中国膜工业现状与前景new

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1、新疆大学21世纪化学工程概论中国膜工业现状概论1概述膜工业是一门崭新的工业，在世界上只有60年的发展历史，在我国是从40多年前才起步。经过近半个世纪的发展，膜技术已成为高效节能的单元操作，对相关产业的发展具有很大的推动作用，成为实现可持续发展战略的重要组成部份。目前，已经成熟和不断研发出来的反渗透、超滤、微滤、纳滤、电渗析、渗析、气体分离、无机膜、渗透汽化、膜接触、膜反应及控制释放等技术正在广泛应用于石油、化工、电子、电力、能源、环保、食品、饮料、轻工、医药和生物工程等行业，产生了很大的经济和社会效益，发挥着越来越重要的作用。如：——微滤技术用于处理溶液中细微

2、颗粒、细菌和胶体颗粒物质，分离效率高．成本低，已成为这一领域的标准技术。——超滤技术用于大分子与小分子的分离，在液体净化和生物、食品的浓缩加工等方面具有巨大的潜力。——反渗透技术已成为海水、苦咸水淡化和纯水、超纯水制备及物料预浓缩等的最经济手段，反渗透及其它海水淡化技术己解决了世界上1亿多人的吃水问题，将成为21世纪解决缺水问题的重要途径之一。——纳滤技术以其独特的功效已成为生物制药和精细化工的重要高教节能单元操作，并将成为21世纪饮用水净化的关键技术。——电渗析技术用于氯碱工业，不仅大大降低了电耗，而且杜绝了水银隔膜法对环境造成的污染，可谓该工业的一场革命。

3、近几年发展起来的离子交换树脂填充床电渗析技术可用于纯水、超纯水制备，在很大程度上可取代传统的离子交换工艺．实现清洁生产．——气体膜法分离技术可使化工厂弛放气和炼油厂排气中的85％氢气得到回收，膜法富氧技术用于助燃可节能20％,--25％．——以无机膜为代表的膜催化反应技术可打破化学反应平稳的限制，提高反应转化率，将有可能对整个石油和化学工业等支柱产业产生变革性影响。——渗透汽化技术用于溶剂脱水，特别是乙醇脱水，比传统蒸馏法能耗减少2／3，对人类能源路线的变革和开发新能源具有深远的战略意义。——膜集成技术用于废水处理、废水资源化等．将成为2l世纪环保的重要手段之

4、一。有专家预言,进入21世纪后，膜技术及其与其它技术集成的技术将在很大程度上取代目前采用的传统分离技术，达到节能降耗、提高产品质量之目的。对推动人类科学技术进步，促进社会发展．将起极大的作用。有关机构指出,膜技术与光纤、超导等技术将成为主导未来工业的六大高新技术之一．也将是21世纪新型十大高科技产业之一。目前．膜技术在全球范围内受到了前所未有的高度重视，特别是“谁掌握了膜技术，谁就掌握了化学工业的未来”己成为共识．各发达国家都在积极部署．投入巨资发展该技术及产业．抢夺制高点．中国作为一个发展中的大国，虽然在膜工业方面作了大量的工作。也取得了较大的进展，但与发达

5、国家相比。还有较大的差距，存在的问题也较多，面临的形势是严峻的。因此，研究制定中国膜工业发展战略．积极部署，力争在最短的时间内赶上发达国家的先进水平已成当务之急。2膜技术及其应用2．1膜分离技术定义膜分离技术系利用具有特殊选择分离性的有机高分子材料和无机材料，形成不同形态结构的膜，在一定驱动力作用下，使双元或多元组份透过膜的速率不同而达到分离或特定组份9新疆大学21世纪化学工程概论密集的目的。2．2膜分离技术特点（1）无试剂加入，无额外材科损耗，无需再生，无二次污染，可连续操作。（2）能充分利用工业压力做为膜分离推动力，物料仅通过简单地流经膜表面即可得到分离或

6、浓缩。（3）工艺兼容性强，易与相关工艺配套，能因地制宜地满足多样化工艺组台要求。（4）模块组合方式既可满足集中应用，又可进行单元操作，不受场地和自然环境的限制。（5）常温操作．投资少、能耗低、回收率高，无公害。（6）设备结构紧凑，占据空间小；工艺简单，组装方便，容易操作。（7）一般无需相变和化学变化即可达到分离目的。2．3膜与膜过程种类按膜材料可分为有机膜和无机膜，已研究过的可用作有机膜材料的有几百种，但目前可用作商品膜的膜材料只有数拾种。主要有醋酸纤维素(CA)、三醋酸纤维素(CTA)、CA—CTA混纤、硝酸纤维素(CN)、芳香聚酰胺(PA)、聚丙烯腈(PA

7、N)、聚砜口(PSF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)、聚砜酰胺(PSA)、聚氯乙烯(PVC)、聚醚酮(PEK)、磺化聚砜(SPS)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等。无机膜的品种较少，主要有陶瓷膜、碳膜、金属膜和玻璃膜等，以陶瓷膜为主，工业上应用的主要有氧化铝、氧化锆和氧化钛等。按功能可分为分离膜和反应膜等。按分离过程可分为反渗透(R0)、超滤(UF)、微滤(MF)、纳滤(NF)、渗析(D)、电渗析(ED)、气体分离(GS)、渗透汽化(PV)、液膜、膜蒸馏、膜反应和控制释放等。2．4膜分离技术的应用2．4．1反渗透技术反渗透技术

8、是继电渗析技术之后发展起来的一项膜技术