【摘 要】
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近年来,超滤技术广泛应用于工业浓缩和纯化过程,如何提高聚合物超滤膜性能的研究很多,但中空纤维膜超滤膜性能的研究相对较少,因为中空纤维膜的制备过程涉及更复杂的因素,在
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近年来,超滤技术广泛应用于工业浓缩和纯化过程,如何提高聚合物超滤膜性能的研究很多,但中空纤维膜超滤膜性能的研究相对较少,因为中空纤维膜的制备过程涉及更复杂的因素,在纺丝过程中快速的相转化动力学和界面传质以及大量的纺丝参数.该文对中空纤维膜形成过程中的理论、制备和应用进行了研究,具体内容如下:首先,为了了解质量传递、表面张力和阻力对初生中空纤维膜速度分布的影响,在空间间距区内初生中空纤维膜形成过程中,利用龙格—库塔法对初生中空纤维膜速度分布进行了数值模拟,并分析了各种影响因素.质量传递对速度分布的影响采用复杂函数(G(C<,h>))来描述,而且研究了两种情况:第一种情况G(C<,h>)是常数;第二种情况G(C<,h>)是变量.后者是在不同空间间距内随初生中空纤维膜的溶剂浓度而变化的,同时可用一种经验方程来描述这种变化,预测值与实验值符合良好.其次,用不同分子量(MW:200、600、2000、6000和10000)的聚乙二醇(PEG)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP40000,MW:200)PVP40000作为添加剂,N-甲基-2吡咯烷酮(NMP)为溶剂,研究了PEG和PVP添加剂对不同聚醚砜(PES)中空纤维超滤膜的影响.含固量25wt％和其配比为20∶5∶75的PES/PEG/NMP或18∶7∶75的PES/(PEG600+PVP40000)/NMP为铸膜液,以水作为芯液和外凝胶剂,纺制了非对称结构PES中空纤维超滤膜,讨论了PEG分子量和PEG600在铸膜液中的浓度对PES中空纤维膜分离性能,膜的形态和力学性能的影响;通过扫描电镜进行表征了PES中空纤维超滤膜结构(包括截面,外表面,内表面),讨论了PES中空纤维超滤膜的机械性能;利用牛血清白蛋白(BSA,MW 67000)、鸡蛋白蛋白(CEA,MW 45000)和溶菌酶(MW14400)测定了PES中空纤维超滤膜的性能.第三,以甲醇、乙醇、异丙醇以水为添加剂,NMP为溶剂,采用干/湿相转化法研究了非溶剂对PES中空纤维超滤膜的影响.最后,将截留分子量(MWCO)为30000的聚醚砜(PES)中空纤维超滤膜用于回收模拟污水中的聚乙烯醇(PVA),研究了中空纤维膜组件位置(垂直和水平位置)对PVA回收的影响.
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