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稀有金属2025年第10期:气隙式膜蒸馏冷凝管耐腐蚀处理及其性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王海霞;纪仲光;

单位:中国有研科技集团有限公司生物冶金国家工程实验室;有研资源环境技术研究院(北京)有限公司;北京有色金属研究总院;有研工程技术研究院有限公司;

摘要:膜蒸馏被认为是实现冶炼烟气洗涤污酸浓缩减量化的有效方法,而用气隙式膜蒸馏系统对污酸废液进行连续性浓缩处理的研究中发现,使用不锈钢冷凝壁会出现严重的腐蚀现象,这会严重影响膜蒸馏过程的连续稳定运行。针对此问题,本文将一种有机防腐材料涂覆于不锈钢冷凝壁表面,并对其耐腐蚀性及膜蒸馏应用特性进行系统研究。结果表明:在冷凝壁表面涂覆有机防腐涂层不仅可以有效缓解冷凝壁的腐蚀,同时可以强化膜蒸馏系统的传质过程;在污酸浸泡试样140 h后,发现无涂层不锈钢试样出现严重腐蚀,腐蚀产物脱落,产生腐蚀坑群,而有涂层试样无明显变化;使用外径为18 mm的冷凝管进行污酸浓缩过程中,热侧进水温度60℃时,冷凝表面有涂层相对于无涂层时膜通量增大了23.33%;对冷凝壁表面冷凝机制分析发现涂覆防腐涂层的冷凝表面疏水性更好,表面能更低,有利于实现滴状冷凝,使传热效率增强,蒸汽压差变大,从而加快冷凝速率,使得膜通量增大。

关键词:气隙膜蒸馏;;冷凝壁;;有机防腐涂层;;传质

基金资助:国家重点研发计划固废资源化专项(2018YFC1900304);; 北京市自然科学基金面上项目(2182085)资助