锅炉排放烟气中既存在大量的余热又存在比较高的水分,直接排放既降低了锅炉热效率,又会产生有色烟羽的视觉污染。为此,本文开展基于陶瓷复合膜技术的烟气中水分和余热回收机理和实验研究,研究内容主要包括:研究气体在多孔介质中的透过机制,明确了毛细冷凝作用的原理及其影响因素。分析多组分气体在膜中的渗透分离机理,建立了烟气中水蒸气在多孔陶瓷膜内传质过程的数学模型;根据流体动力学和传热学理论,建立了传热过程的数学模型。通过10nm、20nm、50nm孔径陶瓷膜管SEM表征,分析了多孔陶瓷膜孔隙形貌特点和微观结构特征,及各复合层阻力模型。利用多孔陶瓷膜组件回收烟气中水分和热量的实验测试装置,分析了不同孔径纳米陶瓷膜管与水蒸气浓度、烟气流量、温度、相对湿度和冷却水流量、温度等主要因素热质传递影响规律,明确了水蒸气在多孔陶瓷膜中的输运冷凝机理。以选择层孔径为20纳米的内涂型陶瓷复合膜为研究对象,分析了烟气对流传热系数与烟气流速、烟气流量的关系。使用92根错列布置的2μm陶瓷膜构成的膜组件对10.61MW燃气锅炉排放烟气进行水热回收实验,研究了烟气流量和烟气温度对陶瓷膜水热回收的影响,为陶瓷膜组件在火电厂中的应用提供指导意义。