[發(fā)明專利]一種非接觸式中空纖維膜滲透量的測(cè)量方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911025120.6
• 申請(qǐng)日: 2019-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110639367B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張立志;郭欣;何奎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D61/36
• 分類號(hào): B01D61/36;B01D63/02;B01D65/10
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 李秋武

本發(fā)明涉及一種非接觸式中空纖維膜滲透量的測(cè)量方法，包括以下步驟，關(guān)閉風(fēng)扇，在第一容器中加入熱水，待中空纖維膜溫度穩(wěn)定后，清空第二容器并開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間段Δt后，對(duì)第二容器中的熱水進(jìn)行測(cè)量，獲得無(wú)風(fēng)滲透熱水質(zhì)量參數(shù)；啟動(dòng)風(fēng)扇，待中空纖維膜溫度穩(wěn)定后，對(duì)中空纖維膜進(jìn)行測(cè)量，獲得中空纖維膜的溫度參數(shù)；利用無(wú)風(fēng)滲透熱水質(zhì)量參數(shù)和中空纖維膜的溫度參數(shù)，求得熱水在啟動(dòng)風(fēng)扇測(cè)量過(guò)程中的總熱量損失Q和對(duì)流傳熱量Q_對(duì)；利用Q_潛＝Q?Q_對(duì)和求得中空纖維膜滲透量W’。本方法可以測(cè)量單根中空纖維膜的滲透量，能夠更好地探究中空纖維膜接觸器在氣掃式膜蒸餾過(guò)程中的放大效應(yīng)。本發(fā)明還涉及一種非接觸式中空纖維膜滲透量的測(cè)量裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種非接觸式中空纖維膜滲透量的測(cè)量方法和裝置。

背景技術(shù)

膜蒸餾由于其潛在的商業(yè)價(jià)值，受到了越來(lái)越多的關(guān)注。滲透量是單位時(shí)間單位膜面積的產(chǎn)水量。在研究膜蒸餾的過(guò)程中，滲透量是必須測(cè)量的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，往往需要在不同的標(biāo)準(zhǔn)和條件下測(cè)量不同膜的滲透量。

現(xiàn)有技術(shù)中中空纖維膜滲透量的測(cè)量方法是首先制作由數(shù)百上千根的中空纖維膜組成的膜組件，膜組件一端連通第一容器，另一端連通第二容器，膜組件水平設(shè)置。第二容器首先清空，然后在第一容器裝上熱水，第一容器中的熱水經(jīng)過(guò)膜組件滲透后，進(jìn)入到第二容器中。

該方法需要在第一容器和第二容器上安裝溫度傳感器進(jìn)行溫度測(cè)量，還需要使用流量計(jì)和濕度計(jì)分別測(cè)量掠過(guò)膜組件周圍的空氣流量和相對(duì)濕度等參數(shù)，最后對(duì)測(cè)得的各個(gè)參數(shù)通過(guò)傳質(zhì)公式計(jì)算得到膜組件滲透量。

現(xiàn)有技術(shù)存在以下技術(shù)問(wèn)題：

1.需要制作由數(shù)百上千根中空纖維膜組成的膜組件，準(zhǔn)備過(guò)程繁瑣；

2.只能測(cè)量多根測(cè)量中空纖維膜組成的中空纖維膜束，無(wú)法比較準(zhǔn)確測(cè)量單根中空纖維膜的滲透量，無(wú)法很好地探究中空纖維膜接觸器在氣掃式膜蒸餾過(guò)程中的放大效應(yīng)，無(wú)法直接比較不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的之一是：提供一種非接觸式中空纖維膜滲透量的測(cè)量方法，通過(guò)該方法可以測(cè)量單根中空纖維膜的滲透量，無(wú)需制作復(fù)雜的膜組件，準(zhǔn)備過(guò)程簡(jiǎn)單，能夠更好地探究中空纖維膜接觸器在氣掃式膜蒸餾過(guò)程中的放大效應(yīng)，可以直接比較不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的之二是：提供一種非接觸式中空纖維膜滲透量的測(cè)量裝置，通過(guò)該裝置可以測(cè)量單根中空纖維膜的滲透量，無(wú)需制作復(fù)雜的膜組件，準(zhǔn)備過(guò)程簡(jiǎn)單，能夠更好地探究中空纖維膜接觸器在氣掃式膜蒸餾過(guò)程中的放大效應(yīng)，可以直接比較不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種非接觸式中空纖維膜滲透量的測(cè)量方法，包括以下步驟，

調(diào)節(jié)第一容器和第二容器之間距離，使中空纖維膜處于水平拉直狀態(tài)，且中空纖維膜中部正對(duì)風(fēng)扇；

關(guān)閉風(fēng)扇，在第一容器中加入熱水，熱水開(kāi)始從第一容器滲透到第二容器中；待中空纖維膜溫度穩(wěn)定后，清空第二容器并開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間段Δt后，對(duì)第二容器中的熱水進(jìn)行測(cè)量，獲得無(wú)風(fēng)滲透熱水質(zhì)量參數(shù)；

啟動(dòng)風(fēng)扇，待中空纖維膜溫度穩(wěn)定后，對(duì)中空纖維膜進(jìn)行測(cè)量，獲得中空纖維膜的溫度參數(shù)；

利用無(wú)風(fēng)滲透熱水質(zhì)量參數(shù)和中空纖維膜的溫度參數(shù)，求得熱水在啟動(dòng)風(fēng)扇測(cè)量過(guò)程中的總熱量損失Q和對(duì)流傳熱量Q_對(duì)；

利用Q_潛＝Q-Q_對(duì)求得潛熱Q_潛；

利用求得中空纖維膜滲透量W’，其中H是單位質(zhì)量的水變?yōu)樗魵獾撵首儭?/p>