我中空纖維膜流體力學(xué)研究獲國際認(rèn)可

[編輯:Cyx]  [發(fā)布時間:2015-11-16 16:11:33]  [中國紡織報]

　　近日，國際化工Top期刊《AIChEJournal》(美國化學(xué)工程師協(xié)會雜志)發(fā)表了天津工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院博士李賢輝，教授李建新、何本橋等的論文，題為《用于浸沒式中空纖維膜組件點通量分布預(yù)測與優(yōu)化的過濾模型》。審稿人對該文章給予了很高的評價，認(rèn)為此項工作對理解中空纖維膜通量分布具有重要貢獻(xiàn)，對工業(yè)化組件的設(shè)計具有重要指導(dǎo)意義。

　　中空纖維膜過濾系統(tǒng)由于裝填密度高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點已廣泛應(yīng)用在水處理、生物分離等領(lǐng)域，工程中的應(yīng)用規(guī)模逐年增大，但運行效率和穩(wěn)定性方面的技術(shù)風(fēng)險也隨之增大。如何控制膜污染、實現(xiàn)高效和穩(wěn)定運行一直是工業(yè)界和學(xué)術(shù)界面臨的巨大挑戰(zhàn)。

　　為此，國內(nèi)外開展了大量中空纖維膜組件優(yōu)化設(shè)計實驗研究以及流體力學(xué)優(yōu)化控制理論研究。基于Hagen-Poisenille方程的纖維膜過濾等模型，忽略了可滲透圓管中徑向滲透通量對流動阻力的影響，同時也缺乏有效的實驗監(jiān)測方法對模型進(jìn)行驗證，限制了模型的實際應(yīng)用。

　　天津工業(yè)大學(xué)李建新教授研究小組根據(jù)分割疊加原理建立了中空纖維膜點通量測量方法，針對中空纖維膜運行中徑向跨膜流動對纖維內(nèi)腔流動阻力影響，基于質(zhì)量和動量守恒原理，建立了中空纖維膜過濾流體力學(xué)數(shù)學(xué)模型，明確了中空纖維膜絲內(nèi)徑、長度與產(chǎn)水效率之間的構(gòu)效關(guān)系。該模型模擬值與文獻(xiàn)中實驗結(jié)果相對比，誤差僅為1.1%。該項工作為中空纖維膜組件設(shè)計優(yōu)化和系統(tǒng)穩(wěn)定運行提供了重要的理論依據(jù)，標(biāo)志著該校膜國家重點實驗室在中空纖維膜技術(shù)基礎(chǔ)理論方面取得新的突破。該項研究得到了國家973計劃、教育部創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃的資助。我中空纖維膜流體力學(xué)研究獲國際認(rèn)可