基于空冷的疏水陶瓷膜冷凝器用于烟气脱湿过程强化的实验研究

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中文摘要：以环境空气为冷源,采用硅烷接枝的疏水Al2O3陶瓷膜构建膜冷凝器开展烟气脱湿实验.对比了疏水陶瓷膜与传统疏水钢管的冷凝性能;系统考察了烟气流量、烟气温度、吹扫因子、吹扫气温度、跨膜压差等过程参数对疏水陶瓷膜水回收性能的影响;比较了疏水陶瓷膜冷凝器(空冷)与亲水陶瓷膜冷凝器(水冷)的冷凝性能.结果表明,相同水接触角下(120°),多孔陶瓷膜的烟气温降是致密304钢管的1.3～2.5倍,疏水陶瓷膜能有效强化冷凝传热.疏水陶瓷膜的过程水通量随烟气流量、烟气温度、吹扫因子的增加而上升,随跨膜压差、吹扫气温度的增加而降低.过程水回收率随烟气流量、跨膜压差、吹扫气温度的增加而降低,随吹扫因子的增加而增加,随烟气温度的增加先上升,然后趋于稳定,而后下降.实验工况下,疏水陶瓷膜实现了0.6～5.2 kg·m-2·h-1的水通量和7.6％～57.4％的水回收率.低冷却介质流量下,基于水冷的亲水陶瓷膜的烟气冷凝性能更优异;随着冷却介质流量的上升,疏水陶瓷膜的冷凝性能迅速提升,并达到亲水陶瓷膜的性能.疏水陶瓷膜冷凝器在气体脱湿和水分回收领域有广阔的应用前景,将为改善工业过程的"能源-水资源-环境"关系助力.

外文标题：Flue gas dehumidification through air cooling enhanced by hydrophobic ceramic membranes

作者：

季超、刘炜、漆虹

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作者单位：

南京工业大学化工学院,江苏南京210009

关键词：

多孔陶瓷膜脱湿水分回收疏水改性烟道气凝结传热

基金：

国家自然科学基金中国石油化工股份有限公司项目

项目编号：

21490581317008-6

出版年：

2022

DOI：

10.11949/0438-1157.20220164

化工学报

中国化工学会化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心

影响因子：1.26

ISSN：0438-1157

年,卷(期)：2022.73(5)

参考文献量9