膜蒸馏技术最新研究现状及进展

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1、化工进展·168·CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2007年第26卷第2期膜蒸馏技术最新研究现状及进展1，211王许云，张林，陈欢林12（浙江大学材料与化工学院，浙江杭州310027；青岛科技大学化工学院，山东青岛266042）摘要：综述了新型分离技术——膜蒸馏技术的最新研究进展，对膜蒸馏的历史、分类，膜蒸馏用膜的制备、膜蒸馏过程中的传递现象、膜组件的优化设计及应用研究等进行了深入的评述，提出了今后亟待研究和解决的问题。关键词：膜蒸馏；复合膜；质量传递；热量传递；应用中图分类号：TQ0

2、28.8文献标识码：A文章编号：1000–6613（2007）02–168–06Reviewofmembranedistillation1,211WANGXuyun，ZHANGLin，CHENHuanlin1(SchoolofMaterialsScienceandChemicalEngineering,ZhejingUniversity,Hangzhou310027，Zhejiang，China；2SchoolofChemicalEngineering,QingdaoUniversityofScienceandTechnolog

3、y,Qingdao266042，Shandong，China)Abstract:Thispaperreviewsanewseparationprocessknownasmembranedistillation(MD).AhistoricalreviewofthedevelopmentofMDispresented.TheclassificationofMD,membranepreparation,transportphenomena,moduledesignandapplicationresearcharediscussedin

4、detail.Theproblemsurgentlytoberesolvedarepresented.Keywords：membranedistillation；compositemembrane；heattransfer；masstransfer；application膜蒸馏是一种新型的分离技术，是以疏水性微蒸馏分为多种类型，如直接接触膜蒸馏(DCMD)、孔膜两侧蒸汽压差为传质推动力的膜分离过程。膜气隙膜蒸馏（AGMD）、气扫式膜蒸馏（SGMD）、蒸馏过程区别于其他膜过程的特征是：膜是微孔膜；真空膜蒸馏（VMD），如图1所示。

5、膜不能被所处理的液体浸润；膜孔内无毛细管冷凝DCMD结构简单，渗透量较大，颇受研究者重现象发生；只有蒸汽能通过膜孔传质。膜不能改变视，较适用于主原料是水的情况，如海水或苦咸水操作液体中各组分的汽液平衡；膜至少有一侧要与脱盐或水溶液的浓缩，也有人用其浓缩水果汁、血[1－4]操作液体直接接触；对每一组分而言，膜操作的推液及废水处理等。AGMD具有热效率高及从水[5]动力是该组分的气相分压梯度。同其他的分离过程溶液中脱除挥发性物质的优势，其缺点是渗透通相比，膜蒸馏具有以下优点：①截留率高（若膜不量低，结构复杂，且不适用于中空纤维膜，限

6、制了[6]被润湿，可达100％）；②操作温度比传统的蒸馏操商业推广。Amali等通过对AGMD与DCMD的比较作低得多，可有效利用地热、工业废水余热等廉价研究，认为AGMD更适用于地热苦咸水的脱盐。能源，降低能耗；③操作压力较其他膜分离低；④SGMD中，冷凝器必须做很大的功才能冷凝下游侧能够处理反渗透等不能处理的高浓度废水。的蒸汽，故能耗太大，其研究且仅限于理论及数学[7－9]本文作者对近几年来膜蒸馏的最新研究进展，模型。包括膜蒸馏理论和应用研究，膜的制备和膜组件的真空膜蒸馏的膜两侧气体压力差比其他膜蒸优化设计等方面进行评述，提

7、出今后亟待研究和解决的问题。收稿日期2006–06–07；修改稿日期2006–08–06。基金项目国家“973”计划资助项目（2003CB615706）。1膜蒸馏的分类第一作者简介王许云（1971—），女，博士，副教授。联系人陈欢林，教授，博士生导师。电话0571–87953802；E–mail根据扩散到膜冷凝侧蒸汽冷凝方式的不同，膜chenhl@zju.edu.cn。第2期王许云等：膜蒸馏技术最新研究现状及进展·169·馏的膜两侧气体压力差大，因而比其他形式的膜3膜蒸馏组件蒸馏具有更大的蒸馏通量。宜于脱除水溶液中的挥发性溶质。

8、Corinne用真空膜蒸馏进行了海水淡膜蒸馏过程可能采用的组件形式有板（框）式、[10]化，并且与反渗透过程进行了比较，指出选择卷式、管式和中空纤维式。其中，由于平板膜易干合适的操作条件及进行合理的过程设计，真空膜清洗、检查或更换，大多数实验室规模的膜组件采蒸馏