有很高裝填密度的中空纖維式。21高分子聚合物膜復(fù)合膜、均質(zhì)膜、非對(duì)稱膜都曾被應(yīng)用于空氣除濕。均質(zhì)膜為致密膜，通過(guò)均質(zhì)膜的推動(dòng)力為壓力梯度、濃度梯度或電勢(shì)梯度。這種膜的別離作用是由于各種化學(xué)物質(zhì)在膜中的傳遞速度和溶解度不同而產(chǎn)生的，主要是擴(kuò)散率的影響，因此，一般浸透率較低，制圖時(shí)應(yīng)使膜盡可能薄，可

7、制成平板式和中空纖維式。均質(zhì)的高分子膜多用于氣體別離或浸透汽化，如硅橡膠膜就是用于氣體別離氮氧別離中浸透率很高的均質(zhì)膜。非對(duì)稱膜具有物質(zhì)別離最根本的兩種性質(zhì)，即高傳質(zhì)速率和良好的機(jī)械強(qiáng)度。它有很薄的表層0.11u和多孔支撐層100200u，這非常薄的表層為活性膜，其孔徑和表層的性質(zhì)決定了別離特性，而厚度主要決定傳遞速度。多孔的支撐層只起支撐作用，對(duì)別離特性和傳遞速度影響很小，甚至幾乎沒(méi)有。連續(xù)性的非對(duì)稱膜在同樣的壓力差推動(dòng)下，其浸透速率與相似性能的對(duì)稱膜相比為10100倍。如今醋酸纖維素和多種高分子材料都可以用相似的方法制成非對(duì)稱膜。復(fù)合膜是將選擇性膜層或稱活性膜層沉積于具有微孔的支撐層底膜外

8、表上，就像非對(duì)稱性膜的連續(xù)性表皮，只是表層與底層的材料不同。復(fù)合膜的別離性能主要是由表層決定的，但也要受到微孔支撐層的構(gòu)造、孔徑、孔分布和孔隙率影響6。復(fù)合膜的構(gòu)造如圖5所示。圖5復(fù)合膜構(gòu)造示意圖多孔膜構(gòu)造的孔隙率愈高愈好，可以使膜表層與支撐層接觸局部最小，而有利于物質(zhì)傳遞。然而，孔徑應(yīng)愈小愈好，可使高分子層不起支撐作用的點(diǎn)間間隔 減校此外，交聯(lián)和未反響的高分子浸透作用的點(diǎn)間間隔 減校此外，交聯(lián)和未反響的高分子浸透入支撐層的情況，也是決定復(fù)合膜總體傳遞特性的重要因素。已制成的復(fù)合膜中，常用聚硯做多孔支撐，因其化學(xué)性能穩(wěn)定，機(jī)械性能良好。如今也有用其它高分子化合物，如聚丙烯脯偏氟乙烯等。最近也有

9、試用無(wú)機(jī)物，如石英玻璃和硅酸鹽類做多孔支撐層。無(wú)機(jī)膜的一般別離系數(shù)小，但浸透率高，且可耐高溫。作為復(fù)合膜極薄的皮層，要求其有效厚度小于1u，一般為0.21u，因?yàn)榻杆俾逝c其厚度成反比。用膜進(jìn)展空氣除濕，首先考慮的是采用親水膜715，如聚乙烯醇膜，賽璐玢膜，藻酸膜，殼聚糖膜，芳香聚酰亞胺，聚丙烯腈和醋酸纖維素膜。另一類值得注意的膜是浸滲劑改性膜。所謂浸滲劑是指填充在膜中的高吸水性物質(zhì)，常用sF、LiBr、季胺鹽等鹽類。在空氣除濕過(guò)程中只有蒸汽與膜接觸，浸滲劑可長(zhǎng)期保存在膜內(nèi)不被洗脫，增加了膜對(duì)水蒸氣的溶解和擴(kuò)散才能。據(jù)報(bào)道，添加sF的聚乙烯醇復(fù)合膜處理乙醇-水蒸氣時(shí)，在保持相當(dāng)高別離系數(shù)的情況

