纤维膜在延迟焦化的应用及对策

纳米纤维膜对滤料性能影响的实验研究郭颖赫;赫伟东;柳静献【摘要】采用静电纺丝的方法制备了\"三明治\"结构的纳米涤纶滤料,并对增加纳米膜前后的涤纶滤料进行动态性能测试.结果表明:在洁净过滤阶段初期,纳米涤纶滤料阻力增长较快,随着过程的推进,阻力增长逐渐缓慢,完成每个周期需要的时间大于涤纶滤料,纳米涤纶滤料粉尘剥离率为96.9％.老化阶段纳米涤纶滤料阻力增长了81.9 Pa,涤纶滤料增长了112.3 Pa.稳定过滤阶段纳米涤纶滤料阻力增长缓慢,完成周期时间长,粉尘剥离率为99.89％.纳米涤纶滤料的阻力性能明显优于涤纶滤料.【期刊名称】《东北大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(039)011【总页数】5页(P1662-1666)【关键词】滤料;静电纺丝;涤纶;袋式除尘;阻力;纳米涤纶滤料【作者】郭颖赫;赫伟东;柳静献【作者单位】东北大学资源与土木工程学院, 辽宁沈阳 110819;东北大学资源与土木工程学院, 辽宁沈阳 110819;东北大学资源与土木工程学院, 辽宁沈阳110819【正文语种】中文【中图分类】X513近年来,随着工业的快速发展,我国的空气质量日益恶化.雾霾问题几乎覆盖了我国的大部分地区,PM2.5等环境问题已经成为大众关注的焦点[1-3].随着我国环保标准的提高,袋式除尘技术已经成为除尘发展的必然趋势,滤料是袋式除尘器的核心,其性能直接决定了除尘效果[4-5].理论和研究表明,过滤材料的过滤效率随着纤维直径的减小而显著提高,因此,减小过滤材料的纤维直径是改善滤料性能的有效手段[6-7].静电纺丝技术是制造纳米纤维的主要技术手段,其制备的纳米纤维膜具有孔径小,孔隙率高、纤维均一性好等优点[8],在空气过滤、防护服、传感器、创伤包敷、工程支架等领域得到广泛关注[9-10].静电纺纳米纤维膜与传统滤料相比,拥有更高的过滤效率和更好的性能,可有效过滤微细粒子,因此得到广泛关注.Li等[11]制备了静电纺聚酰胺6纤维,发现其空气过滤性能明显高于传统空气过滤材料;Nakata等[12]制备出高耐热空气过滤器,对电纺膜聚醚砜(PES)进行了评价.Kim等[13]通过静电纺丝所制聚碳酸酯纤维膜对微细颗粒的过滤效率高达99.98%.纳米膜用于一次性、不可再生的空气净化材料表面加强层的研究已有报道[11-12],但把纳米膜粘附于袋式除尘用针刺毡滤料,耐受高强度的反吹气流进行强制再生、长期使用的研究尚未见报道.涤纶的基本组成物质是聚对苯二甲酸乙二醇酯,它是世界上产量最大、应用最广泛的合成纤维.涤纶广泛应用于工业除尘滤料中,涤纶布袋除具有孔隙率高、透气性好、集尘效率高、使用寿命长等优点外,还具有非常好的耐酸碱性及耐磨性,因此它是使用量最为广泛的滤料之一[14-15].本文以涤纶针刺毡滤料为基材,热熔型布用胶膜为胶粘层,通过静电纺丝将涤纶纳米纤维均匀地纺制在布用胶上,通过热压的方式将涤纶纳米纤维膜与涤纶针刺毡滤料紧密地结合,制得复合纳米涤纶针刺毡滤料.对复合材料进行动态性能测试,对比了涤纶针刺毡滤料和纳米涤纶针刺毡滤料的动态性能,探索了改进滤料性能的新方法.1 实验方案1.1 实验原料及装置纺丝实验原料为涤纶树脂颗粒及有机溶剂.溶剂由质量浓度比为4∶1的三氟乙酸(TFA)和二氯甲烷(DCM)混合组成.接收基材使用涤纶针刺毡,在涤纶针刺毡上覆盖一层布用胶,用来牢固粘结涤纶针刺毡和涤纶纳米纤维膜.纳米级二氧化硅为德国赢创德固赛生产,原生粒子平均粒径为12 nm.实验设备为静电纺丝机,其原理图如图1所示.图1 静电纺丝原理图Fig.1 Schematic of electrospinning1.2 样品制备定量的涤纶树脂颗粒置于溶剂中搅拌4 h后静置2 h,将一定质量的二氧化硅纳米颗粒放入溶液中,配置涤纶树脂质量分数为18%、二氧化硅质量分数为4%的纺丝液待用.实验过程纺丝电压为15 kV,接收距离为21 cm,实验装置喷丝头直径0.6 mm,溶液推进速度1 mL/h,环境温度22 ℃,环境湿度50%.纺丝时间为3 h.将涤纶针刺毡滤料固定在滚筒上作为接收基材,在滤料上放置一层布用胶,将涤纶纳米纤维膜纺制在布用胶上,制备成3层结构的复合滤料,纺丝3 h后取下样品,通过热压的方式将涤纶纳米纤维膜和涤纶针刺毡紧密地粘合在一起,形成涤纶纳米纤维针刺毡滤料.