中空纖維膜污染及成形過程在線監(jiān)測(cè)與可視化項(xiàng)目發(fā)布
2014-05-09 16:12:17
admin
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據(jù)中國(guó)紡織報(bào)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(cè)與可視化項(xiàng)目”建立了超聲波實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)方法和精密檢測(cè)系統(tǒng)，通過將超聲波監(jiān)測(cè)技術(shù)與小波技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)中空纖維膜污染監(jiān)測(cè)過程的可視化；同時(shí)，開展超聲波法監(jiān)測(cè)聚合物分離膜成形過程和機(jī)理研究，為膜組件設(shè)計(jì)、過程優(yōu)化、膜污染機(jī)理研究以及高性能分離膜材料制備提供一種量化監(jiān)測(cè)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(hào)分析相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了中空纖維膜污染過程實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)、量化及可視化研究，為中空纖維膜組件設(shè)計(jì)、操作過程優(yōu)化、膜污染機(jī)理研究提供了重要手段。建立了先進(jìn)的超聲波原位監(jiān)測(cè)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(jī)制。首次將超聲透射信號(hào)漂移時(shí)間的變化與膜孔結(jié)構(gòu)（非對(duì)稱指狀孔和海綿孔狀對(duì)稱）形成規(guī)律相關(guān)聯(lián)。在超聲監(jiān)測(cè)聚合物膜成形過程中，創(chuàng)新性發(fā)現(xiàn)超聲波時(shí)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(shí)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(dòng)信號(hào)分析法及膜污染顯示儀，建立了超聲信號(hào)反射信號(hào)數(shù)學(xué)模型。通過對(duì)重疊信號(hào)的分離，可使檢測(cè)的厚度提高近一個(gè)數(shù)量級(jí)，完全突破了傳統(tǒng)方法在檢測(cè)靈敏度上的限定。首次報(bào)道了發(fā)展超聲反射數(shù)學(xué)模型對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，其模型結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)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，并將超聲在線監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)各過程及效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)和量化，研究發(fā)現(xiàn)超聲加沖洗是*有效的清洗方法。
項(xiàng)目已通過天津市科技局組織的驗(yàn)收，對(duì)技術(shù)水平的評(píng)價(jià)為國(guó)際先進(jìn)。
項(xiàng)目完成人：李建新，天津工業(yè)大學(xué)教授、博導(dǎo)。