10、下，浸透通量進(jìn)步一倍多；添加sF的纖維素膜處理丙醇-水蒸氣時(shí)，浸透通量增加10倍數(shù)。ussler等人3應(yīng)用聚醚硯復(fù)合膜，Pan等人10應(yīng)用非對(duì)稱三醋酸纖維素中空纖維來(lái)對(duì)空氣進(jìn)展除濕。他們的研究都說(shuō)明這些膜具有較高的水蒸氣透過(guò)度和選擇度。但是，聚醚硯復(fù)合膜比擬昂貴，而三醋酸纖維素膜那么很容易被液態(tài)水破壞，所以應(yīng)防止接觸液態(tài)水。復(fù)合膜的表層的任何小洞將嚴(yán)重影響復(fù)合膜的別離性能。Bnne等人11采用多孔均質(zhì)纖維素膜來(lái)對(duì)空氣除濕，但是這種膜只適用于相對(duì)濕度較大的空氣除濕。因?yàn)橄鄬?duì)濕度較小時(shí)，膜中空隙的存在將使空氣很容易浸透通過(guò)，從而影響膜對(duì)水蒸氣的別離性能。而當(dāng)空氣濕度較大時(shí)，水會(huì)在這些空隙中冷凝，從

11、而使氮?dú)?、氧氣難以通過(guò)，到達(dá)水和空氣別離的目的。非對(duì)稱三醋酸纖維素中空纖維在35，浸透?jìng)?cè)壓力2.3kPa條件下，水在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的透過(guò)度為7.210-10g/(Pa2s)。纖維內(nèi)徑70u，外徑225u，纖維的外外表是較厚的選擇性活性層。實(shí)驗(yàn)采用的除濕器單元類似于管殼式換熱器，每個(gè)單元由32根14長(zhǎng)的纖維組成。經(jīng)過(guò)對(duì)膜透水結(jié)果的分析可知，膜的有效活性層厚度是1.1u。ang等人2研究了中空纖維膜除濕的傳質(zhì)過(guò)程。實(shí)驗(yàn)中使用的中空纖維膜單元參數(shù)如下：每個(gè)單元類似于一個(gè)管殼式換熱器，外殼由尼龍做成，外徑1.0或2.5，分別內(nèi)含30根和400根纖維，每根纖維長(zhǎng)94，外徑600u，纖維由充滿微孔的聚硯做支撐

12、層，內(nèi)壁覆蓋一層界面交聯(lián)的硅氧烷酰胺做選擇性活性層。這種膜的水蒸氣與空氣的選擇性可以高達(dá)4000：1；水在單位膜厚的透過(guò)度也很高，達(dá)5/s。所以，傳質(zhì)過(guò)程不僅與膜本身的阻力有關(guān)，而且膜兩側(cè)的邊界也有很重要的影響。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)與模型比照的分析，他們認(rèn)為：對(duì)于別離空氣和水的膜過(guò)程，空氣穿過(guò)膜的傳質(zhì)阻力主要由膜本身的擴(kuò)散阻力組成；而水蒸氣穿過(guò)膜的傳質(zhì)阻力主要由膜本身的擴(kuò)散阻力構(gòu)成。所以可以認(rèn)為膜本身對(duì)水的透過(guò)度有無(wú)窮大。另外，水蒸氣與空氣的選擇性并非越大越好，合理選取選擇性，可以增加除濕氣產(chǎn)量，減小膜面積。引入吹掃氣，或使局部空氣浸透流過(guò)膜，可降低浸透?jìng)?cè)的膜厚度，降低水蒸氣傳質(zhì)阻力，增加水蒸氣的透過(guò)。

13、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，多孔聚硯中空纖維在操作壓力0.7Pa時(shí)，除濕率85%，枯燥氣露點(diǎn)可達(dá)-20以下。與纖維素膜不同，同樣為有機(jī)高分子膜的凝膠膜具有不同的除濕機(jī)理。ha等人12研究了凝膠膜空氣除濕的過(guò)程。他們使用由再生的纖維素經(jīng)過(guò)銅銨化處理獲得的被稱為uprphan的膜，這種膜具有強(qiáng)烈的親水性，并且膜分子與水分子接觸時(shí)，能立即生成水凝膠，進(jìn)一步將分子鏈撐大。這樣，當(dāng)膜與很濕的空氣接觸時(shí)，聚合物分子鏈遇水發(fā)生膨脹，膨脹后的分子鏈之間充滿水，成為透水的良好通道。而由于空氣在水中的溶解度很小，所以分子鏈間的這些水又成為使空氣難以透過(guò)的屏障。當(dāng)這種膜與較為枯燥的空氣接觸時(shí)，聚合物分子鏈?zhǔn)l(fā)生收縮，分子間距減小，

