膜蒸馏系统的热力学设计与结垢
应用物理
2017-11-21 v1 流体动力学
摘要
随着需求增长、含水层枯竭和气候变化带来的压力，全球水资源短缺加剧，高效脱盐技术的市场迅速扩大以填补空白。膜蒸馏(MD)作为一项新兴技术，在过去十年中受到学术界浓厚兴趣并涌现出多家初创企业。由于其抗结垢性、可扩展性和可接受的效率，MD 已拓展至利用太阳能和废热资源的小型热法脱盐细分领域。近期研究表明，MD 可达到最先进成熟热法脱盐技术的效率，尽管必须首先克服额外的工程与科学挑战。本研究旨在更好地理解并解决 MD 的两大挑战领域：效率与膜结垢。关于提升 MD 效率的研究包括：通过数值模拟结合实验考察倾角对 MD 性能的影响，设计一种具有超疏水表面的新型 MD 系统以提高效率，以及将 MD 与其他脱盐技术进行熵产比较。在 MD 结垢研究方面，对 MD 结垢进行了综述以综合文献结论并探索文献中的空白。该综述引出了过滤与体相成核对 MD 结垢影响的研究、带有避免成核的结垢区图的无机盐异相成核研究，以及通过诱导空气层防止结垢的研究。
引用
@article{arxiv.1711.07348,
title = {Thermodynamic Design and Fouling of Membrane Distillation Systems},
author = {David M Warsinger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.07348},
year = {2017}
}
备注
PhD Thesis, URI: http://hdl.handle.net/1721.1/100154, Massachusetts Institute of Technology, 2015