膜科学与技术学报

抽象的

ABE水二元体系PDMS膜渗透汽化非平衡溶解扩散模型

夏阳、吴振、方满全、李继定

以前的平衡溶解扩散模型、孔流模型和虚拟相变模型都不能准确描述渗透汽化传质过程，文献中很少强调膜表面溶解过程未达到平衡的事实。本文旨在建立膜渗透汽化过程的非平衡溶解扩散模型（非平衡模型）。本研究假设料液与膜界面存在非平衡溶解，将溶解和解吸步骤处理为表面上的拟表面反应过程。建立基于稳态传质的半实验模型，忽略渗透侧的浓差极化和吸附。通过对不同膜厚度的通量进行线性拟合，以UNIFAC-ZM模型估算平衡分配系数，获得了模型的扩散系数和吸附动力学速率常数。模型计算值与聚二甲基硅氧烷膜真空渗透汽化丙酮、丁醇、乙醇的实验通量有较好的一致性，非平衡模型及其参数可进一步应用于分离性能预测及操作条件选择。