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本文对真空膜蒸馏(VMD)的机理进行了探究,确立了描述VMD操作过程的传热模型和传质模型,研究了浓度极化和温度极化现象对于真空膜蒸馏操作的影响,并分析了料液流速、进料温度、渗透侧真空度和料液浓度等运行条件以及膜的孔径、膜厚和孔隙率等膜的形态构造对真空膜蒸馏(VMD)过程的影响。为膜材料的制备和VMD的操作提供指导。本文以聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚偏氟乙烯(PVDF)为制膜主要材料,气相疏水纳米二氧化硅(SiO2)为增容剂,正硅酸乙酯(TEOS)为交联剂,聚维酮(PVP)为分散剂和制孔剂,二月桂酸二丁基锡(DBTDL)为催化剂,以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),磷酸三乙酯(TEP)同四氢呋喃(THF)为混合溶剂,通过非溶剂致相分离(NIPS)法中的干-湿纺丝技术开发了非对称SiO2-PDMS-PVDF共混中空纤维膜。首先,通过凝胶动力学测试和粘度仪表征了铸膜液的特性,然后运用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、广角X-射线衍射(WXRD)、红外(ATR–FTIR)、孔隙率、平均孔径测定、液体进入压力(LEP)、爆破压力、热重分析仪(TGA)、水接触角(WCA)、及机械性能测试,表征了非对称SiO2-PDMS-PVDF中空纤维膜的结构和性能。探究了不同SiO2质量浓度对其膜性能的影响。并将性能最优的SiO2-PDMS-PVDF共混中空纤维膜用于VMD处理盐水NaCl溶液(35 g/L)。优化了VMD过程工艺参数(料液流速、膜下游侧真空度和循环液的温度),并测试了自制膜用于VMD过程的稳定性。当最优操作条件为:循环液温度为75℃,循环液流量达50 L/h,真空度87 KPa时,膜蒸馏的渗透流量与盐的截留率分别为44.27 Kg/m2·h,99.9%。SiO2-PDMS-PVDF共混膜在膜蒸馏长时间的运行操作中有较好的稳定性。