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电场和改性PVDF膜相分离结构协同作用下逆流微细通道压降特性
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作者 罗小平 贾梦帆 李世珍 《化工进展》 北大核心 2025年第2期646-659,共14页
为解决微通道两相流传热过程中相变导致体积急剧膨胀,引发的流速不均、压降波动、局部过热等问题,本文对有无电场作用下不同相分离透气孔密度的逆流微细通道(PSP00型、PSP04型、PSP06型、PSP10型)内流动沸腾两相压降进行了研究,引入性... 为解决微通道两相流传热过程中相变导致体积急剧膨胀,引发的流速不均、压降波动、局部过热等问题,本文对有无电场作用下不同相分离透气孔密度的逆流微细通道(PSP00型、PSP04型、PSP06型、PSP10型)内流动沸腾两相压降进行了研究,引入性能评估指标(PEC)对不同电压(0、200V、400V、600V)作用下有无相分离结构的逆流微通道的综合传热性能进行了研究,并利用高速摄影仪对通道进行了可视化研究,引入了受限气泡长径比变化率来分析通道内受限气泡的生长行为。研究结果发现,相分离结构透气孔密度越大,通道内流动阻力和压降越小,随着热流密度的增大,两相压降减小程度更加明显;施加电场会使通道内两相压降增大,但与相分离结构协同作用后的通道内两相压降相比,增加幅度减小,施加600V电压的有相分离结构的PSP10型通道较无相分离结构PSP00型通道两相压降降低了14.2%;电场和相分离结构均可使微细通道内受限气泡长径比减小,且相分离孔密度和电压越大,受限气泡长径比越小;单独电场、单独相分离结构以及电场与相分离结构复合作用均有利于提高微细通道的综合换热性能PEC,其中电场与相分离结构复合作用效果最好,且相分离结构透气孔密度和电压越大,PEC越大,电场和相分离结构(PSP10-600V)同时作用时的最大PEC为1.30,比单独电场(PSP00-600V)作用时的最大PEC提高了13.0%,比单独相分离结构(PSP10型)作用时的最大PEC提高了7.4%。 展开更多
关键词 逆流微通道 改性pvdf膜 针状电极 压降 性能评估指标 气泡
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两性离子聚合物功能化改性PVDF膜及其性能研究 被引量:6
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作者 周晓吉 孙一卓 +2 位作者 刘天澍 程莹 白仁碧 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期84-92,共9页
通过活性自由基聚合用羧酸甜菜碱丙烯酸甲酯(CBMA)和苯乙烯(St)制备了一种含有两性离子的聚合物P(St_(x)-co-CBMA_(y)),并将其作为添加剂,采用非溶液致相分离(NIPS)法制备了改性聚偏氟乙烯(PVDF)膜,并对膜性能进行测试研究.通过ATR-FTIR... 通过活性自由基聚合用羧酸甜菜碱丙烯酸甲酯(CBMA)和苯乙烯(St)制备了一种含有两性离子的聚合物P(St_(x)-co-CBMA_(y)),并将其作为添加剂,采用非溶液致相分离(NIPS)法制备了改性聚偏氟乙烯(PVDF)膜,并对膜性能进行测试研究.通过ATR-FTIR及XPS分析可知,改性膜表面出现两性离子聚合物的富集.两性离子的加入对膜的微观结构有明显影响,改性膜的孔隙率及膜厚明显增加.两性离子聚合物的加入改变了膜表面电荷分布,膜的等电点升高,对膜的抗污染性能具有一定的影响.改性膜在静态吸附条件下(pH=5.3)对1.0 g/L牛血清蛋白(BSA)和溶菌酶(LYZ)的吸附量明显降低,具有优异的抗污染性能.用改性膜对BSA和海藻酸钠(SA)进行动态过滤,结果表明,改性膜M-P1对BSA及SA的污染大部分为可逆污染,膜具有较高的通量恢复率. 展开更多
关键词 两性离子聚合物 改性pvdf膜 抗污染性
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一种两亲性共聚物的合成及其对PVDF膜的改性研究 被引量:14
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作者 李妍 周晓吉 +2 位作者 沈舒苏 杨晶晶 白仁碧 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期70-77,共8页
用一步自由基聚合法从苯乙烯(St)和甲基丙烯酸(MAA)制备了一种两亲性共聚物PSxMAAy,并将其作为聚偏氟乙烯(PVDF)膜材料的共混添加剂,通过液体沉淀相转化法制备得到各种改性的PVDF膜.研究表明,该添加剂PSxMAAy不仅和PVDF在一定范围内有... 用一步自由基聚合法从苯乙烯(St)和甲基丙烯酸(MAA)制备了一种两亲性共聚物PSxMAAy,并将其作为聚偏氟乙烯(PVDF)膜材料的共混添加剂,通过液体沉淀相转化法制备得到各种改性的PVDF膜.研究表明,该添加剂PSxMAAy不仅和PVDF在一定范围内有好的相容性,而且含较高MAA比例的添加剂(即PS1MAA1相对于PS4MAA1)对PVDF膜的亲水性及抗污染性的提高具有更大的优势.取决于添加剂的比例,改性PVDF膜的亲水性可大大提高(水接触角可从未改性PVDF膜的93.5°下降为改性PVDF膜的62.1°);对牛血清蛋白(BSA)的抗污染能力显著增强(相比未改性膜BSA的静态吸附量的降低可高达82%).在对BSA和正十六烷乳液的膜过滤实验中,改性PVDF膜对BSA和正十六烷均表现出较好的截留效果和更强的抗污染性能,相比未改性膜的通量衰减率降低而通量恢复率提高. 展开更多
关键词 两亲性共聚物合成 新型添加剂 pvdf改性 亲水和抗污染性能改进
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新型改性PVDF中空纤维膜直接分离模拟棕榈油废水的研究 被引量:2
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作者 聂士超 周晓吉 +3 位作者 刘坤朋 沈舒苏 杨晶晶 白仁碧 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期16-23,共8页
采用一种经亲水疏油改性的PVDF中空纤维膜对模拟棕榈油废水进行了直接油水分离的试验研究.结果表明,该种改性膜能耗低,适合在较低的压差范围(0.08~0.10 MPa)工作,在浓水回流量为初始通量的1.5倍情况下运行效果较佳,进液温度的提高有... 采用一种经亲水疏油改性的PVDF中空纤维膜对模拟棕榈油废水进行了直接油水分离的试验研究.结果表明,该种改性膜能耗低,适合在较低的压差范围(0.08~0.10 MPa)工作,在浓水回流量为初始通量的1.5倍情况下运行效果较佳,进液温度的提高有助于渗透通量的增加和通量衰减的降低,使用45℃的NaOH-SDS混合溶液可完全去除膜的不可逆污染.在进水油浓度从50mg/L至高达1×105 mg/L的试验范围,改性PVDF中空纤维膜对模拟棕榈油废水表现出良好的分离效果,出水TOC含量低于5mg/L,2h过滤通量衰减率为21.2%~59.0%,经清洗后膜通量恢复率接近100%.连续多周期运行的结果证明这种新型改性膜有效地克服了一般有机聚合物膜极易被油污染的缺陷,具有可以直接和较为广泛地用于油水分离的巨大潜力. 展开更多
关键词 改性pvdf中空纤维 模拟棕榈油废水 油水分离 操作条件 运行效果
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