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膜蒸馏(MD)是一种以疏水性的微孔膜为介质、以膜两侧蒸气压为推动力的新型膜分离技术。MD具有可利用低品位热源、截留率高、能源损耗低等优点,广泛应用于在海水淡化、纯净水制备、热敏性物质浓缩等方面。本文采用热致相分离(TIPS)方法制备高密度聚乙烯(HDPE)与乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)共混疏水微孔膜,旨在提高共混膜在MD过程的稳定性并高分离性能。首先,测定了 HDPE/EVA共混体系非平衡热力学相图,探讨了共混体系相分离热力学和相分离结晶动力学机理。结果表明:HDPE/EVA共混体系非平衡热力学相图属于典型弱相互作用体系。随EVA加入量的增大则对于共混材料HDPE/EVA结晶成膜过程作用增强,有利于铸膜液体系发生L-L相分离,而更易形成孔径较大的胞腔结构。其次,考察了共混体系质量比、聚合物固含量等相分离热力学参数,以及冷却温度等相分离动力学参数对HDPE/EVA共混疏水微孔膜孔形态和结构的影响,并优化了制膜工艺条件。共混体系中随EVA含量的减小,HDPE/EVA共混膜由L-L相分离转变为L-L相分离和S-L相分离共存状态,得到的膜孔由树枝状结构明显过渡为蜂窝状结构。制备的共混膜孔径随聚合物固含量的增加而减小,该过程成膜体系S-L相分离优势更明显。共混膜刮膜厚度为125 μm时,将有效改善共混制备过程中由脱泡不完全等因素导致的异常大孔现象,膜的MD稳定性显著提高。确定的HDPE/EVA共混体系最佳制膜条件为:HDPE/EVA质量比为3:1,聚合物固含量为30wt%,刮膜速度为1.5 mmin-1,刮膜厚度为125 μm,凝固浴温度为25℃。此时,所形成的HDPE/EVA共混疏水微孔膜,外观良好,表面为多孔性皮层,内部为连通性良好的网状结构,疏水性能和机械性优,平均孔径为0.6 μm,孔径分布较窄,孔隙率达到68.8%。最后,将制备的共混疏水微孔膜应用于NaCl水溶液真空膜蒸馏(VMD)过程。考察了体系质量比、聚合物固含量、料液温度、料液流量对VMD操作的影响。HDPE/EVA质量比为3:1时共混膜VMD通量为20.49 kg·m-2·h-1;随着聚合物的固含量的升高,共混膜的渗透通量有一定程度的衰减,聚合物固含量为20wt%,VMD通量达到24.67kg·m-2·h-1,而聚合物固含量为30%时,通量下降到20.49kg·m-2·h-1,研究确定高机械性能且VMD性能较好的共混成膜体系聚合物固含量为30wt%。由于温度极化和浓差极化的影响,VMD通量随着料液的温度的升高而增加,制备膜的VMD通量随料液的流量增加呈线性增长。在优化制备工艺条件下制备的HDPE/EVA共混疏水微孔膜在料液温度为85℃,进料流量为30L·h-1,真空度为3kPa的条件下,其VMD通量达到20.49kg· kg·m-2·h-1,此时,截留率高于99.99%。