薄膜透湿特性实验研究

设计制作了用于研究水蒸气透膜传递特性的实验装置，其中实验段主要由流体通道、薄膜和水槽三部分组成。通道的截面为5mm×50mm的矩形、总长800mm，通道中通入相对湿度较低的空气。膜夹在通道与水槽之间，在水面和膜之间形成高湿度的空气层。水蒸气由空气层向通道内传递。基于这种结构，建立了对流传质阻力、薄膜传质阻力和空气层扩散阻力的三阻力串联模型。利用上述装置对PVDF(polyvinylidenefluoride)膜、PES(polyethersulfone)膜以及纤维素膜的透湿特性进行了测量，通过用总阻力减去对流传质阻力和空气层阻力从而得到了薄膜自身的传质阻力，结合膜等温吸附曲线进而计算出水蒸气在膜中的扩散系数。结果表明PVDF膜中的扩散系数最大，纤维素膜最小。