项目名称：基于膜法的烟气水分及余热回收利用

负责人：肖烈晖 联系人：肖烈晖

燃煤电厂烟气中含有大量的低品位余热和水蒸气，每年随烟气排放到大气中的水蒸气高达10.1亿吨，伴随着大量的潜热损失，出口烟气热量损失占燃煤低位发热量的4~8%。回收火电烟气中的水分和热量，具有巨大的经济和环保价值。膜分离法能够有效避免其他技术存在的腐蚀、结垢等问题，同时具有回收水质高、系统简单可靠、能耗小等优点。为实现烟气水分及热量高效经济回收，本项目采用亲水改性后的中空纤维膜，基于水蒸气冷凝渗透的热质传递原理，完成烟气热湿的跨膜输运。亲水性中空纤维膜由亲水性皮层和多孔支撑体组成，烟气和冷却水分别在膜两侧流动。烟气中水蒸气首先在亲水性皮层表面冷凝，形成冷凝液并释放潜热，同时将膜孔完全堵塞，阻止其他不凝结气体传递。冷凝液以渗流方式经过皮层和支撑体后与另一侧的冷却水混合，实现水分和热量的传递。亲水性中空纤维膜烟气热湿回收具有明显的优势：一是可以增加膜的表面能，从而提升膜表面的水蒸气吸附及冷凝性能；二是可以极大地减小冷凝水进入膜孔的阻力，增加中空纤维膜的水分输运能力。因此，亲水性中空纤维膜不仅回收能力强，又兼具了其本身的高比表面积以及较低的投资成本，具有非常好的应用前景。目前承担国家自然科学基金1项，广东省基础与应用基础研究基金项目1项，发表高水平学术论文5篇，申请国家发明专利3件。

图1亲水性中空纤维膜回收烟气热湿原理

图2多重涂膜机、中空纤维膜组件以及烟气热湿回收测试平台