14、空氣同樣難以從膜分子鏈之間透過(guò)去。ha等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了這種凝膠膜的透濕性，結(jié)果說(shuō)明，在真空除濕形式下，該膜的透濕率對(duì)空氣的相對(duì)濕度非常敏感，膜的透濕率是膜進(jìn)口空氣相對(duì)濕度的指數(shù)函數(shù)。水蒸氣與氮?dú)獾膭e離系數(shù)隨相對(duì)濕度的不同而在20250之間變動(dòng)，水蒸氣的透過(guò)度在1.19.510-11g/(Pa2s)之內(nèi)。這種膜的缺點(diǎn)是在低相對(duì)濕度時(shí)，膜的除濕才能不強(qiáng)，與空氣的別離系數(shù)不高。22無(wú)機(jī)膜221分子篩膜的性質(zhì)與有機(jī)高分子膜相比，無(wú)機(jī)膜具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)如：耐熱、耐化學(xué)腐蝕和良好的機(jī)械強(qiáng)度，特別合適于高溫氣體別離和化學(xué)反響過(guò)程。目前實(shí)際使用的無(wú)機(jī)膜孔徑多在0.11u，由于陶瓷膜多孔，其浸透選擇性較差1

15、6。沸石具有規(guī)那么孔道，孔徑0.31.2n可調(diào)，其外表吸附性能、酸堿性能及催化性能可因此而發(fā)生顯著變化，已廣泛用于吸附制冷、催化、氣體別離和凈化。假如將分子篩以膜形式加以利用，將其用來(lái)調(diào)整多孔材料的孔道構(gòu)造和尺寸，使之能獲得孔徑小于1n的無(wú)機(jī)膜，并能用于高溫氣體別離、空氣除濕、浸透蒸發(fā)等分子程度的別離過(guò)程，可以實(shí)現(xiàn)氣相別離的連續(xù)進(jìn)展。因此分子篩膜成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。分子篩膜的浸透性能取決于浸透溫度壓力和處理介質(zhì)的性質(zhì)，當(dāng)然膜厚也是一個(gè)重要因素。由于分子篩對(duì)某些組分具有強(qiáng)烈的吸附性，因此分子篩膜的浸透過(guò)程既要考慮其分子選擇性又要考慮其吸附性能對(duì)浸透性能的影響。222分子篩膜的傳濕機(jī)理對(duì)分子篩膜

16、別離氣體的機(jī)理的研究已有許多報(bào)道，其中Asaeda等人認(rèn)為多孔固體膜別離氣體的歷程一般分為4種類型1719；Knudsen擴(kuò)散。在有壓差條件下膜孔徑510n，無(wú)壓差條件下膜孔徑550n時(shí)，Knudsen擴(kuò)散起主導(dǎo)作用，其別離系數(shù)為被別離氣體相對(duì)分子質(zhì)量之比的平方根；外表擴(kuò)散。膜孔壁上吸附分子通過(guò)吸附分子的濃度梯度在外表上進(jìn)展擴(kuò)散，這一歷程中被吸附狀態(tài)對(duì)膜別離性能有一定影響。被吸附組分比不被吸附組分?jǐn)U為110n時(shí)外表擴(kuò)散起主導(dǎo)作用。對(duì)于氣體別離，外表擴(kuò)散比Knudsen擴(kuò)散更為有用；毛細(xì)管冷凝。在溫度較低的情況下如接近0時(shí)，每一孔道都有可能被冷凝物組分堵塞而阻止了非冷凝物組分的浸透，當(dāng)孔道內(nèi)的冷

17、凝物組分流出孔道后又蒸發(fā)時(shí)，就實(shí)現(xiàn)了別離；分子篩效應(yīng)。這是一個(gè)比擬理想的別離歷程，分子大小不同的氣體混合物與膜接觸后，大分子被截留，而小分子那么通過(guò)孔道，從而實(shí)現(xiàn)了別離。223分子篩膜的應(yīng)用沸石膜具有均一的孔徑，優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和再生性。沸石晶穴內(nèi)部存在著強(qiáng)大的庫(kù)侖電場(chǎng)和極性作用，使它對(duì)水有極大的親和力。因此，在沸石膜脫水過(guò)程中，水分子在其上優(yōu)先吸附形成的外表擴(kuò)散及毛細(xì)凝聚現(xiàn)象，將使水蒸氣與氣體的別離系數(shù)很大，是一種很好的氣體脫水膜材料。Asaeda等人17使用鑄漿法制得了分子篩陶瓷膜來(lái)別離醇水的混合物蒸氣，膜的支撐層是孔較大的陶瓷片，厚度0.001，空隙率50%，平均孔徑1u，外表

