研究背景

论论资讯6月22日讯：膜蒸馏（MD）作为一种高效的膜分离技术，因其低能耗和高纯度产品产出而备受瞩目。然而，温度和浓度极化现象在膜表面附近的发生，显著降低了MD的性能。为了解决这一问题，研究者们尝试在膜片之间插入间隔器以增强流体混合，但传统间隔器的效果有限，亟需创新设计。

研究内容

本研究在《膜科学杂志》上发表，提出了一种新型螺旋带状间隔器，旨在通过增强多方向流体混合来缓解温度极化问题。研究通过计算模拟与实验相结合的方法，对比了新型螺旋带状间隔器与传统双层间隔器的性能。模拟结果显示，螺旋带状间隔器在平均水通量方面比传统设计高出27%，这得益于其螺旋设计带来的多方向扰动流型。然而，这种设计的压力降最多增加了1.9倍。实验部分通过3D打印技术验证了新型间隔器的实用性，并证实其水通量比传统设计高出20%。

研究意义

本研究的创新点在于设计了一种能够有效促进近壁流体混合的螺旋带状间隔器，这对于高回收率膜蒸馏中严重的极化问题具有重要意义。尽管新型间隔器带来了压力损失的增加，但其对膜蒸馏性能的提升表明，这种设计在特定应用中具有显著优势。此项研究不仅推动了膜蒸馏技术的发展，也为其他膜分离技术的设计提供了新的思路。 通过这项研究，我们看到了解决膜蒸馏中温度和浓度极化问题的希望，同时也认识到了新型间隔器在实际应用中的潜力与挑战。未来，随着技术的进一步优化，螺旋带状间隔器有望成为膜蒸馏领域的标准配置。