中空纖維膜污染及成形過(guò)程在線(xiàn)監測與可視化項目發(fā)布
2014-05-09 16:12:17
admin
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據中國紡織報網(wǎng)2010年11月11日訊 “中空纖維膜污染及成形過(guò)程在線(xiàn)監測與可視化項目”建立了超聲波實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測方法和精密檢測系統，通過(guò)將超聲波監測技術(shù)與小波技術(shù)相結合，實(shí)現中空纖維膜污染監測過(guò)程的可視化；同時(shí)，開(kāi)展超聲波法監測聚合物分離膜成形過(guò)程和機理研究，為膜組件設計、過(guò)程優(yōu)化、膜污染機理研究以及高性能分離膜材料制備提供一種量化監測方法和理論指導。
該研究成果率先將超聲技術(shù)與小波信號分析相結合，實(shí)現了中空纖維膜污染過(guò)程實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測、量化及可視化研究，為中空纖維膜組件設計、操作過(guò)程優(yōu)化、膜污染機理研究提供了重要手段。建立了先進(jìn)的超聲波原位監測聚合物膜成形過(guò)程即相轉化速率的研究方法，探索了膜孔結構的形成機制。首次將超聲透射信號漂移時(shí)間的變化與膜孔結構（非對稱(chēng)指狀孔和海綿孔狀對稱(chēng)）形成規律相關(guān)聯(lián)。在超聲監測聚合物膜成形過(guò)程中，創(chuàng )新性發(fā)現超聲波時(shí)域反射法不僅能夠量化出膜內和膜外的傳質(zhì)速率，還可以同時(shí)量化出膜內膜外的傳熱過(guò)程，并建立了相關(guān)的傳遞模型。發(fā)明了差動(dòng)信號分析法及膜污染顯示儀，建立了超聲信號反射信號數學(xué)模型。通過(guò)對重疊信號的分離，可使檢測的厚度提高近一個(gè)數量級，完全突破了傳統方法在檢測靈敏度上的限定。首次報道了發(fā)展超聲反射數學(xué)模型對實(shí)驗進(jìn)行驗證，其模型結果與實(shí)驗結果完全相符。地外場(chǎng)（電場(chǎng)、磁場(chǎng)及超聲）與膜技術(shù)耦合控制膜污染、改善膜操作條件，并將超聲在線(xiàn)監測技術(shù)對各過(guò)程及效果進(jìn)行了評價(jià)和量化，研究發(fā)現超聲加沖洗是*有效的清洗方法。
項目已通過(guò)天津市科技局組織的驗收，對技術(shù)水平的評價(jià)為國際先進(jìn)。
項目完成人：李建新，天津工業(yè)大學(xué)教授、博導。