【技术实现步骤摘要】
一种电致热中空纤维膜的制备方法及其应用
本专利技术涉及膜
,特别是涉及一种电致热中空纤维膜的制备方法、电致热中空纤维膜及其应用。
技术介绍
Bodell于1966年申请了膜蒸馏专利,在专利申请中,他将膜蒸馏描述为“一种将不可饮用水溶液转化为可饮用水的装置和技术”。在膜蒸馏过程中,微孔疏水膜一侧与被加热的水溶液接触,膜的疏水性使水溶液无法向膜孔内渗透,并在每个膜孔的入口处形成气液界面。在气液界面处,易挥发物质(一般是水)蒸发、扩散或对流透过膜,并在系统另一侧(透过液或馏出液)被冷凝或脱除。膜蒸馏推动力的本质加上膜的疏水性至少在理论上保证了对非挥发性溶质如大分子、胶体、离子等100%的截留。此外,不同于反渗透技术,浓差极化现象对其影响较小。膜蒸馏能耗低、截盐率高、操作条件要求低等优点使其具有很好的应用前景。然而,在膜蒸馏过程中,由于热边界层阻力的存在,使得主体溶液和发生气液转化的膜表面之间产生温度差;此外,主体溶液/膜界面处水的蒸发也使得膜表面温度下降,两个原因形成温度极化,导致实际传质推动力减小,渗透通量下降,热效率降低 ...
【技术保护点】
1.一种电致热中空纤维膜的制备方法,包括以下步骤:/nS1,制备掺杂有焦耳热元件的编织管:采用二维编织技术将纤维和焦耳热元件编织成中空编织管,并以该中空编织管作为电致热中空纤维膜的增强体,其中:/n所述纤维为疏水聚合物纤维,所述焦耳热元件为能够低电压通电发热的电阻丝;/n所述纤维和焦耳热元件的编织比例为(23-24):1;/n所述纤维的线密度为65-75tex/24f,编织节距为0.8-1.2mm;/nS2,制备涂覆液:将含氟聚合物、无机纳米粒子和有机溶剂经水浴加热、机械搅拌均匀后配制成含氟聚合物溶液,脱泡后得到涂覆液,所述含氟聚合物、无机纳米粒子的质量分数分别为13-17 ...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种电致热中空纤维膜的制备方法,包括以下步骤:
S1,制备掺杂有焦耳热元件的编织管:采用二维编织技术将纤维和焦耳热元件编织成中空编织管,并以该中空编织管作为电致热中空纤维膜的增强体,其中:
所述纤维为疏水聚合物纤维,所述焦耳热元件为能够低电压通电发热的电阻丝;
所述纤维和焦耳热元件的编织比例为(23-24):1;
所述纤维的线密度为65-75tex/24f,编织节距为0.8-1.2mm;
S2,制备涂覆液:将含氟聚合物、无机纳米粒子和有机溶剂经水浴加热、机械搅拌均匀后配制成含氟聚合物溶液,脱泡后得到涂覆液,所述含氟聚合物、无机纳米粒子的质量分数分别为13-17%和4-6%,余量为有机溶剂,所述纳米无机粒子为疏水性氧化物粒子;
S3,制备中空纤维膜:采用共挤出纺丝工艺,将所述中空编织管和涂覆液经环形喷丝头共挤出,使所述涂覆液均匀涂覆在中空编织管的表面,纺丝速度为0.60-0.96m·min-1,纺丝温度为65-75℃,经过6-10cm的空气浴后进入15-35℃的凝固浴中,充分固化后得到中空纤维膜;
S4、后处理:将所制得的中空纤维膜放入蒸馏水中浸泡36-48h,除去残留溶剂,冷冻干燥后得到所述电致热中空纤维膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤S1中所述疏水聚合物纤维为聚全氟乙丙烯纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维或聚丙烯纤维。
技术研发人员:黄庆林,宋亮,程金雪,肖长发,
申请(专利权)人:天津工业大学,
类型:发明
国别省市:天津;12
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