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聚-4-甲基-1-戊烯中空纤维膜式人工肺膜组件的氧气和二氧化碳传质性能研究 被引量:2
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作者 臧慧 樊文玲 李磊 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期858-864,共7页
采用自制的聚-4-甲基-1-戊烯中空纤维膜式人工肺组件,进行了氧气和二氧化碳传质性能研究.实验采用自制的模拟液循环装置,模拟液在膜丝外部流动,在氧气通入之前,用驱氧装置实现氧气的排出和二氧化碳的吸收,模拟静脉血,从而达到循环的效果... 采用自制的聚-4-甲基-1-戊烯中空纤维膜式人工肺组件,进行了氧气和二氧化碳传质性能研究.实验采用自制的模拟液循环装置,模拟液在膜丝外部流动,在氧气通入之前,用驱氧装置实现氧气的排出和二氧化碳的吸收,模拟静脉血,从而达到循环的效果.氧气在膜丝内部流动,经过膜组件部分溶解在膜丝外的模拟液中后,剩余氧气排出.模拟液选用去离子水、PBS缓冲溶液(78 v%PBS缓冲溶液,22 v%去离子水)、甘油-水溶液(50 wt%甘油,50 wt%去离子水)和亚硫酸钠水溶液(0.9 wt%亚硫酸钠,99.1 wt%去离子水).实验测定了在不同气-液流速、气相压力和气-液比下,氧气和二氧化碳的传质速率.实验测试表明,随着气-液流速增加,氧气和二氧化碳的传质效果明显增加,在去离子水中,在300mL·min^(-1)流速下,传质速率可达57.11 mL·min^(-1)·m^(-2)和103.59 mL·min^(-1)·m^(-2).随着气相压力的增加,氧气传质效果增速先增后减,逐渐趋于平衡,而二氧化碳的传质效果有所下降.随着气-液比的增加,氧气传质效果有所增加,而二氧化碳传质效果保持不变. 展开更多
关键词 聚-4-甲基-1-戊烯 膜式人工肺 氧气传质性能 二氧化碳传质性能 模拟液循环装置
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聚甲基戊烯膜式人工肺的氧气传质测试及模型计算 被引量:1
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作者 梁亚静 臧慧 +1 位作者 樊文玲 李磊 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期713-719,共7页
使用聚甲基戊烯中空纤维膜式人工肺进行气液两侧的氧气传质研究.膜组件中模拟液分别为去离子水、生理盐水、甘油-水溶液和亚硫酸钠水溶液,模拟液在膜丝外部流动,同时氧气在膜丝内部流动,二者都通过膜传质溶解在模拟液中.氧气传质测试中... 使用聚甲基戊烯中空纤维膜式人工肺进行气液两侧的氧气传质研究.膜组件中模拟液分别为去离子水、生理盐水、甘油-水溶液和亚硫酸钠水溶液,模拟液在膜丝外部流动,同时氧气在膜丝内部流动,二者都通过膜传质溶解在模拟液中.氧气传质测试中维持氧气进气压力为0.3 MPa,模拟液流速为500 mL·min,考察膜组件长度、温度、模拟液种类和运行时间等因素对氧气传质性能的影响.传质测试结果表明:氧气传质速率随着膜组件长度的增加和温度的提高有一定程度的增大,同时随着模拟液黏度的增大而有所减小;另外,随着测试时间的增长,氧气传质速率有所下降.此外,依据双膜理论,结合质量守恒方程以及传质阻力层方程建立了基于中空纤维膜组件的氧气传质数学模型,计算值与实验值的平均误差在15%以内.这对中空纤维膜组件的结构优化和气液传质过程的模拟计算具有一定的参考意义. 展开更多
关键词 聚甲基戊烯 中空纤维膜式人工肺 氧气传质性能 模拟液 传质数学模型
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MBfR中疏水性PVDF中空纤维膜表面改性研究 被引量:2
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作者 温琦 张利娟 +2 位作者 王暄 吕晓龙 袁晓彤 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期16-21,27,共7页
针对膜生物膜反应器(membrane biofilm reactor,MBfR)研究中疏水微孔膜供氧能力不足、耐污染性较差等问题,以壳聚糖(CS)和均苯三甲酰氯(TMC)为水、油两相单体,采用界面聚合法对自制疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行表面改性,采用... 针对膜生物膜反应器(membrane biofilm reactor,MBfR)研究中疏水微孔膜供氧能力不足、耐污染性较差等问题,以壳聚糖(CS)和均苯三甲酰氯(TMC)为水、油两相单体,采用界面聚合法对自制疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行表面改性,采用正交实验法针对水相及油相单体浓度、界面聚合时间及热处理温度等参数对改性PVDF复合膜性能的影响进行系统研究,以氧传质性能为评价指标优化表面改性条件,并选取牛血清白蛋白(BSA)、腐殖酸(HA)、海藻酸钠(SA)为典型有机污染物,考察改性PVDF膜的抗污染能力.结果表明,在最佳表面改性条件TMC质量分数0.35%,CS质量分数0.30%,界面聚合时间15min,热处理温度70℃时,改性PVDF膜与原膜具有相似的机械强度,氧气传质性能提高(氧总转移系数为原膜的1.8倍),亲水性增强(接触角自原膜69.8°降至39.9°),并具有优于原膜的抗污染能力. 展开更多
关键词 膜生物膜反应器 疏水膜 界面聚合 氧气传质性能
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氧化剂高碘酸钠诱发多巴胺自聚合在MBfR膜表面改性中的应用 被引量:5
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作者 袁晓彤 郭东岳 +2 位作者 王暄 吕晓龙 张利娟 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期36-41,共6页
针对膜生物膜反应器(Membrane Biofilm Reactor,MBfR)研究中疏水性微孔膜氧传质性能不佳等问题,采用自聚合法(多巴胺为单体)对自制疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行表面改性,并选用高碘酸钠(Sodium Periodate,SP)为氧化剂,研究氧化... 针对膜生物膜反应器(Membrane Biofilm Reactor,MBfR)研究中疏水性微孔膜氧传质性能不佳等问题,采用自聚合法(多巴胺为单体)对自制疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行表面改性,并选用高碘酸钠(Sodium Periodate,SP)为氧化剂,研究氧化剂SP投加对于多巴胺自聚合过程、改性膜性能及稳定性的影响.研究结果表明,与未投加SP相比,投加SP能够通过加速多巴胺的自聚合及聚多巴胺在膜表面的沉积,大大缩短多巴胺表面改性时间(自24h降至6h),同时获得适用于MBfR技术的机械性能、亲水性能、氧传质性能良好的多巴胺改性膜,改性膜接触角自原膜76.5°降低至33.4°,氧总转移系数自原膜0.78×10^(-2) min^(-1)提高为1.58×10^(-2) min^(-1)(原膜的2.03倍).此外SP的投加还可以提高改性膜在极性溶液、强酸、强碱中的稳定性,投加SP改性膜在丙酮、0.1mol/L HCl及0.1mol/L NaOH中的稳定性较未投加SP改性膜分别提高了96.5%,85.1%与48.8%. 展开更多
关键词 膜生物膜反应器 疏水膜 多巴胺自聚合 氧化剂高碘酸钠 氧气传质性能
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