样品示意图如图2所示.图2 样品示意图Fig.2 Schematic of sample1.3 动态过滤测试实验装置采用由东北大学滤料检测中心研发的符合“GB/T 6719—2009袋式除尘器技术要求”以及“ISO 11057—2011 Air quality—Test method for filtration characterization of cleanable filter media”的测试装置.该装置模拟袋式除尘器的实际运行状态,研究滤料在过滤中随着被捕集粉尘在其表面的附着,其阻力增长的情况以及效率参数,通过控制喷吹压力、喷吹时间、粉尘质量浓度等实验条件,进行动态过滤性能测试,滤料动态性能测试装置如图3所示.图3 测试装置Fig.3 Test experiment动态过滤性能测试采用的粉尘为氧化铝(Al2O3)粉尘,中位径为6.2 μm,过滤风速为3 m/min,过滤面积为165.05 cm2,入口粉尘质量浓度为5 g/m3.粉尘由发尘器按照设定量供给,通过气流进入到金属竖管,待测的滤料样品夹持在竖直的金属方筒与水平管交汇处,气流在泵的抽吸作用下通过滤料时粉尘被夹持的滤料捕集,随着过程的进行,滤料两侧的压差逐渐增大,当压差达到一定数值时,系统控制脉冲阀启动,高压空气从净气侧喷出,粉尘层在高压气体作用下掉落,绝对滤膜用以测试滤料的过滤效率,滤料压差记录和脉冲清灰控制由计算机完成.涤纶纳米纤维膜的平均直径为437 nm,纳米涤纶滤料和涤纶滤料的具体参数如表1所示.表1 两种滤料的参数Table 1 Parameters of two filters滤料面密度/(g·m-2)厚度/μm透气性/(m3·m-2·min-1)纳米纤维膜+涤纶滤料566.871766.684.25涤纶滤料549.891745.396.87实验分为4个过程:过程A 洁净过滤阶段.洁净滤料初阻较低,随着实验过程的进行,阻力不断增加,当阻力达到1 kPa,高压空气瞬间喷出清灰,阻力急剧下降,进入下一次过滤周期,如此反复30次之后进入B过程.过程B 老化喷吹阶段.程序控制脉冲阀进行连续10 000次喷吹清灰,喷吹间隔5 s,喷吹脉宽30 ms,此过程真空泵抽风照常进行,连续喷吹加剧了滤料的老化,该过程持续大约14 h,之后进入C过程.过程C 恢复阶段.进行定压喷吹10次,参数同A过程.该过程为稳定恢复阶段,数据不做参考,随后进入D过程.过程D 稳定过滤阶段.测试过程与A完全相同,代表着滤料在现场使用时的常规状态.2 结果与讨论2.1 洁净过滤过程滤料在初始阶段阻力一般较低,随着过滤与清灰过程的进行,部分粉尘进入到滤料的内部,导致阻力上升.由于处理工艺不同,不同滤料的阻力增长速度也不相同.图4为纳米涤纶滤料和普通涤纶滤料第一个过滤周期阻力曲线.纳米涤纶滤料的初始阻力高于涤纶滤料,且纳米涤纶滤料第一个周期的阻力增长速度明显高于普通涤纶滤料.普通涤纶滤料由于孔隙和纤维直径尺寸大,粉尘容易进入滤料内部,逐渐充实内部的较大空隙,因此阻力增长较为缓慢;对于纳米涤纶滤料,表面的纳米膜更加密实、孔隙小,近似于表面过滤,且纳米纤维膜表面通过高压电的处理,表面存在残余电荷,对粉尘具有一定的吸附作用,粉尘在纳米膜表面容易形成粉尘层,因此阻力增长速度较快.图4 洁净滤料阻力曲线Fig.4 Resistance curves of fresh filter图5为A过程两种滤料30个周期的残余阻力.随着清灰周期的增加,各周期的残余阻力随着过滤时间的延长而增大.纳米涤纶滤料初始阶段阻力增长较快,随着过程的进行,残余阻力增长趋势变缓.粉尘剥离率用来描述滤料脉冲清灰的效果,可用喷吹前后阻力变化率来表征:其中:b为粉尘剥离率；Pb为定压喷吹设定的压力值,即1 kPa；Pr为测试结束后滤料的残余阻力,Pa；Po为测试开始时滤料的残余阻力,Pa.图5 洁净滤料30个周期残余阻力Fig.5 Residual resistance of fresh filter for 30 cycles纳米涤纶滤料的粉尘剥离率为96.9%,涤纶滤料的粉尘剥离率为93.8%,由此,纳米涤纶滤料的清灰性能较涤纶滤料有所提高是由纳米膜表面密实所致.图6为滤料A过程达到30个周期(阻力达到1 kPa)对应需要的时间.