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膜分离技术发展前景综述
浏览次数:307发布时间:2019-03-27 13:37:30 文章来源:
膜分离技术是近三十多年来发展起来的高新技术,是多学科融合的产物,亦是化学工程学科发展新的增长点。它与传统的分离方法比较,具有如下明显的优点:

1.高效:由于膜具有选择性,它能有选择性地透过某些物质,而阻挡另一些物质的透过。选择合适的膜,可以有效地进行物质的分离,提纯和浓缩;

2.节能:多数膜分离过程在常温下*作,被分离物质不发生相变, 是一种低能耗,低成本的单元*作;

3.过程简单、容易*作和控制;

4.不污染环境。

    由于这些优点、使膜分离技术在短短的时间迅速发展起来,已广泛有效地应用于石油化工、生化制药、医疗卫生、冶金、电子、能源、轻工、纺织、食品、环保、航天、海运、人民生活等领域,形成了独立的新兴技术产业。目前,世界膜市场以每年递增14~30%速度发展,它不仅自身形成了每年约百亿美元的产值,而且有力地促进了社会、经济及科技的发展。特别是,它的应用与节能、环境保护以及水资源的再生有密切的关系,因此在当今世界上能源短缺、水荒和环境污染日益严重的情况下,膜分离技术得到世界各国的普遍重视,欧、美、日等发达国家投巨资立专项进行开发研究,已取得在此领域的领先地位。我国在“六五”、“七五”、“八五”、“九五”以及863、973计划中均列为重点项目,给予支持。

    关于发展膜分离技术的重要性,美国官方的文件说,“18世纪电器改变了整个工业过程,而20世纪膜技术改变了整个面貌”。1987年日本东京召开的国际膜与膜过程会议上,曾将“21世纪的多数工业中膜过程所扮演的战略角色”列为专题进行深入讨论,与会的专家一致认为,膜技术将是20世纪末到21世纪中期最有发展前途的高技术之一。世界著名的化工与膜专家,美国国家工程院院士、北美膜学会主席黎念之博士(我校化工系兼职教授)在1994年应邀访问我国时说“要想发展化工就必须发展膜技术”。国际学术界一致认为“谁掌握了膜技术,谁就掌握了化工的未来”。可见,发展膜分离技术对于学科建设和经济发展均具有重要而深远的意义。

二.膜分离技术简介

1.分离膜的种类:膜是膜技术的核心,膜材料的性质和化学结构对膜分离性能起着决定性的影响。膜的种类很多,其中按材料分有高分子膜、金属膜、无机膜。高分子膜用途最广。

按结构分有七类:

(1)均质膜或致密膜,为结构均匀的致密薄膜.
(2)对称微孔膜,平均孔径为0.02~10。按成膜方法不同,有三种类型的微孔膜,即核孔膜、控制拉伸膜和海绵状结构膜(见附件Ⅱ图2、图3、图4)。

(3)非对称膜。(见附件Ⅱ图5),膜断面为不对称结构,是工业上应用最多的膜。

(4)复合膜。在多孔膜表面加涂另一种材料的致密复合层。

(5)离子交换膜

(6)荷电膜

(7)液膜、包括支撑液膜和乳状液膜