全球淡水资源匮乏日益严重,海水淡化是解决这一问题的有效途径,而膜蒸馏作为一种新型海水淡化方法越来越引起人们的重视,它采用疏水性微孔膜将两种不同温度的料液隔开,在膜两侧蒸气压差的作用下,挥发性组分以蒸气形式透过膜孔,并在膜冷侧冷凝成液相,从而实现混合物分离或提纯的目的。膜蒸馏所用设备简单,维护方便,除盐率高,较低的温度下即可进行,这些都有可能使得淡化水的成本降低,因而研究膜蒸馏海水淡化过程NaCl水溶液机理十分必要。由于炭膜是一种多孔疏水性膜,且孔径分布均匀,适合做膜蒸馏水溶液的实验用膜。所以本论文开展了炭膜在膜蒸馏海水淡化中的应用研究,论文在对炭膜进行性能表征的基础上,实验考了察炭膜进行膜蒸馏的可行性,在此基础上,将优选的炭膜用于膜蒸馏NaCl水溶液过程中,考察操作参数对通量和截留率的影响,得出较优化的操作条件。研究结果表明焦煤炭膜较适合真空式膜蒸馏,而无烟煤炭膜适合直接接触式膜蒸馏。过程通量随进料温度、真空度的升高和进料流量的增大而增大;随料液中NaCl浓度的增大而减小;通过实验得到将炭膜进行膜蒸馏实验时较优化的操作工艺条件为:温度为60℃、流量为40L·h^-1、浓度为20g·L^-1（海水氯化钠浓度相当）、真空度为0.5MPa。在以上实验研究的基础上,本论文根据炭膜孔径分布特点,确定膜蒸馏过程气体在膜内扩散由努森扩散（Knudsen diffusion）与粘性流（Poiseuille flow）共同控制,并首次尝试将膜孔径对数正态分布模型与膜蒸馏跨膜传质模型结合,建立了NaCl水溶液膜蒸馏过程的传质和传热模型,并由此考察孔径分布、膜蒸馏操作参数对膜蒸馏传质通量的影响。模拟结果与实验结果的对比研究表明,考虑孔径分布的传质模型预测值更接近于实测值。因此,本文建立的考传质传热模型能较准确地描述NaCl水溶液膜蒸馏的跨膜传质过程。模拟研究结果还表明膜的平均孔径增大时,通量增大:在平均孔径相同的情况下,膜孔越密集,通量越小。