中空纖維膜污染及成形過程在線監測與可視化項目發布
2014-05-09 16:12:17
admin
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據中國紡織報網2010年11月11日訊 “中空纖維膜污染及成形過程在線監測與可視化項目”建立了超聲波實時在線監測方法和精密檢測系統，通過將超聲波監測技術與小波技術相結合，實現中空纖維膜污染監測過程的可視化；同時，開展超聲波法監測聚合物分離膜成形過程和機理研究，為膜組件設計、過程優化、膜污染機理研究以及高性能分離膜材料制備提供一種量化監測方法和理論指導。
該研究成果率先將超聲技術與小波信號分析相結合，實現了中空纖維膜污染過程實時在線監測、量化及可視化研究，為中空纖維膜組件設計、操作過程優化、膜污染機理研究提供了重要手段。建立了先進的超聲波原位監測聚合物膜成形過程即相轉化速率的研究方法，探索了膜孔結構的形成機制。首次將超聲透射信號漂移時間的變化與膜孔結構（非對稱指狀孔和海綿孔狀對稱）形成規律相關聯。在超聲監測聚合物膜成形過程中，創新性發現超聲波時域反射法不僅能夠量化出膜內和膜外的傳質速率，還可以同時量化出膜內膜外的傳熱過程，并建立了相關的傳遞模型。發明了差動信號分析法及膜污染顯示儀，建立了超聲信號反射信號數學模型。通過對重疊信號的分離，可使檢測的厚度提高近一個數量級，完全突破了傳統方法在檢測靈敏度上的限定。首次報道了發展超聲反射數學模型對實驗進行驗證，其模型結果與實驗結果完全相符。地外場（電場、磁場及超聲）與膜技術耦合控制膜污染、改善膜操作條件，并將超聲在線監測技術對各過程及效果進行了評價和量化，研究發現超聲加沖洗是*有效的清洗方法。
項目已通過天津市科技局組織的驗收，對技術水平的評價為國際先進。
項目完成人：李建新，天津工業大學教授、博導。