天津津腾试验设备有限公司浅谈转剪切流强化微滤膜器，转剪切流强化微滤膜器是一种新型膜过滤装置。它是水力旋流器和管式膜微滤器的完美结合,具有结构简单,能耗低等优点,并且能够减轻微滤中的膜污染和浓差极化,提高过滤通量,是一种强化传统错流微滤的十分有效的方法。本文自行设计了一种利用旋流发生器产生旋转剪切流的微滤膜器,这种入口方式能够产生非常均匀的入口速度分布。针对该膜器进行了实验研究,分析了微滤过程的影响因素,并与普通管式错流微滤进行了对比分析,同时利用实验结果建立了过滤通量的数学模型,并利用流体力学软件对膜器内部压力及速度场进行了数值模拟。本文主要得出了以下结论
(1)浓度是影响旋转剪切流微滤膜器过滤通量的最重要的一个因素。随着浓度的增大,过滤通量迅速减小,并且过滤通量随时间变化的衰减程度越来越明显。浓度越大,达到稳定的时间越短,并且稳定状态时的过滤通量越小。
(2)提高入口压力,可以提高过滤通量,但当入口压力提高到一定程度后,过滤通量反而下降,因此存在一个最佳的入口压力值。对于本实验,当物料浓度0.05%、出口压力0.02mpa时,最佳入口压力0.035mpa为。
(3)出口压力的提高会使过滤通量有所提高,但是增加的幅度很小,并且随着出口压力的提高,入口压力也要相应的提高,故不宜利用提高出口压力来提高过滤通量。
(4)叶片数量的减小和旋流发生器级数的增加,都可以使得旋转剪切流微滤膜器的过滤通量提高,由此可知通过优化结构可以提高流体的旋转强度,从而增大膜器的过滤通量。
(5)通过与普通管式错流微滤膜器的对比,可以看出旋转剪切流强化微滤膜器的强化作用在低入口压力下比在高入口压力下明显。
(6)通过因次分析的方法,考虑了影响过滤通量的各个操作参数,建立了旋转剪切流微滤的稳态过滤通量的准数方程
(7)建立了描述过滤通量随时间变化的动态衰减模型,该模型综合考虑了入口压力、出口压力及悬浮液浓度这三个重要的操作参数的影响,对过滤通量有一定的预报价值。
