中空纤维膜污染及成形过程在线监测与可视化项目发布

2014-05-09 16:12:17 admin 281
来源:《中国纺织报》 / 时间:2010-11-11 15:01:54
  据中国纺织报网2010年11月11日讯 “中空纤维膜污染及成形过程在线监测与可视化项目”建立了超声波实时在线监测方法和精密检测系统,通过将超声波监测技术与小波技术相结合,实现中空纤维膜污染监测过程的可视化;同时,开展超声波法监测聚合物分离膜成形过程和机理研究,为膜组件设计、过程优化、膜污染机理研究以及高性能分离膜材料制备提供一种量化监测方法和理论指导。
  该研究成果率先将超声技术与小波信号分析相结合,实现了中空纤维膜污染过程实时在线监测、量化及可视化研究,为中空纤维膜组件设计、操作过程优化、膜污染机理研究提供了重要手段。建立了先进的超声波原位监测聚合物膜成形过程即相转化速率的研究方法,探索了膜孔结构的形成机制。首次将超声透射信号漂移时间的变化与膜孔结构(非对称指状孔和海绵孔状对称)形成规律相关联。在超声监测聚合物膜成形过程中,创新性发现超声波时域反射法不仅能够量化出膜内和膜外的传质速率,还可以同时量化出膜内膜外的传热过程,并建立了相关的传递模型。发明了差动信号分析法及膜污染显示仪,建立了超声信号反射信号数学模型。通过对重叠信号的分离,可使检测的厚度提高近一个数量级,完全突破了传统方法在检测灵敏度上的限定。首次报道了发展超声反射数学模型对实验进行验证,其模型结果与实验结果完全相符。地外场(电场、磁场及超声)与膜技术耦合控制膜污染、改善膜操作条件,并将超声在线监测技术对各过程及效果进行了评价和量化,研究发现超声加冲洗是最有效的清洗方法。
  项目已通过天津市科技局组织的验收,对技术水平的评价为国际先进。
  项目完成人:李建新,天津工业大学教授、博导。