膜蒸餾-結(jié)晶過(guò)程處理乙二醇高鹽廢水的研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文膜蒸餾膜蒸餾結(jié)晶過(guò)程處理乙二醇高鹽廢水的研究結(jié)晶過(guò)程處理乙二醇高鹽廢水的研究TheTreatmentofSalineGlycolWastewaterbyMembraneDistillationCrystallization作者姓名：盧大鵬學(xué)科、專(zhuān)業(yè)：化學(xué)工程學(xué)號(hào)：21407129指導(dǎo)教師：賀高紅教授姜曉濱副教授完成日期：2017年6月大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文

2、I摘要近年來(lái)，隨著全球范圍內(nèi)對(duì)環(huán)境保護(hù)以及廢水回收領(lǐng)域的日益關(guān)注，高鹽有機(jī)廢水的處理越來(lái)越惹人關(guān)注。深海氣田采出水是一種典型的高鹽有機(jī)廢水，來(lái)源于氣田開(kāi)采所使用的抗水合劑乙二醇，同時(shí)富含鹽分。所以如何高效回收廢水中的乙二醇，同時(shí)脫除其中的鹽分一直是這一多元高鹽有機(jī)廢水處理的關(guān)鍵問(wèn)題。目前主要采用的蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)有兩個(gè)缺點(diǎn)：首先，蒸發(fā)結(jié)晶的操作溫度較高，乙二醇損失量大，能耗高；其次，蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程的結(jié)晶過(guò)飽和度不可控，晶體產(chǎn)品的粒度分布不均一

3、，晶體表面缺陷多，后期固液分離困難。針對(duì)以上所提到的高鹽乙二醇廢水處理難題，本論文提出采用基于膜蒸餾結(jié)晶耦合的新型高鹽有機(jī)廢水回收處理技術(shù)，充分利用膜蒸餾操作溫度低的特點(diǎn)，協(xié)同結(jié)晶過(guò)程的精確濃縮速率控制，降低回收過(guò)程能耗、減少乙二醇損失；同時(shí)制備粒度分布集中、表面結(jié)構(gòu)完整的高品質(zhì)晶體產(chǎn)品。研究中首先使用膜蒸餾技術(shù)將乙二醇含鹽水溶液濃縮至近飽和狀態(tài)，系統(tǒng)考察了不同操作條件對(duì)膜蒸餾滲透通量的影響；建立三元體系膜蒸餾滲透通量傳質(zhì)模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)

4、三元體系的膜蒸餾滲透通量的模擬計(jì)算，結(jié)果發(fā)現(xiàn)濃度極化隨乙二醇濃度變化較大，溫度極化變化較??；考察了膜蒸餾過(guò)程的分離效率和長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定情況，發(fā)現(xiàn)在全部考察范圍內(nèi)膜蒸餾的分離效率較高，氯化鈉和乙二醇截留率達(dá)到99%以上，穩(wěn)定性良好，長(zhǎng)期運(yùn)行100h通量穩(wěn)定。同時(shí)，當(dāng)乙二醇（EG）濃度大于60%時(shí)，進(jìn)料處理當(dāng)量較大，可達(dá)6kgm2h1以上。研究使用膜蒸餾結(jié)晶技術(shù)對(duì)近飽和的乙二醇含鹽廢水進(jìn)行了結(jié)晶回收處理。測(cè)定了與三元體系結(jié)晶相關(guān)的一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

5、，考察了分離膜、過(guò)程操作溫度、乙二醇進(jìn)料組成對(duì)晶體產(chǎn)品粒度分布、平均粒徑和晶體表面形貌的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，膜蒸餾結(jié)晶技術(shù)所得到的晶體產(chǎn)品相對(duì)于傳統(tǒng)的真空蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)具有更為集中的粒度分布（C.V.值分別為38和46）以及更為光滑的表面形貌；同時(shí)，操作溫度和結(jié)晶溶液中乙二醇含量也對(duì)晶體產(chǎn)品的性質(zhì)產(chǎn)生較大的影響。本論文還研究了膜輔助結(jié)晶過(guò)程的機(jī)理，建立分離膜界面處顆粒的瞬時(shí)受力狀態(tài)模型，得出了晶體在分離膜表面滑落脫離的數(shù)學(xué)判據(jù)；提出了膜輔助結(jié)