PVDF中空膜的制备及热泵-直接接触式膜蒸馏的数学模拟的任务书.docx

PVDF中空膜的制备及热泵-直接接触式膜蒸馏的数学模拟的任务书
一、任务背景及要求
热泵-直接接触式膜蒸馏（HP-DCMD）作为一种新型的膜蒸馏技术，已经引起了广泛的关注与研究。其中，PVDF中空膜是一种常用的膜材料，其制备和性能对于HP-DCMD的应用具有重要的意义。本任务将聚焦于PVDF中空膜的制备工艺及HP-DCMD的数学模拟。
具体要求如下：
1.深入了解PVDF中空膜的制备工艺，阐述其中的原理和技术要点；
2.介绍HP-DCMD技术，包括其操作流程、参数特点、优点和局限性等；
3.基于数学模型对HP-DCMD系统进行模拟，并对模拟过程的各个参数进行分析和解释；
4.结合实验结果，探讨PVDF中空膜的性能对于HP-DCMD系统的影响及其优化策略。
二、任务分析及参考文献
1.PVDF中空膜的制备
PVDF中空膜是一种高分子填料膜，常用于膜分离和膜蒸馏等领域。其制备工艺大致包括PVDF材料的制备、膜孔成型、对孔和定形等步骤。其中，PVDF材料的制备是制备PVDF中空膜的关键步骤，主要是通过PVDF颗粒的加热、熔融和拉伸等工艺来实现。具体操作流程可以参考以下文献：
[1]ZhanW,WangY,TangCY,etal.Formationofhighlysymmetric,supportedPVDFhollowfibremembranesforosmoticallydrivenprocesses[J].JournalofMembraneScience,2008,312(1-2):168-181.
[2]HuangL,ZhangY,LiM,etal.Preparationofpoly(vinylidenefluoride)hollowfibermembranebynon-solventinducedphaseseparationmethod[J].JournalofMembraneScience,2012,423-424:409-416.
2.HP-DCMD技术的数学模拟
HP-DCMD技术包含一个常规的热泵系统和一个DCMD系统，其中热泵系统再生或提供能量，而DCMD系统则趋向利用这些能量实现液体精馏。对于其数学模拟，一般采用微分方程组进行建模和仿真。常见的数学模型包括质量守恒方程、能量守恒方程和失控方程等。参考文献如下：
[1]HohneGWH,YangXM,LiJ,etal.AnumericalstudyonhollowfiberDCMDmodule[J].Desalination,2010,254(1-3):65-72.
[2]ZwijnenbergH,VrouwenvelderJS,KappelhofJ,etal.Mathematicalmodellingofadirectcontactmembranedistillationmodulewithwavyandporoushydrophobicmembranes[J].Chemicalengineeringscience,2008,63(19):4623-4632.
3.实验结果和分析
PVDF中空膜的性能对于HP-DCMD系统的效率和稳定性具有重要影响。实验结果可以通过测量HP-DCMD系统的压力变化、水通量、盐分浓度以及温度等参数来得到，并进行分析和解释。以下是一些相关的文献：
[1]CuiZ,ZhuWW,SunBH.HydrophobicPVDFhollowfibermembranewithdual-layerstructurepreparedviaelectrospinningandphaseinversion[J].JournalofMembraneScience,2015,493:323-334.
[2]HeB,LiH,WangJ,etal.AcomprehensiveperformancestudyofapilotDCMDplantusinghydrophobicPVDFhollowfibermembrane[J].Desalination,2013,311:184-190.
三、总结
本任务主要介绍了PVDF中空膜的制备及HP-DCMD的数学模拟。针对PVDF中空膜的制备，主要关注其工艺原理和技术要点；针对HP-DCMD技术的数学模拟，主要介绍其建模方法和仿真过程；最后，结合实验结果对PVDF中空膜的性能进行分析和探讨。本任务主要参考了相关的文献，并结合自己的理解进行了总结和归纳。