中空纖維膜污染及成形過程在線監(jiān)測與可視化項目發(fā)布
2014-05-09 16:12:17
admin
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據(jù)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程在線監(jiān)測與可視化項目”建立了超聲波實時在線監(jiān)測方法和精密檢測系統(tǒng)，通過將超聲波監(jiān)測技術(shù)與小波技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)中空纖維膜污染監(jiān)測過程的可視化；同時，開展超聲波法監(jiān)測聚合物分離膜成形過程和機理研究，為膜組件設(shè)計、過程優(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(jiān)測方法和理論指導(dǎo)。
該研究成果率先將超聲技術(shù)與小波信號分析相結(jié)合，實現(xiàn)了中空纖維膜污染過程實時在線監(jiān)測、量化及可視化研究，為中空纖維膜組件設(shè)計、操作過程優(yōu)化、膜污染機理研究提供了重要手段。建立了先進的超聲波原位監(jiān)測聚合物膜成形過程即相轉(zhuǎn)化速率的研究方法，探索了膜孔結(jié)構(gòu)的形成機制。首次將超聲透射信號漂移時間的變化與膜孔結(jié)構(gòu)（非對稱指狀孔和海綿孔狀對稱）形成規(guī)律相關(guān)聯(lián)。在超聲監(jiān)測聚合物膜成形過程中，創(chuàng)新性發(fā)現(xiàn)超聲波時域反射法不僅能夠量化出膜內(nèi)和膜外的傳質(zhì)速率，還可以同時量化出膜內(nèi)膜外的傳熱過程，并建立了相關(guān)的傳遞模型。發(fā)明了差動信號分析法及膜污染顯示儀，建立了超聲信號反射信號數(shù)學(xué)模型。通過對重疊信號的分離，可使檢測的厚度提高近一個數(shù)量級，完全突破了傳統(tǒng)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(shù)學(xué)模型對實驗進行驗證，其模型結(jié)果與實驗結(jié)果完全相符。地外場（電場、磁場及超聲）與膜技術(shù)耦合控制膜污染、改善膜操作條件，并將超聲在線監(jiān)測技術(shù)對各過程及效果進行了評價和量化，研究發(fā)現(xiàn)超聲加沖洗是*有效的清洗方法。
項目已通過天津市科技局組織的驗收，對技術(shù)水平的評價為國際先進。
項目完成人：李建新，天津工業(yè)大學(xué)教授、博導(dǎo)。