中空纤维空气隙式膜蒸馏海水淡化过程的性能模拟与优化

• 作者: 刘红斌 李卜义 王建友 王济虎
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 响应曲面 中空纤维空气隙式膜蒸馏 模拟 优化 蒸馏 脱盐 设计
• 年，卷（期）: 2015,（2）
• 所属期刊栏目: 分离工程
• 页码范围: 118-125
• 页数: 8页
• 分类号: TQ028.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20141164

摘要

利用响应曲面法（RSM），以模拟标准海水（质量分数3.5%）为进水对中空纤维空气隙式膜蒸馏（AGMD-HF）海水淡化过程的影响因子和膜通量指标进行了模拟优化。通过面向中心复合设计法（CCD）实现了基于热料液进水温度、冷凝液进水温度和料液流量的实验优化设计，并建立了响应值与影响因子之间的二次多项式回归模型。方差分析（ANOVA）、RSM分析及实验响应值与预测值的对比验证了该模型对影响因子和膜通量模拟优化的可信度。进一步地，通过期望函数的引入确定了各影响因子最佳水平，并利用太阳能加热驱动过程实验进行验证。结果表明，ANOVA的决定系数R2达到0.986，p值则低于0.0001；实验膜通量与预测值平均误差仅为6.95%，产水电导率始终保持在10μS·cm?1以下，脱盐率稳定在99.99%以上；最佳影响因子水平分别为83.5℃、13.2℃和60.2 L·h?1，在此条件下太阳能加热驱动过程膜通量达到6.47 L·m?2·h?1。该实验不仅为潜在可行的规模放大过程提供了可参照的操作参数，而且表明将太阳能引入AGMD-HF海水淡化过程具有很强的实际应用潜力。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘红斌	军事医学科学院卫生装备研究所	51	444	12.0	18.0
2	王建友	南开大学环境科学与工程学院	43	379	13.0	17.0
3	王济虎	军事医学科学院卫生装备研究所	26	159	8.0	11.0
4	李卜义	南开大学环境科学与工程学院	5	48	4.0	5.0