随着过程的进行,涤纶滤料需要的时间急剧减少,且第一个周期和最后一个周期需要的时间相差6倍,而纳米涤纶滤料30个周期需要的时间减少幅度缓慢.第15个周期前涤纶滤料需要的时间大于纳米涤纶滤料,而第15个周期后,纳米涤纶滤料需要的时间大于涤纶滤料.纳米涤纶滤料A过程30个周期过滤状态稳定性较涤纶滤料有所提升.A过程纳米膜滤料过滤效率为99.98%,普通涤纶滤料过滤效率为99.08%.纳米膜效率明显高于涤纶滤料.图6 洁净过程30个周期所需的时间Fig.6 Time required for 30 cycles of fresh stage2.2 老化过程滤料的老化过程通过脉冲清灰处理实现,整个过程10 000次喷吹,时长约14 h.两种滤料老化过程阻力曲线如图7所示,老化过程前,纳米涤纶滤料阻力为123.2 Pa,涤纶滤料阻力为65.3 Pa,老化过程后,纳米涤纶滤料阻力为205.1 Pa,涤纶滤料阻力为177.6 Pa,纳米涤纶滤料阻力增长了81.9 Pa,与初始阻力相比增长了66.4%,涤纶滤料阻力增长了112.3 Pa,与初始阻力相比增长了172.0%.老化过程中,涤纶滤料阻力增长程度明显高于纳米涤纶滤料.图7 滤料老化过程阻力曲线Fig.7 Resistance curves of filter in aging process 2.3 稳定过滤过程针刺毡滤料应用中,会经历从洁净时的深层过滤向使用一段时间后的表面过滤过渡,实际上滤料在几年的使用周期中,经过初期几个月的老化后,其余大部分时间都处于稳定过滤阶段,因此稳定过滤阶段的测试数据是评价滤料好坏的重要指标.稳定过滤阶段第一个周期的阻力曲线如图8所示,涤纶滤料的初始阻力略高于纳米涤纶滤料,而第一个周期阻力增长速度远远高于涤纶纳米滤料,涤纶滤料需要11.7 min完成第一个周期,纳米涤纶滤料需要19.2 min完成第一个周期,时间相差将近一倍.图8 稳定过滤第一个周期阻力曲线Fig.8 Resistance curves in the first cycle of stabilized stage稳定过滤阶段30个周期残余阻力如图9所示.随着过滤周期的增加,纳米涤纶滤料的残余阻力变化幅度不大,基本趋于稳定,涤纶滤料的残余阻力仍呈增长趋势.稳定阶段纳米涤纶滤料的粉尘剥离率为99.89%,涤纶滤料的粉尘剥离率为98.57%.图9 稳定过滤30个周期的残余阻力Fig.9 Residual resistance of 30 cycles in stabilized stage图10为稳定过滤过程完成30个周期对应需要的时间.纳米涤纶滤料需要的时间远大于涤纶滤料,对于各个周期的时间,纳米涤纶滤料30个周期呈稳定趋势,而涤纶滤料30个周期呈现明显下降趋势.经过老化阶段脉冲喷吹,纳米涤纶滤料残余阻力与完成30个过滤周期需要的时间基本恒定,降低了喷吹清灰的能耗和对滤料的机械损伤,延长了使用寿命,与涤纶滤料相比,表现出优异的过滤性能.D过程纳米膜滤料过滤效率为100%,普通涤纶滤料过滤效率为99.81%.纳米涤纶滤料效率明显高于涤纶滤料.图10 稳定过滤各周期需要的时间Fig.10 Cycling time required for stabilization stage3 结论1) 通过静电纺丝的方法,将涤纶纳米纤维膜纺制于涤纶滤料上,在涤纶滤料与纳米纤维膜之间加入无纺布胶,经过热压处理,成功制备了“三明治”结构的纳米涤纶滤料.2) 洁净过滤阶段,纳米膜虽然增加了滤料的初始阻力,但由于纳米膜致密且带有静电,对颗粒物具有吸附作用,容易形成粉尘层,使得前15个周期阻力增长较快,且纳米涤纶滤料完成各个周期需要的时间少于涤纶滤料;后15个周期纳米涤纶滤料过滤性能趋于稳定,阻力增长逐渐平稳,且完成各个周期需要的时间大于涤纶滤料.3) 老化阶段纳米涤纶滤料的老化程度小于涤纶滤料,此阶段纳米涤纶滤料和普通涤纶滤料阻力分别增长了81.9 Pa和112.3 Pa,增长率分别为66.4%和172.0%.4) 稳定过滤阶段,涤纶滤料的阻力高于纳米涤纶滤料.纳米涤纶滤料的残余阻力以及完成30个周期需要的时间基本趋于稳定,与涤纶滤料相比,阻力增长缓慢,残余阻力稳定,降低了喷吹清灰的能耗以及对滤料的机械损伤,具有良好的过滤性能.5) 无论是洁净过滤阶段还是稳定过滤阶段,纳米涤纶滤料的粉尘剥离率均高于涤纶滤料,过滤性能良好.