基于CFD的渗透汽化膜分离技术研究进展

作     者：胡传智 吴红丹 周志辉 HU Chuanzhi;WU Hongdan;ZHOU Zhihui

作者机构：武汉科技大学资源与环境工程学院武汉430080 

出 版 物：《膜科学与技术》 (Membrane Science and Technology)

年 卷 期：2023年第43卷第3期

页      面：208-216页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 081701[工学-化学工程] 

基　　金：湖北省教育厅科学技术研究计划指导性项目(B2020019) 

主　　题：渗透汽化 计算流体力学 研究进展 膜分离 

摘      要：渗透汽化膜分离技术具有低能耗、高分离效率、设备简单等优势,广泛应用于化工、能源等领域.计算流体力学(CFD)模拟以其低成本、可视化等优点为渗透汽化技术发展提供了重要辅助.本文综述了CFD在渗透汽化膜分离过程中的研究进展,并对相关的模拟方法进行了分析与对比.根据简化的传质过程将模拟方法分为拟一级反应法、对流扩散法、质量跳跃法、膜内扩散法.基于此,归纳了操作温度、渗透压强、进料组分、进料流速、膜厚度等相关参数对渗透汽化影响机理,并进一步总结了近年来膜组件结构优化对膜组件流场的影响,展示了CFD技术在渗透汽化领域内的应用潜力.提出了面对未来发展,需要结合最新的传质理论与耦合分子模拟等技术进一步提升模拟精度,并在膜组件结构优化与新型湍流促进器等方面进行探索的建议,以便于实现工业规模应用.