18、活性層是由硅鋁溶膠鑄成的，其厚度10u，平均孔徑3n。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，在25，50%的溫度和相濕度下，空氣的透過(guò)率非常小，小于2l/2h，而水的透過(guò)率可高達(dá)15l/2h。水蒸氣與空氣選擇性是460：1。這些結(jié)果顯示，空氣和不在這種陶瓷膜的別離機(jī)理是由于毛細(xì)管冷凝后的液體流。王金渠等人20對(duì)用水熱液相合成法制備的A型沸廠膜的研究發(fā)現(xiàn)，所制備的膜雖然對(duì)N2和2的別離系數(shù)不高，但對(duì)氣體中微量水蒸氣的脫除仍表現(xiàn)出較好的別離效果。分析原因認(rèn)為，無(wú)機(jī)多孔膜進(jìn)展氣體別離時(shí)，篩分機(jī)理限于目前的制膜程度，尚不能占據(jù)主要地位；努森擴(kuò)散和外表擴(kuò)散機(jī)理是眾多研究者注目的焦點(diǎn)。當(dāng)易凝聚氣體存在時(shí)，發(fā)生在膜孔中的毛細(xì)凝聚現(xiàn)象將

19、顯得非常重要，成為最主要的別離機(jī)理。當(dāng)氣體中存在易吸附的氣體時(shí)，外表擴(kuò)散機(jī)理將起主導(dǎo)作用。王金渠等人在平板式膜氣體浸透裝置中測(cè)試了A型沸石膜的除濕性能，發(fā)如今00.6Pa的空氣壓力范圍內(nèi)，隨著壓力的升高和溫度的降低，水蒸氣的浸透速率增大，與空氣的別離系數(shù)增加，這是由沸石對(duì)水蒸氣的吸附性能決定的。但文獻(xiàn)并沒(méi)給出詳細(xì)的水蒸氣浸透速度。23液膜液膜有兩種形式，一種是乳狀液膜，以外表活性劑穩(wěn)定薄膜。另一種是帶支撐層的液膜，即將液膜填充于微孔高分子構(gòu)造中。后者比前者穩(wěn)定。Deetz21研究了將液體LiBr溶液浸漬于醋酸/硝酸纖維膜中形成的液膜的透濕性能，他主要研究了該膜的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將此膜置于相對(duì)濕

20、度小于3%的枯燥氮?dú)庵袝r(shí)，薄膜中的LiBr液相會(huì)蒸發(fā)，氮?dú)鈺?huì)在多孔的膜分子晶格間自由渡過(guò)，導(dǎo)致氣體別離失敗。假如渡過(guò)的是相對(duì)濕度較大的空氣，由于水會(huì)連續(xù)不斷地在膜的微孔中冷凝，冷凝后的水向低壓側(cè)浸透，又補(bǔ)低壓側(cè)的真空作用抽走，空氣中的水會(huì)繼續(xù)在微孔中冷凝，膜中的液相LiBr會(huì)穩(wěn)定下來(lái)，使空氣除濕過(guò)程連續(xù)進(jìn)展。24V去除膜V意為揮發(fā)性有機(jī)化合物，是英文Vlatileraganipund的縮寫。這些物質(zhì)在封閉環(huán)境的空氣中到達(dá)一定濃度后，會(huì)對(duì)人的安康造成不良影響，引起疲勞、頭疼、惡心等反響。此外，V還有致癌作用。所以在對(duì)室內(nèi)送風(fēng)進(jìn)展除濕的同時(shí)，還應(yīng)去除其中的V。PddarTK等人5使用微孔憎水性對(duì)稱

21、或非對(duì)稱中空纖維膜來(lái)去除空氣中的V，在這種中空纖維的外外表涂有一層超薄致密V的選擇性膜經(jīng)過(guò)等離子聚合化。工作時(shí)，被處理空氣流過(guò)纖維內(nèi)部，V滲過(guò)多孔的基膜，被活性膜選擇性吸附，在纖維外側(cè)真空的驅(qū)動(dòng)下脫除。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，使用30長(zhǎng)的中空纖維，當(dāng)V的體積分?jǐn)?shù)較高如300004000010-6時(shí)，V的脫除率可高達(dá)98%99%，假如再與吸附法結(jié)合起來(lái)，V的體積分?jǐn)?shù)可以降得更低。3除濕膜的形態(tài)和特性除濕膜的形態(tài)根本有兩種：平板式和中空纖維式。平板式膜的制備工藝比擬簡(jiǎn)單，適宜于在實(shí)驗(yàn)室手工制作；用在工藝上時(shí)對(duì)流體的阻力小，構(gòu)造簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。目前在實(shí)驗(yàn)室制備的大局部膜都是平板膜。一般來(lái)講，膜別離過(guò)程的傳質(zhì)速率較

