文档介绍：天津大学
硕士学位论文
超临界流体在多孔膜中的渗透
姓名:刘丽丽
申请学位级别:硕士
专业:化学工程
指导教师:张宝泉
20040101
要摘在膜中的渗透通量提供了依据。通过与实验结果对比发现,超临界以及中低临界区域,:的渗透曲线明显变化偏离二项尘气模型,而采用本文建立的模型超临界流体与膜的耦合过程作为一种新型的反应与分离技术,近年来发展迅速,在绿色化学加工过程中的应用前景广阔。超临界流体在膜中的渗透机理与模型计算具有环种匾5墓ひ导壑担唤瞿芄话镏治鲴詈瞎讨懈鞣掷氩问影响因素,而且能够指导膜制备过程,使耦合过程从第一步实现最优化。超临界流体的渗透机理研究很不成熟,基础理论研究方面几乎是空白。本文的研究目的就是要从介孔膜丌始,系统地研究超临界流体在多孔介质中的渗透传质机理,这项工作具有重要的理论与实际意义。本文研究了三种气体诔俳缱刺峦ü嗫滋沾赡さ纳浮首先以二项尘气模型为基础,考虑到粘性流表达式中粘度的贡献及近超临界区流体粘度的奇异性变化,提出了模型的修正方法和新的模型表达式。的渗透实验结果表明,由渗透曲线计算的膜平均孔径和压汞实验得到的平均孔径非常吻合蟛睢%得鞒俳鏗诙嗫啄ぶ械纳缚梢杂枚畛气模型表示。通过的渗透数据可以获得膜的结构参数,从而为计算其它流体压下谀ぶ械纳敢部梢杂枚畛酒P兔枋觯蟛罱闲 T诮俳绾统方程可以更好地描述实验结果,对于深入分析超临界流体在多孔膜中的渗透传质关键词:超临界流体尘气模型扩散氧化铝陶瓷膜机理、把握关键影响因素有重要意义。渗透
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跏躲铮学位沦文作者躲莎签字慨渺印年/月签字日蝴:瑚年/爿寥到和碉学位论文版权使用授权书独创性声明签字日期:加年日或撰写过的研究成果,也不包含为获得叁盗盘鲎或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解盘盗盘堂特授权盘洼盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的作了明确的说明并表示了谢意。索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ掉学位论文作者签名书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中有关保留、使用学位论文的规定。
第一章前言超临界流体是一’种特殊的物质相态,具有许多不同于一般气体和液体的特殊性质。膜技术是世纪下半叶发展起来的一种新型分离技术,有着耗能低、单级分离效率高、不污染环境等优点,在工业上已经得到广泛的应用。综合了这两种技术优点的耦合过程,可以克服各自单技术应用的发展迫切需要基础理论的同步指导。因此,超临界流体在膜中的渗透机理与模型计算具有十分重要的应用价值,它不仅能够,帮助分析耦合过程中各分离参数的影响,而且能够指导膜制备过程,目前关于超俳缌魈逶诙嗫捉橹手写实难芯浚姑挥薪⑾褚话流体传质那么完善的模型,理论基础也十分匮乏。主要原因包括:实验条件苛刻,流体性质在近临界区有突变,对检测手段有更高的要求。此外,超临界流体的性质复杂,不能用一般流体传质的研究方法分析超临界条件下传质现象。若要提高超临界扩散现象的研究水平,还需本研究将借助无机陶瓷膜,研究三种超临界流体在介孔范围内的渗透传质行为,力求建立一个在多孔介质中普遍适用的超临界流体渗透赭此,首先根据文献中报导的超临界流体在多孔介质中扩散的研究方法,确定用稳态法研究三种比较常见的气体诔俳状态下在多孔氧化铝陶瓷膜中的渗透规律。以尘气模型为基础,根据超临界流体的特性和渗透实验结果,提出了新的模型计算方法。所建立的模型计算方法和实验获得的三种流体加压和超临界条件下的渗透数据还未见公开报道。研究结果表明,超临界和在介孑ぶ械纳缚捎靡话愕某酒P兔枋觯欢枋龀俳鏑的渗透行独应用带来的缺陷,提高过程速率和选择性,降低能耗、优化反应和分离过程,具有重要的实际意义,在绿色化学工艺的发展方面有着广阔的应用前景。使耦合过程从第一步实现最优化。要对整体的超俳缌魈謇砺劢胁欢系姆⒄购屯晟啤模型。为需要对尘气模型进行修。第一章前南’
第二章文献综述超临界态和超临界流体技术腥芙狻鹊氖笛榈谝淮蜗允玖些过程也已实现了工业化,如超临界水氧化法处理废水等,超临界化对任何‘个气液共存的平衡体系而言,其气态和液态的密度是不同的,液念物质的密度大于气态。如果给这个平衡体系不断升温并加压的话,热膨胀会使液态的密度不断减小,同时气体的密度随压强的增大而不断增大,这样液体和气体之问的密度差别就不断减小,当温度和压强高到一定程度时,气态和液态的密度趋于相等,它们之间的分界线也就消失了,物质的这种状态就是它的临界状态,或者是临