参考文献：【相关文献】[1] Mage D,Ozolins G,Peterson P,et al.Urban air pollution in megacities of theworld[J].Atmospheric Environment,1997,30(5):681-686.[2] Wang J L,Zhang Y H,Shao M,et al.Quantitative relationship between visibility and mass concentration of PM2.5 in Beijing[J].Journal of Environmental Sciences,2006,18(3):475-481.[3] Chana C K,Yao X.Air pollution in megacities in China[J].AtmosphericEnvironment,2008,42(1):1-42.[4] 柳静献,毛宁,常德强,等.高密面层结构对针刺毡滤料性能影响的实验研究[J].东北大学学报(自然科学版),2011,32(1):1030-1034.(Liu Jing-xian,Mao Ning,Chang De-qiang,et al.Experimental study on the effect of high-density surfaces structure on filtration performance of needle-punched felt[J].Journal of Northeastern University(Natural Science),2011,32(1):129-132.[5] Liu J X,Pu D Y H,Wang J.Removal of airborne nanoparticles by membrane coated filters[J].Science of the Total Environment, 2011,409(22):4868-4874.[6] Barhate R,Ramakrishna S.Nanofibrous filtering media:filtration problems and solutions from tiny materials[J].Journal of Membrane Science,2007,296(1/2):1-8.[7] Podgorski A,Balazy A,Gradon L.Application of nanofibers to improve the filtration efficiency of the most penetrating aerosol particles in fibrous filters[J].Chemical Engineering Science,2006,61(20):6804-6815.[8] Subbiah T,Bhat G S,Tock R W,et al.Electrospinning of nanofibers[J].Journal of Applied Polymer Science,2005,96(2):557-569.[9] Huang Z M,Zhang Y Z,Kotaki M,et al.A review on polymer nanofibers by electrospinning and their applications in nanocomposites[J].Composites Science &Technology,2003,63(15):2223-2253.[10] Lu P,Ding B.Applications of 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Vol.35,No.3Mar.2012第35卷第3期2012年3月HEBEI HUAGONG延迟焦化装置增加液体收率技术研究进展章君（大庆联谊集团，黑龙江大庆163852）摘要：随着原油的重质化以及轻质油品需求量的增加，延迟焦化增加液体收率技术将受到更广泛的关注。

