基于膜接触器烟道气脱硫的光控吸附型多孔膜设计与构造

基本信息
批准号:21676201
项目类别:面上项目
资助金额:64.00
负责人:张玉忠
学科分类:
依托单位:天津工业大学
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:叶卉,辛清萍,翟延慧,李泓,李颖娜,马兰坤,黄莉兰,李金伟,王小红
关键词:
膜接触器膜技术烟道气脱硫
结项摘要

To control the atmosphere PM2.5 demand, the idea of adsorptive type membrane contactor is proposed, which will be used for desulfurization of flue gas. Based on the reversible adsorption-desorption of SO2 by the photo-responsive metal-organic frameworks (MOFs), photo-responsive MOFs with facilitating SO2 transport function will be designed. The photo-responsive MOFs will be inset into the pore wall of porous membrane contactor regularly, and the light-controlled adsorptive type membrane contactor will be prepared. The light- controlled reversible adsorption mechanism of adsorptive type membrane contactor will be investigated, the adsorption mechanism of MOFs and the separation mechanism of membrane contactor will be coupled. The mass transfer process of the light- controlled adsorptive type membrane contactor will be intensified to achieve the efficient separation of SO2 in flue gas, which will be laying a foundation for the cleaning of SO2 resources recycling. The molecular simulation will be used as an aided design method and the structure-performance relationship will be analyzed to consummate the design and preparation of photosensitive MOFs. The physical structure and chemical structure of photo-responsive MOFs will be regulated to achieve rapidly reversible adsorption of SO2. The photo-responsive MOFs incorporated membrane contactor will be controllably prepared by biomimetic mineralization or surface segregation method, constructing SO2 high-speed transport pathways. The transport mechanism of MOFs in porous membrane will be investigated, and the modified mass transfer model of adsorptive type membrane contactor will be established. The adsorption function and membrane contactor process will be integrated into the adsorptive type membrane contactor, providing new ideas for the development of membrane contactor.

针对控制大气PM2.5需求,以烟道气脱硫为研究对象,提出吸附型膜接触器的设想。基于光敏性金属有机骨架(MOFs)具有可逆吸附脱附SO2的特点,设计具有促进SO2分子传递作用的光敏性MOFs,在膜接触器膜孔壁表面镶嵌可控排布的光敏性MOFs,构建光控吸附型多孔膜。研究吸附型多孔膜光控可逆吸附机理,耦合MOFs吸附与膜接触器分离机制,强化光控吸附型膜接触器传质过程,实现烟道气二氧化硫的高效分离,为SO2资源化奠定基础。拟采用分子模拟辅助设计方法,通过构效关系分析完善光敏性MOFs的设计制备;调控光敏性MOFs的物理和化学结构,实现SO2的快速可逆吸附;利用表面偏析/仿生矿化法可控制备镶嵌MOFs的吸附型多孔膜,构建具有SO2高速传递通道。探索SO2在吸附型多孔膜的传递机制,建立适合吸附型膜接触器的传质模型。吸附型膜接触器集吸附功能与膜接触器过程于一体,为膜接触器发展提供新的思路。

项目摘要

针对控制大气PM2.5需求,以烟道气脱硫为研究对象,提出吸附型膜接触器的设想。基于.光敏性金属有机骨架(MOFs)具有可逆吸附脱附SO2的特点,设计具有促进SO2分子传递作用的.光敏性MOFs,在膜接触器膜孔壁表面镶嵌可控排布的光敏性MOFs,构建光控吸附型多孔膜。研.究吸附型多孔膜光控可逆吸附机理,耦合MOFs吸附与膜接触器分离机制,强化光控吸附型膜接.触器传质过程,实现烟道气二氧化硫的高效分离,为SO2资源化奠定基础。拟采用分子模拟辅.助设计方法,通过构效关系分析完善光敏性MOFs的设计制备;调控光敏性MOFs的物理和化学结.构,实现SO2的快速可逆吸附;利用表面偏析/仿生矿化法可控制备镶嵌MOFs的吸附型多孔膜,.构建具有SO2高速传递通道。探索SO2在吸附型多孔膜的传递机制,建立适合吸附型膜接触器的.传质模型。吸附型膜接触器集吸附功能与膜接触器过程于一体,为膜接触器发展提供新的思路

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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