分离膜在膜液体除湿中的应用进展

来源期刊：材料导报2020年第15期

论文作者：牛润萍 庚立志 范莹莹

文章页码：15069 - 15074

关键词：膜液体除湿;分离膜材料;平行板式膜组件;中空纤维膜组件;

摘    要：由于人们对室内舒适性的要求不断提高,空气除湿技术得到了迅速发展,膜液体除湿因解决了传统液体除湿夹带液滴的问题,近年来得到了广泛的研究与应用。该技术耦合了膜分离技术的选择性与液体除湿的高吸收性,通过选择性透过膜将高湿气体与液体干燥剂隔离开,水蒸气分子在膜两侧水蒸气分压力差的驱动下透过分离膜完成气体的除湿过程。目前,人们对膜液体除湿器中分离膜的膜材料及膜组件进行了大量的研究工作。膜液体除湿器中的膜为气液分离膜,其按材质可分为有机膜、无机膜以及有机-无机复合膜,目前应用在除湿器中的多为有机高分子聚合物膜;而按形态结构可分为微孔膜、致密膜以及复合膜。微孔膜膜孔的润湿现象限制了其应用,因此研究人员对其进行了疏水改性研究。而致密膜则完全避免了这个问题,目前研究者提出了一种吸收器单元思想,为致密膜的下一步研究提供了思路。复合膜性价比比前两种膜结构更高,因此近年来研究人员开发了多种复合膜以用于空气除湿。此外,除湿分离膜可被制成平板式或中空纤维膜式,并分别形成平板膜组件与中空纤维膜组件,为了揭示膜组件内的热湿传递规律,研究人员对两种膜组件内的流体流动方式、共轭传热传质机理、组件结构进行了大量研究,这对膜液体除湿技术的推广及发展具有重要的意义。本文概述了分离膜在膜液体除湿器中的最新研究进展,首先介绍了膜液体除湿器的工作原理,然后归纳总结了分离膜材料在除湿器中的分类及应用,重点介绍了不同形态结构的除湿膜材料,对其性能影响因素及研究进展展开了叙述,接着结合国内外的研究对除湿器中不同分离膜组件的传热传质研究及结构特点进行了概述,最后就分离膜在膜液体除湿技术中的未来研究方向进行了展望。