通过优化操作工艺、添加助剂、掺炼乙烯焦油或催化油浆等方法，可提高延迟焦化装置液体收率。

综述了焦化装置增加液体收率的措施，重点介绍了添加助剂方法，并对其工业化应用前景进行了展望。

关键词：延迟焦化；金属催化剂；助剂；液体收率中图分类号：TE 624.3+2文献标识码：A文章编号：1003-5095(2012)03-0041-03Research Progress of Improving Liquid Yield in Delayed Coking UnitZHANG Jun（Daqing Lianyi Group,Daqing 163852,China ）Abstract:The technologies of improving liquid yield in delayed coking unit become one of focuses with converting heavy oil to light oil and the rising demand of light oil.To increase liquid yield of delayed coking process by using techni-cal measures including optimizing operation processes,adding additives and blending other components into feedstock.To review the technologies of improving liquid yield,emphasize the method of adding additives,and look forward to the industrial application prospect.Key words:delayed coking;metal catalyst;additive;liquid yield随着原油价格上涨、原油变重变劣、轻质油品需求量上升，重油深度加工技术日益重要。

纳米纤维膜的制备与应用纳米纤维膜的制备与应用纳米纤维膜是一种具有微孔结构的薄膜材料，由纳米纤维组成。

它具有很高的比表面积和微孔结构的特点，因此在许多领域都有广泛的应用。

下面将介绍纳米纤维膜的制备和应用。

步骤一：原料准备制备纳米纤维膜的第一步是准备原料。

常用的纳米纤维膜原料包括聚合物溶液、无机纳米颗粒悬浮液等。

根据不同的应用需求选择合适的原料。

步骤二：纳米纤维膜制备方法目前常用的纳米纤维膜制备方法主要有电纺法、溶液旋转法和滤膜法。

电纺法是一种常用的制备纳米纤维膜的方法。

它利用高电压将聚合物溶液从喷头中喷射出来，形成纤维状的液滴，并在飞行过程中自由落地形成纤维网状结构。

最后，通过交联或热处理来固化纳米纤维膜。

溶液旋转法是另一种常用的制备纳米纤维膜的方法。

它将聚合物溶液放置在旋转基座上，通过旋转将溶液均匀涂布在基座上，然后通过挥发或烘干将溶液中的溶剂去除，形成纳米纤维膜。

滤膜法则是一种通过滤膜孔径来筛选纳米纤维的制备方法。

通过将聚合物溶液加压通过滤膜，溶剂和较大颗粒被滤掉，而纳米纤维则通过滤膜留下形成膜状结构。

步骤三：纳米纤维膜的应用纳米纤维膜具有广泛的应用领域。

以下是一些常见的应用案例：1. 过滤分离：由于纳米纤维膜具有高比表面积和微孔结构，因此非常适合用于液体和气体的过滤分离。

它可以有效地去除微小的颗粒和污染物，广泛应用于食品、饮水和空气净化等领域。

2. 医疗领域：纳米纤维膜可以用于制备医用口罩、手术衣和创可贴等医疗用品。

其微孔结构可以阻止细菌和病毒的侵入，提供有效的防护。

3. 能源存储：纳米纤维膜可以用于制备电池和超级电容器等能源存储设备。

其高比表面积和导电性能可以提高能量密度和储能效率。

4. 传感器：纳米纤维膜可以用于制备各种传感器，例如湿度传感器、压力传感器和化学传感器等。

其高灵敏度和快速响应能力使其在传感器领域具有广泛的应用前景。

总结：纳米纤维膜制备方法多样，常用的有电纺法、溶液旋转法和滤膜法。

基于分子筛的纤维膜及其制备方法和应用制备方法：1.溶液浸渍法：将分子筛颗粒和纤维基质放置于溶液中浸泡一段时间，使分子筛颗粒与纤维基质发生物理或化学吸附，形成膜材料。

