膜蒸馏技术及其应用进展_吴庸烈

膜蒸馏技术及其应用进展_吴庸烈文章编号:1007-8924(2003)04-0067-14膜蒸馏技术及其应用进展吴庸烈(中国科学院长春应用化学研究所,长春130022)摘要:引用近期发表有关文献,较全面地介绍了膜蒸馏过程的基本概念、特征、研究的现状、应用研究情况,同时包括了与膜蒸馏相关的膜过程,并对膜蒸馏技术的发展趋势作了简要的评述.关键词:膜蒸馏;渗透蒸馏;气态膜;膜接触器;集成膜过程中图分类号:TQ028.8文献标识码:A膜蒸馏是一种采用疏水微孔膜以膜两侧蒸汽压力差为传质驱动力的膜分离过程,例如当不同温度的水溶液被疏水微孔膜分隔开时,由于膜的疏水性,两侧的水溶液均不能透过膜孔进入另一侧,但由于暖侧水溶液与膜界面的水蒸汽压高于冷侧,水蒸汽就会透过膜孔从暖侧进入冷侧而冷凝,这与常规蒸馏中的蒸发、传质、冷凝过程十分相似,所以称其为膜蒸馏过程(MembraneDistillation,MD).虽然早在20世纪60年代就开始了较系统的膜蒸馏研究,但当时由于受到技术条件的限制,膜蒸馏的效率不高,在随后的一段时间里出现一些专利对该技术进行改进,但在20世纪60、70年代膜分离研究者致力于反渗透、超滤、微滤等膜技术来解决水处理问题,膜蒸馏一直没有引起人们的足够重视,直到20世纪80年代初由于高分子材料和制膜工艺方面迅速发展,膜蒸馏显示出其实用潜力,20多年来对这一新型膜分离过程的研究不断深入.虽然至今还未见大规模工业生产应用的报道,但无论在传质、传热机理方面还是在应用方面的研究都取得了巨大的进步,一些与膜蒸馏相关的膜过程相继出现并同样引起人们的重视,有关膜蒸馏方面的论文日益增多,为了总结这一研究领域的成果,近几年已经有多篇综述性文章发表[1～5].但任何文章都无法跟得上研究工作迅速发展的步伐,也无法概括研究成果的全部内容.本文依据近几年发表的主要文献,对膜蒸馏过程的特征、发展、应用情况作一总结和评述.1膜蒸馏过程的特征和相关的膜过程1.1膜蒸馏过程的特征1986年5月意大利、荷兰、日本、德国和澳大利亚的膜蒸馏专家在罗马举行了膜蒸馏专题讨论会,会议对这一过程的命名及其相关的专业术语进行了讨论[6],认为“膜蒸馏”(MembraneDistillation)是该膜过程的最合适名称,并确认膜蒸馏过程必须具备以下特征以区别于其它膜过程:(1)所用的膜为微孔膜;(2)膜不能被所处理的液体