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膜分离技术是当代化工领域的高新技术。由于它是解决人类面临的能源、资源、环境等重大问题的新技术，所以近30多年来取得了极为迅速的发展，已经在海水、苦咸水淡化，饮用水净化，超纯水制备，电站锅炉补给水的供应，气体净化以及石油化工、医药、冶金、食品轻工、生物产品的分离、提纯和浓缩等方面发挥了巨大的作用。正因为如此，世界各国，特别是发达国家不惜投巨资设立研究基金，以期在该领域占据领先地位
渗透汽化膜分离技术是一种新型膜分离技术。该技术用于液体混合物的分离，其突出优点是能够以低的能耗实现蒸馏、萃取、吸附等传统方法难于完成的分离任务。它特别适用于普通精馏难于分离或不能分离的近沸点、恒沸点混合物的分离；对有机溶剂及混合溶剂中微量水的脱除，对废水中少量有机污染物的分离有明显的经济上和技术上的优势；还可以同化学反应耦合，将反应生成物不断脱除，使反应转化率明显提高。从国际、国内已投产的工业装置运行结果看，与传统的恒沸蒸馏和萃取精馏相比，采用渗透汽化技术可节能1/3~ 1/2，运行费不到传统分离方法的50 %
2 渗透汽化透水膜应用
渗透汽化膜技术研究开始于 20 世纪 50 年代， 20世纪70年代能源危机之后，引起了世界各国的重视，针对多种体系，特别是乙醇/水体系的分离，进行了大量的研究。近二十年来，发达国家投巨资立专项，作为第三代膜技术进行研究和开发，其中，用于有机水溶液脱水的渗透汽化膜技术，于 20 世纪 80 年代初开始建立小型工业装置，20世纪80年代中期实现了工业化应用。1982年，德国GFT公司率先成功 开发 出亲 水性 的 GFT 膜 ( 现属 于瑞 士 Sulzer Chemtech公司)，板框式组件及其分离工艺，成功地应用于无水乙醇的生产，处理能力为1 500 L/d成品乙醇，从而奠定了渗透汽化膜技术工业应用基础。同年在巴西建成了日产1 300 L无水乙醇工厂。随后的几年中，GFT公司在西欧和美国建立了二十多个更大规模的装置。1988年，在法国Betheniville建成了年产 4×104 t 无水乙醇工厂，可将 93.2 wt % (wt% ，重量百分数)的乙醇水溶液浓缩到 99.8 wt%。装置所用膜面积是2 000 m2 。国际上除 SulzerChemtech公司外，日本三井、三菱、宇部公司，美国Texaco公司，德国Lurgi公司，法国Le Carbone Lorraine 公司等，也在进行渗透汽化膜技术研发工作。用于乙醇、异丙醇、丙酮、含氯碳氢化合物等有机物的脱水，到目前为止，世界上已相继建成了400 多套渗透汽化膜工业装置。在膜组件方面，已经开发成功了板框式、管式和中空纤维膜组件。其中，板框式组件是最早开发成功的膜组件。该组件由不锈钢做结构材料，能承受高温，耐腐蚀，适应各种操作条件，在工业上应用最广。
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发表于 2023-10-16 16:55:04
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