[發(fā)明專利]一種基于親水/疏水雙層膜強(qiáng)化膜接觸器傳質(zhì)的方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202211560915.9 | 申請(qǐng)日： | 2022-12-07 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN116139697A | 公開(kāi)（公告）日： | 2023-05-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 徐澤文;侯影飛;王明;任重義 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中國(guó)石油大學(xué)（華東） |
| 主分類號(hào)： | B01D61/00 | 分類號(hào)： | B01D61/00;B01D63/00;B01D53/22;B01D65/00 |
| 代理公司： | 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專利代理有限公司 37252 | 代理人： | 王曉鳳 |
| 地址： | 266580 山*** | 國(guó)省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 疏水 雙層 強(qiáng)化 接觸器 傳質(zhì) 方法 | ||
本發(fā)明涉及膜接觸器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于親水/疏水雙層膜強(qiáng)化膜接觸器傳質(zhì)的方法。該方法將分解Hsubgt;2/subgt;Osubgt;2/subgt;的高活性催化劑分散到聚偏氟乙烯鑄膜液中，通過(guò)一定的技術(shù)手段制備親水/疏水雙層膜，搭建膜接觸器系統(tǒng)使雙層膜親水側(cè)直接接觸吸收液，并向吸收液中添加一定濃度Hsubgt;2/subgt;Osubgt;2/subgt;。膜接觸器運(yùn)行過(guò)程中，膜親水側(cè)中催化劑降解吸收液中的Hsubgt;2/subgt;Osubgt;2/subgt;產(chǎn)生Osubgt;2/subgt;納米微氣泡，原位鼓泡提高流體邊界層的湍流程度，顯著降低膜接觸器界面?zhèn)髻|(zhì)阻力，提高傳質(zhì)效率。本發(fā)明提高傳質(zhì)的方法無(wú)需復(fù)雜的裝置，適應(yīng)性強(qiáng)，適用于膜接觸器技術(shù)領(lǐng)域，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及膜接觸器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于親水/疏水雙層膜強(qiáng)化膜接觸器傳質(zhì)的方法。
背景技術(shù)
氣候變化是人類面臨的全球性問(wèn)題，隨著各國(guó)二氧化碳排放，溫室氣體猛增，對(duì)生命系統(tǒng)形成威脅。在這一背景下，世界各國(guó)以全球協(xié)約的方式減排溫室氣體，我國(guó)由此提出碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)。碳捕集技術(shù)被認(rèn)為是碳減排的關(guān)鍵手段，目前碳捕集技術(shù)主要有吸收分離，吸附分離和膜分離。吸收法是目前比較成熟的碳捕集技術(shù)，應(yīng)用廣泛。
但是，目前最大問(wèn)題在于吸收液消耗大、導(dǎo)致電廠安裝該工藝后發(fā)電效率下降，同時(shí)吸收過(guò)程中存在一系列如液泛等問(wèn)題。膜吸收系統(tǒng)是將膜和普通吸收相結(jié)合而出現(xiàn)的一種新型吸收系統(tǒng)，膜吸收系統(tǒng)具有傳質(zhì)效率高、吸收設(shè)備尺寸小、易于操作等特點(diǎn)，但是也存在傳質(zhì)阻力大等缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種基于親水/疏水雙層膜強(qiáng)化膜接觸器傳質(zhì)的方法，旨在解決膜吸收系統(tǒng)吸收CO2過(guò)程傳質(zhì)阻力大的問(wèn)題，將原位鼓泡親水/疏水雙層膜應(yīng)用于膜接觸器技術(shù)領(lǐng)域，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。采用的技術(shù)方案為：
一種基于親水/疏水雙層膜強(qiáng)化膜接觸器傳質(zhì)的方法，利用親水/疏水雙層膜在膜接觸器界面反生反應(yīng)，原位鼓泡降低界面?zhèn)髻|(zhì)阻力，具體包括以下步驟：
步驟一，制備高活性催化劑：制備可降解H2O2產(chǎn)生O2的高活性催化劑；
步驟二，制備鑄膜液：將PVDF溶于有機(jī)溶劑中，60℃機(jī)械攪拌24h，將步驟1中制備的高活性催化劑和添加劑加入到有機(jī)溶劑中，60℃機(jī)械攪拌12h，超聲3h，真空脫泡24h，制得親水側(cè)鑄膜液；將PVDF溶于有機(jī)溶劑中，60℃機(jī)械攪拌24h，真空脫泡24h，制得疏水側(cè)鑄膜液；
步驟三，制備親水/疏水雙層膜：通過(guò)一定技術(shù)手段將步驟二的鑄膜液制成親水側(cè)負(fù)載高活性催化劑的親水/疏水雙層膜；
步驟四，配制吸收液，搭建膜接觸器系統(tǒng)：向吸收液中添加一定濃度H2O2，搭建氣液膜接觸器系統(tǒng)，吸收液泵至親水/疏水雙層膜親水側(cè)，待吸收氣體壓送至親水/疏水雙層膜疏水側(cè)。
優(yōu)選的，所述步驟一中，制備的高活性催化劑可降解H2O2，并產(chǎn)生O2納米微氣泡，包括金屬納米顆粒、金屬氧化物及其衍生物、過(guò)氧化氫酶中的至少一種。
優(yōu)選的，所述步驟二中，制備均質(zhì)鑄膜液所使用的有機(jī)溶劑，包括N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜中的至少一種。
優(yōu)選的，所述步驟二中，添加劑為聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一種。
優(yōu)選的，所述步驟二中，PVDF含量為12～20％，有機(jī)溶劑含量為60～88％，高活性催化劑添加量范圍為0.1～2％，添加劑添加范圍為0～10％。
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