22、小，尤其是在反浸透、氣體別離及浸透汽化過(guò)程中，由于膜中致密活性層的存在，傳質(zhì)速率非常低。為了滿足實(shí)際工業(yè)過(guò)程中處理大量物料的需要，開展了中空纖維，與平板膜相比，中空纖維具有如下優(yōu)點(diǎn)22：膜呈自支撐構(gòu)造，無(wú)需另加其它支撐體，可大大簡(jiǎn)化組裝成膜組件時(shí)的復(fù)雜性；中空纖維組件具有很高的裝填密度，它可以提供很大的比外表積。如0.32的中空纖維組件可以提供5002的有效膜面積，而同樣條件下的平板膜組件為202，管式膜組件為52。重現(xiàn)性好，放大容易。一般情形下，對(duì)于中空纖維膜組件，實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的膜組件與工業(yè)規(guī)模的膜組件相比，其中的流動(dòng)形式與別離效果差異不大。所以，采用中空纖維膜時(shí)，可以用很大的膜面積抵消膜過(guò)程

23、中傳質(zhì)速率低的弱點(diǎn)，從而給膜別離技術(shù)在工業(yè)消費(fèi)中的推廣應(yīng)用提供了有利條件。它的缺點(diǎn)是制備工藝復(fù)雜，假如是液體還要對(duì)料液進(jìn)展預(yù)處理，以防堵塞。4結(jié)論膜法除濕作為一種新的除濕方法，具有傳統(tǒng)除濕方法的不具有的許多優(yōu)點(diǎn)，如除濕過(guò)程連續(xù)進(jìn)展，無(wú)腐蝕問(wèn)題，無(wú)需閥門切換，無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，系統(tǒng)可靠性高，易維護(hù)，能耗小，維護(hù)費(fèi)用低等。有機(jī)強(qiáng)化傳濕，應(yīng)盡量增大膜兩側(cè)的壓力差。詳細(xì)系統(tǒng)方案可采用壓縮法、真空法、吹掃氣法及混合法。這些方法都必須在膜兩側(cè)產(chǎn)生一個(gè)很大的壓力差，將對(duì)膜的強(qiáng)度提出很高要求。另外，對(duì)泵等設(shè)備也有較高要求。假如能在膜兩側(cè)產(chǎn)生一個(gè)溫差，靠膜造成的濃度差來(lái)實(shí)現(xiàn)傳濕，那么將克制這些不利因素，這將是一種新型

24、的除濕形式。有機(jī)高分子聚合物膜、無(wú)機(jī)膜和液膜都能用來(lái)除濕。有機(jī)高分子聚合物膜具有較高的水蒸氣透過(guò)度和選擇度。無(wú)機(jī)膜具有耐熱、耐化學(xué)腐蝕的優(yōu)點(diǎn)和良好的機(jī)械強(qiáng)度，特別合適于高溫氣體別離和化學(xué)反響過(guò)程。目前實(shí)際使用的無(wú)機(jī)膜孔徑多在0.11u。陶瓷膜由于多孔，浸透選擇性較差。沸石具有規(guī)那么孔道，孔徑0.31.2n可調(diào)，其外表吸附性能、酸感性能及催化性能可因此而發(fā)生顯著變化，假如將分子篩以膜形式加以利用，將其用來(lái)調(diào)整多孔材料的孔道構(gòu)造和尺寸，使之能獲得孔徑小于1n的無(wú)機(jī)膜，并能用于高溫氣體別離、空氣除濕、浸透蒸發(fā)等分子程度的別離過(guò)程，可以實(shí)現(xiàn)氣相別離的連續(xù)進(jìn)展。因此分子篩膜成為近年來(lái)研究的特點(diǎn)?？偟恼f(shuō)來(lái)

25、，除濕膜還存在透濕率低、強(qiáng)度差、本錢高的缺點(diǎn)。今后隨著膜材料和制膜工藝的研究進(jìn)展，膜空氣除濕必將研究會(huì)調(diào)及其它領(lǐng)域獲得更大的開展。5參考文獻(xiàn)1Tasaka,FutauraH.Theeffetfteperaturentherssis.JebraneSi,1986,28:183-190.2angKL,etal.Hllfiberairdrying.JebraneSi,1992,72:231-244.3usslerEL,etal.Airdryingithhllfiber.AIHESepDivTpialnferene,iai,FL,Nveber,1992:866.4JansenAE,etal.ethds

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