2.熔融浸渍法：将分子筛与纤维基质一起熔融，使其均匀混合并凝固成膜材料。

3.气态沉积法：通过热蒸发、物理气相沉积或化学气相沉积等方法，将分子筛沉积在纤维基质表面形成薄膜。

应用：1.分离膜：基于分子筛的纤维膜具有较好的筛分能力，可以用于气体分离、水处理、有机溶剂分离等领域。

例如，在气体分离中，可以使用具有高选择性的分子筛膜将混合气体中的特定气体分离出来，实现气体纯化。

2.吸附膜：基于分子筛的纤维膜可以选择性地吸附其中一种特定的分子或离子。

例如，可以制备具有特定选择性的离子交换膜，用于水处理中的大型离子去除或钠离子的回收。

3.催化膜：在纤维膜中负载分子筛后，可以实现对特定反应的催化作用。

例如，将具有特定催化性能的分子筛负载于纤维膜上，可以用于催化反应中的催化剂。

4.传感膜：基于分子筛的纤维膜可以实现对特定分子或离子的检测和传感。

例如，可以制备具有特定选择性的传感膜，用于环境监测和生物传感等领域。

5.药物释放膜：通过将药物负载于纤维基质上的分子筛中，可以实现对药物的控制释放。

例如，在药物传递中，可以将具有吸附和释放药物功能的分子筛纤维膜应用于控制药物释放速率。

总之，基于分子筛的纤维膜具有广泛的应用前景，在分离、吸附、催化、传感和药物控制释放等领域具有重要的应用价值。

制备方法的选择和优化将决定纤维膜的性能和应用范围。

因此，进一步的研究和发展将进一步推动基于分子筛的纤维膜的应用。

纳米纤维膜项目计划书一、项目背景及意义纳米科技作为当今世界科技发展的热点之一，已经在多个领域取得重大突破和应用。

纳米纤维膜作为纳米材料的一种，具有特殊的结构和性能，被广泛应用于医药、环保、食品、纺织等领域。

然而，目前我国在纳米纤维膜领域的研究与应用还比较薄弱，有待加大研究力度和投入。

本项目旨在开展纳米纤维膜制备及应用研究，探索其在医药领域的应用潜力，提高我国在该领域的研究水平和市场竞争力。

通过开展该项目，将促进我国纳米科技领域的发展，推动相关产业的升级和转型，为我国经济与社会发展做出积极贡献。

二、项目内容1. 纳米纤维膜制备技术研究：探索纳米纤维膜的制备技术，包括电纺法、溶胶-凝胶法、自组装法等，优化制备工艺参数，提高纳米纤维膜的质量和稳定性。

2. 纳米纤维膜性能测试：对制备的纳米纤维膜进行性能测试，包括力学性能、光学性能、表面形貌等，评估其在医药领域的应用潜力。

3. 纳米纤维膜在医药领域的应用研究：探索纳米纤维膜在药物传递、伤口愈合、组织工程等方面的应用潜力，验证其在医药领域的可行性和效果。

4. 纳米纤维膜产业化路线研究：分析纳米纤维膜的市场需求和潜在市场规模，制定产业化路线图，推动纳米纤维膜产业的发展和应用。

5. 知识产权保护与推广：对项目中取得的关键技术和研究成果进行知识产权保护，拓展技术推广途径，促进项目成果的转化与应用。

三、项目组织与实施1. 项目组成：项目组由具有相关研究经验和技术水平的专家、学者和工程师组成，形成技术研发、实验测试、产业化推广等多学科交叉的研究团队。

2. 项目实施：根据项目内容和计划，采取分阶段、分任务的实施方式，制定详细的工作计划和时间表，确保项目的顺利进行和高效完成。

3. 项目管理：建立科学的项目管理体系，设立项目管理组织，负责项目进展、资源调配、成果评估等管理工作，保障项目按计划和要求完成。

四、项目预期成果1. 纳米纤维膜制备技术研究成果：取得一系列纳米纤维膜制备技术的关键突破和创新成果，提高纳米纤维膜的制备效率和质量。

PVDF纳米纤维膜对工业除尘滤料的性能强化
柳静献;杜月
【期刊名称】《东北大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(45)3
