精馏—膜分离集成过程实验及工业应用

黄钧宗

摘 要：由于膜分离技术存在处理能力、膜寿命等方面的限制，单纯使用渗透蒸发或蒸汽渗透来分离混合物存在一定的局限性，可以考虑与其他分离技术进行集成以充分发挥各自的技术优势，进行优势互补，从而达到提

引言

精馏-膜分离是利用天然或人工合成的、具有选择透过能力的薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分体系进行分离、分级、提纯或富集的一种化工单元操作。尽管精馏-膜分离集成过程的提出还不足半个世纪，但对其进行的实验研究从未间断，在工业中也不断推广应用。

1 膜分离实验研究

1.1 改进膜性能

随着膜分离技术的不断成熟，对膜的性能要求也日益增加，许多科研人员针对改进膜性能做了很多工作。LIND等就为了能够使用反渗透膜分离技术实现海水淡化，对纳米复合膜的结构进行了改性。发现沸石-聚酰胺膜与纯聚酰胺膜对于水和盐的渗透率与聚酰胺膜的交联程度相关联，说明杂质和分子筛是控制渗透通量的主要原因。MAXIMOUS等对用于废水处理的膜生物反应器中使用的聚醚砜（PES）膜。发现将ZrO2按一定比例添加到PES膜中所制得的ZrO2/PES膜的强度比纯PES膜高，随着ZrO2含量的增加，通量略有下降，但结垢情况得以缓解。此外，马克等以聚二甲基硅氧烷（PDMS）为原料，甲苯为溶剂，甲基三乙氧基硅烷为交联剂，制得新型PDMS渗透蒸发膜，发现在处理含苯酚的废水时，交联剂用量增加，膜对苯酚的选择性增加，渗透通量先上升后下降。……