1、本科毕业设计（论文）外文翻译（2013 届）题目： 学生姓名 学 号 指导教师 专业班级 学 院 提交日期 2013 年 6 月 浙江工业大学本科毕业设计（论文）外文翻译1AIChE Journal 49（2003）2344-2351中空纤维膜中的蒸馏Guoliang ZhangCenter of Water Treatment Technology, State Oceanic Administration, Hangzhou 310012,Peoples Republic of ChinaE. L. CusslerDept. of Chemical Engineering and Mate
2、rials Science, University of Minnesota, Minneapolis, MN 55455摘 要 和随机的或有结构的填充物的蒸馏相比，中空纤维膜中的蒸馏能得到更好的，更高产的分离。由于使用中空纤维膜对传质的阻力很小，分离的选择性和传统的蒸馏一样，取决于相对挥发性。因为纤维是无孔的，蒸馏能在通常引起泛滥的高流速和通常危害装填的低流速下操作。结果调节比接近无穷，传递单元的高度能够如理想的那样小。尽管由于材料的限制使得中空纤维蒸馏的实用数据不确定，但实验确实得出了与其它膜模块统计研发相一致的数据。浙江工业大学本科毕业设计（论文）外文翻译21.前言 像许多分离过程一样，
3、蒸馏通常被认为是一个成熟的技术（Humphrey and Keller, 1991;Kister, 1992; Seader and Henley, 1998). 因此，主要的改进几乎不可能。阶段性的塔器仍将使用 0.6 米的托盘分开。在转换单元大约 0.1 米时，有填充物的塔器将会有更优的性能，但甚至这种创新似乎都已经成熟了。蒸馏方面的大多数工作都认为在性能方面的任一渐近线都将会闭合。我们感觉到针对这种态度基本没有实验依据。我们认为一个可能的类比是世界纪录一千米跑的时间。很多人感觉人类已经跑得尽可能快了，也就是说在 4 分钟的限制被打破以后，提升将会非常的小。事实上，如果我们以过去 150
4、年时间为时间轴，我们能发现一条每十年下降三秒的直线。这中间没有因为更快的跑道或者是能力超常的运动员而出现间断点。当然，一条渐近线是存在的，人们能预见到不可能在一分钟内跑完一千米。然而，现在的世界纪录仍旧不能暗示出我们接近这条渐近线。我们能更主观的认为在分离过程中没有这样的渐近线存在。例如，我们可以猜测气体吸附的 HTU 就像一千米跑的世界纪录一样。接着我们能画出对于一个特殊塔器 HTU 和引入填充物的年限的曲线。结果就像图一中的猜测，也没有一条明显的渐近线。我们能够猜想在更高效或者更快的分离过程中仍旧有更小的 HTUs，尽管这种过程可能是不现实的。我们的目标不是它的实用性，而是怎样制出尽可能小
5、的HTU。毕竟，设定一个一千米跑的世界纪录也是不切实际的。在这篇文章中，我们探索使用中空纤维作为现在的更快蒸馏的途径。在这个努力中，我们很快认识到我们发现的任一改进将不会直接具有商业价值。更明显的是，我们使用聚合物制作的中空纤维不能承受常规蒸馏过程中的温度。尽管对于液液提取不像气液分离那么苛刻，这些纤维有小直径，因而很易被小颗粒堵塞。我们仍旧能期待在中空纤维中的蒸馏可能有重要的优点。为了探索这些优点，我们考虑了图二中展示的系统。图中展示了一个传统的柱形物、再沸器、完全浓缩器和一个柱体。唯一不同的是柱体里面没有分隔和填充物，但是是由中空纤维制成( 浙江工业大学本科毕业设计（论文）外文翻译3Ree
6、d et al., 1995) 。这些纤维排列的像传统的壳管热交换器，但是这些纤维管直径都明显小于 0.1 厘米。这种中空纤维的柱体和传统的蒸馏塔有三个优点。第一，它提供更大的比表面积，典型的大约 50CM2/CM3。所有的面积都积极的参与到气液传质交换中。第二，因为液体总是填充在中空纤维中，这个接触面积是恒定的，即使在很低的流速下。因而就没有对柱体填充的限制，并且塔体的调节比是无穷的。第三个优点是中空纤维中的蒸馏也因为液气流体没有直接接触而产生，因为在任一两相流体中没有泛滥产生。实际上，我们常规操作实验是在没有直接和常规填充柱接触的区域里。此外，因为气液流速都在下陷物体中，和常规装置相比柱体
7、下降压力更适度。相反的，膜的可选择性不是我们实验的一个优点。我们将选择能提供对传质有低阻力的膜，并且不会明显改变在相对挥发性基础上的分离。我们不打算拓展前期的努力在膜的选择阶段。此外，我们使用的都是无孔膜，不像原来膜蒸馏中使用的方法。 （Lawson and Lloyd, 2000; Courel et al., 2000） 。图二中的蒸馏柱确实遇到了更多常规设备中没有遇到的问题。例如，纤维中的压降是如此的小以至于液体倾向于直接跑出纤维。我们通过在纤维的底部增加只来阻止其产生，但是这个会造成控制的问题。此外，直接将液体加入到再沸器中通常是不理想的，但是通过喂料装置可以增加液体流体作为加入纤维要求两个纤维柱分离的中间点。这里我们的注意力集中在图 2 中的一个简单的实例上。浙江工业大学本科毕业设计（论文）外文翻译42.理论2.1 模块几何学2.2 质量平衡3.实验方法3.13.2