【摘要】为了利用聚偏氟乙烯(PVDF)纤维膜的细直径和热/压电性提升过滤效率,用静电纺丝方法制备了PVDF纤维膜,通过SEM和XRD表征了PVDF纤维膜形貌和β晶相转化,并将PVDF纤维膜附着在PPS滤料上制备成PPS/PVDF复合滤料,对其过滤效率及压差特性进行了评估.结果表明:PVDF纤维膜无串珠结构,纤维直径分布在270~780 nm,中值427.3 nm,晶型结构以β晶相为主.随着风速升
高,PPS/PVDF纤维膜复合滤料过滤效率下降更小,证明PVDF纤维膜的压电效应对微细粒子过滤效率有改善作用.随着温度的提高,PVDF纤维膜呈现热电性,复合滤料的过滤效率上升,当温度升高到70℃,其对小粒径0.3μm粒子过滤效率提升幅度最大为28.37%.
【总页数】8页(P422-429)
【作者】柳静献;杜月
【作者单位】东北大学资源与土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】X964
【相关文献】
1.用于耐温除尘滤料的新型玻璃纤维增强涤纶纤维的力学性能测试分析
2.电纺PVDF/PVDF-HFP复合纳米纤维膜及其防水透湿性能评价
3.纳米纤维膜对滤料性能影响的实验研究
4.新型PTFE熔融喷冲纤维微孔膜滤料制备及除尘机理研究
5.覆膜方法对纳米纤维膜除尘滤料动态过滤性能的影响
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煤焦油延迟焦化及加氢改质技术简介煤焦油是从煤炭中提取的一种副产品，主要由芳烃、多环芳烃和杂原子化合物组成。

煤焦油具有广泛的应用前景，可用于生产碳素材料、燃料油、化学品等。

然而，由于煤焦油具有高粘度、高含杂原子化合物和高硫含量等缺点，限制了其进一步利用。

为了解决这些问题，研究人员提出了延迟焦化和加氢改质技术。

煤焦油延迟焦化技术煤焦油延迟焦化技术是一种将煤焦油在高温下进行裂解的方法，以降低其粘度和含杂原子化合物含量。

延迟焦化过程中煤焦油中的大分子链会被断裂，产生较小分子量的化合物。

同时，延迟焦化还可使煤焦油中的焦炭形成量增加，提高煤焦油的炭素收率。

延迟焦化技术可以通过调节裂解温度、延迟时间和催化剂等因素来控制煤焦油的裂解产物和性质。

加氢改质技术加氢改质技术是一种将煤焦油中的杂原子化合物通过加氢反应转化为更稳定、更高价态的化合物的方法。

通过给煤焦油中加入催化剂和氢气，在一定的压力和温度下进行反应。

加氢反应可以使煤焦油中的硫元素转化为硫化氢，氮元素转化为氨，从而减少煤焦油的硫含量和氮含量。

加氢改质还可降低其粘度和密度，改善煤焦油的流动性。

此外，加氢还可使煤焦油中的芳烃和多环芳烃转化为饱和烃，提高煤焦油的热值和稳定性。

煤焦油延迟焦化与加氢改质技术的应用煤焦油延迟焦化和加氢改质技术是目前煤化工领域的研究热点之一，具有广泛的应用前景。

首先，煤焦油延迟焦化技术可以提高炭素收率，产生更多的焦炭。

焦炭是一种重要的碳素材料，可用于制造电极、石墨、碳纤维等。

因此，延迟焦化技术可以提高煤焦油的综合利用效率。

其次，加氢改质技术可以有效降低煤焦油的硫含量和氮含量，使其更符合环保要求。

减少煤焦油的硫和氮污染物可降低环境污染程度，符合可持续发展的要求。

另外，加氢改质技术还可以提高煤焦油的热值和稳定性，使其更适合作为燃料油使用。

煤焦油燃料油具有高能量密度和低排放的特点，可以替代传统的燃料油，降低能源消耗和环境污染。

总结煤焦油由于其高粘度、高含杂原子化合物和高硫含量等缺点限制了其进一步利用。

PVDF-MMT-PVA增强型中空纤维膜的制备及性能研究作者：杜永涛杨梦林张克勤孟凯来源：《现代纺织技术》2021年第06期摘要：聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维膜在使用中易受污染而出现膜孔堵塞和水通量减少的现象，减短了膜的使用周期和寿命，改善膜的亲水性是提高膜的抗污染性的有效方法。

