




膜蒸馏
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膜蒸馏技术是以疏水性膜为分离介质,通过对热侧溶液进行加热升温,使料液中的水挥发成水蒸气并进入膜孔,水蒸气在膜两侧蒸气压差的推动下穿过膜孔到达膜的另一侧,然后经过一定的冷却方式将水蒸气重新冷凝为液态水。由于膜的疏水性,溶液中的液态水和其他水溶性物质被截留,从而实现料液的浓缩过程。采用膜蒸馏浓缩除盐时,对绝大多数盐类和其他非挥发性物质都有接近100%截留效率,而且膜蒸馏操作条件温和,不需要将溶液加热至沸腾。此外,溶液中含盐量的变化对膜通量影响较小,膜蒸馏可以在极高含盐量时正常运行(含盐量可大于25%),而且膜蒸馏可以在常压下运行,不需要高压条件。由于膜蒸馏的分离特性及众多优点,膜蒸馏设备多少钱,该技术在废水处理、海水淡化、化工分离、果汁浓缩等方面具有广泛的研究应用。
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膜蒸馏(英文名称membrane distillation)利用高分子膜的多孔性、疏水性、低导热性能而达到水纯化和溶液浓缩的膜分离技术。直接接触式膜蒸馏(direct contact membrane distillation)是以混合液中的挥发性组分在多孔疏水膜两侧的蒸汽压差为跨膜推动力的膜分离过程。膜蒸馏技术是膜技术与常规蒸馏过程相结合的产物,作为一种新型的膜分离技术 ,于20世纪60年代中期由M.E .Findley提出,发展始于80年代。膜蒸馏具有分离效率高、操作条件温和、对膜的机械强度要求低等优点。
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蒸馏技术今后的发展在以下几个方面(1)用于膜蒸馏的膜一般采用疏水性微孔膜,同时膜材料必须耐温,以保证膜在热溶液中稳定运行。几种高分子材料,如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯(PP)等,由于其表面能很低,具有疏水性。并且这些聚合物有很好的化学稳定性和热稳定。但用于膜蒸馏的膜成本较高。迫切需要研制出具有良好分离性能而且价格低廉的膜以适应膜蒸馏的发展。(2)完善机理模型。机理模型是进行过程优化及设计计算的理论指导,有必要加以进一步完善。(3)提高热量利用率。膜蒸馏过程具有相变,如何减少这部分热量损失,是值得研究的重要课题。(4)发挥常压低温脱水的优势,开展广泛应用研究。(5)和其他过程的结合。膜蒸馏可与其他分离等过程相结合和集成。[1] (6)加强对减压膜蒸馏技术的研究。
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