近沸点工质膜分离过程热质耦合特性与非平衡级机理研究

项目名称： 近沸点工质膜分离过程热质耦合特性与非平衡级机理研究

项目编号： No.51206114

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 孔丁峰

作者单位： 中国科学院上海高等研究院

项目金额： 25万元

中文摘要： 氨吸收制冷系统可利用余热驱动制取0℃以下低温。工质氨不破坏大气臭氧层，不产生温室效应，但氨与水标准沸点相差较近（133.4℃），分离产生的共沸现象会影响制冷剂纯度。含水分的氨蒸汽在蒸发器中聚集引起分压力下降，影响系统效率和工作范围，蒸发温度越低影响越大，需在系统中设置精馏设备提高制冷剂纯度。 目前，由于不能明确精馏塔传递过程机理，导致设备尺寸庞大，为增大接触面积、减小不利影响，将膜接触器应用于精馏过程是值得开发的新技术。本项目选择氨水分离过程进行研究，在膜材料和结构特性优化的基础上，从气液两相在膜界面接触微观角度出发，结合工质物性探讨膜接触器中气相、膜和液相间阻力的分布规律；探讨边界条件对热质传递驱动力的影响及驱动力内在分布之间的关系；以非平衡级理论为基础建立具有普遍应用意义的近沸点分离热质耦合模型。研究成果对优化近沸点工质分离设备设计，推动吸收式制冷系统实用化，拓宽应用场合具有重要意义。

中文关键词： 膜蒸馏；传递过程；等离子体；表明改性；近沸点工质

英文摘要： In the refrigeration system, ammonia does not cause the ozone depletion and greenhouse effect. Ammonia-water absorption refrigeration system can effectively utilize waste heat or renewable energy to achieve the temperature below 0℃. However, the ammonia a

英文关键词： membrane distillation；transfer process；plasma；surface modification；nearly boiling point medium