以PVDF为成膜聚合物，聚乙烯醇（PVA）和纳米蒙脱土（MMT）作为改性添加剂，基于非溶剂相转化法（NIPS）制备了新型PVDF-MMT-PVA增强型中空纤维膜，同时，制备了纯PVDF、PVDF/PVA膜作为比较对象。

通过扫描电镜（SEM）、衰减全反射-傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）等方法探究了PVA和MMT对PVDF中空纤维膜的表面结构和相关性能的影响。

结果表明：PVA的加入可以有效提高膜的亲水性能，但PVDF/PVA相容性较差;MMT的加入改善了PVDF/PVA的相容性，抑制了大孔缺陷的形成。

当PVDF与PVA质量分数比为90∶10、MMT质量分数为0.5%时，所制备的中空纤维膜性能最优，纯水通量320 L/（m2·h），截留率大于94%，清洗后膜水通量恢复率大于92%，与纯PVDF膜相比，膜抗污染性能得到明显提高。

关键词：中空纤维膜;PVDF;MMT;膜污染中图分类号： TB332文献标志码：A文章编号：1009-265X（2021）06-0019-10收稿日期：2020-09-02 网络首发日期：2021-01-25基金项目：中国纺织工业联合会科技指导项目（2018052）作者简介：杜永涛（1996-），男，山东临沂人，硕士研究生，主要从事中空纤维膜方面的研究。

通信作者：孟凯，E-mail：***************.cnStudy on Preparation and Properties of the PVDF-MMT-PVA ReinforcedHollow Fiber MembranesDU Yongtao1， YANG Menglin2， ZHANG Keqin1，3， MENG Kai1，3（1.College of Textile and Clothing Engineering， Soochow University， Suzhou 215123，China;2.College ofTextile & Clothing， Qingdao University， Qingdao 266071， China;3.Huzhou State Environmental ProtectionIndustry Application Technology Research Institute，Huzhou 313099， China）Abstract： Polyvinylidene fluoride （PVDF） hollow fiber membranes are prone to fouling during use， which can lead to membrane pore blocking and water flux reduction， and shorten the use cycle and service life of membranes. An effective way to improve hydrophilicity is to improve the anti-fouling performance of membrane. PVDF-MMT-PVA reinforced hollow fiber membranes were prepared by non-solvent induced phase separation （NIPS）， with PVDF as the film forming polymer， polyvinyl alcohol （PVA） and nano-montmorillonite （MMT） as the modifying additives. At the same time， pure PVDF and PVDF/PVA membranes were prepared as comparison objects. The effects of PVA and MMT on the surface structure and related properties of PVDF hollow fiber membranes were investigated by means of SEM and ATR-FTIR. The results showed that the hydrophilicity of the membrane can be improved through the addition of PVA， but the compatibility of PVDF/PVA was poor. The compatibility of PVDF and PVA can be improved by adding MMT，which also restrained the formation of macroporous defects in PVDF-MMT-PVA hollow fiber membranes. When the mass fraction ratios of PVDF/PVA and MMT were 90：10 and 0.5% respectively， the hollow fiber membranes showed the best performance and a pure water flux of 320 L/（m2·h）. The membrane rejection rate and water flux recovery rate after cleaning were greater than 94% and 92% respectively. Compared with pure PVDF membranes， the anti-fouling properties of the PVDF-MMT-PVA membranes were obviously improved.Key words： hollow fiber membranes; PVDF; MMT; membrane fouling膜分离技术在水处理领域中已具有广泛应用[1-2]，將生物降解技术和膜分离技术相结合的膜生物反应器（MBR）具有出水水质优良，占地面积小，剩余污泥少等优点，在中水回用、工业废水、生活污水处理中受到越来越多的重视[3-4]。