欢迎您:登录 | 注册
科普之友首页
※您现在的位置: 科普之友 >> 化学 >> 化学教学教研 >> 正文  

膜分离技术的发展简史及研究现状

来源:不详       更新时间:2010-11-6 21:25:08
 
人类对于膜现象的研究源于1748年,然而认识到膜的功能并用于为人类服务,却经历了200多年的漫长过程。人们对膜进行科学研究则是近几十年来的事。1950年W.Juda试制出选择透过性能的离子交换膜,奠定了电渗析的实用化基础。1960年 Loeb和Souriringan首次研制成世界上具有历史意义的非对称反渗透膜,这在膜分离技术发展中是一个重要的突破,使膜分离技术进入了大规模工业化应用的时代。其发展的历史大致为:30年代微孔过滤,40年代透析;50年代电渗析;60年代反渗透;70年代超滤和液膜;80年代气体分离;90年代渗透汽化。此外以膜为基础的其它新型分离过程,以及膜分离与其它分离过程结合的集成过程(Integrated Membrane Process)也日益得到重视和发展。
  
  几种主要膜技术发展近况大致如下:
  
  微滤在30年代硝酸纤维素微滤膜商品化,60年代主要开发新品种。近年来以四氟乙烯和聚偏氟乙烯制成的微滤膜已商品化,具有耐高温、耐溶剂、化学稳定性好等优点,使用温度在-100~260℃。目前销售量居第一位。
  
  超滤从70年代进入工业化应用后发展迅速,已成为应用领域最广的技术。日本开发出孔径为5~50nm的陶瓷超滤膜, 截留分子量为2万, 并开发成功直径为1~2mm, 壁厚200~400的陶瓷中空纤维超滤膜,特别适合于生物制品的分离提纯。
  
  离子交换膜和电渗析技术主要用于苦咸水脱盐,近年市场容量也近饱和。80年代新型含氟离子膜在氯碱工业成功应用后, 引起氯碱工业的深刻变化。离子膜法比传统的隔膜法节约总能耗30%,节约投资20%。90年世界上已有34个国家近140套离子膜电解装置投产, 到2000年全世界将1/3氯碱生产转向膜法。
  
  60年洛布(Loeb)与索里拉简(Sourirajan)发明了第一代高性能的非对称性醋酸纤维素膜, 把反渗透(RO)首次用于海波及苦咸水淡化。70年代开发成功高效芳香聚酰胺中空纤维反渗透膜,使RO膜性能进一步提高。90年代出现低压反渗透复合膜, 为第三代RO膜,膜性能大幅度提高,为RO 技术发展开辟了广阔的前景。目前RO 已在许多领域得到广泛应用,例如,超纯水制造、锅炉水软化,食品、医药的浓缩,城市污水处理,化工废液中有用物质回收。
  
  1979年Monsanto公司用于H2/N2分离的Prism系统的建立, 将气体分离推向工业化应用。1985年Dow化学公司向市场提供以富N2为目的空气分离器“Generon”气体分离用于石油、化工、天然气生产等领域, 大大提高了过程的经济效益。
  
  80年代后期进入工业应用的膜分离技术是用渗透汽化进行醇类等恒沸物脱水,由于该过程的能耗仅为恒沸精馏的1/3~1/2,且不使用苯等挟带剂,在取代恒沸精馏及其它脱水技术上具有很大的经济优势。德国GFT公司是率先开发成功唯一商品GFT膜的公司。90年代初向巴西、德、法、美、英等国出售了100多套生产装置,其中最大的为年产4万吨无水乙醇的工业装置,建于法国。除此之外,用PV法进行水中少量有机物脱除及某些有机/有机混合物分离, 例如水中微量含氯有机物分离,MTBE/甲醇分离, 近年也有中试规模的研报导。
  
  在我国,膜技术的发展是从1958年离子交换膜研究开始的。65年开始对反渗透膜进行探索,66年上海化工厂聚乙烯异相离子交换膜正式投产,为电渗析工业应用奠定了基础。67年海水淡化会战对我国膜科学技术的进步起了积极的推动作用。70年代相继对电渗析、反渗透、超滤和微滤膜及组件进行研究开发,80年代进入推广应用阶段。80年代中期我国气体分离膜的研究取得长足进步,1985年中国科学院大连化物所首次研制成功中空纤维N2/H2分离器, 主要性能指标接近国外同类产品指标, 现已投入批量生产, 每套成本仅为进口装置的1/3。
  
  我国渗透汽化(PV)过程研究开始于1984年, 进入90年代以来, 复合膜的制备取得了较大进展, 1992年, 我系研制的改性PVA/PAN复合膜通过技术鉴定, 98年在燕化建立我国第一个千吨级苯脱水示范工程, 为我国PV技术的工业化应用奠定了基础。
  
  为了推动我国膜技术快速发展,尽快缩短我国膜技术研究与国外先进水平的差距。国家科委把低压复合膜,渗透汽化透水膜,无机陶瓷膜及天然气脱湿膜等列入“九五”重点科技攻关计划, 分别由杭州水处理中心、清华大学化工系、南

[1] [2] 下一页

  • 上一个化学:

  • 下一个化学:

  • 早教市场繁乱缺乏监管 收费标准贵

    水果解除身体警报:老抽烟吃葡萄(

    化学版《青花瓷》蹿红折射出教育

    演示实验改进三例

    初中化学知识点汇总(十一):盐、

    电化学

    原电池和电解池的比较

    热议:教师节该不该给老师送礼(图

    初中化学知识点汇总(二):我们周

    头发透露行踪

    化学重要知识点:判断金属性或非

    化学反应中的热知识
    化学教学教研
    自然地理
    普通自然地理[今日地理]男子买眼药水治疗生病乌龟(图)
    普通自然地理[今日地理]印尼婆罗摩火山喷发:火山灰遮
    普通自然地理[自然生物]英厨师意外发现奇异鸡蛋 竟呈现
    普通自然地理[今日地理]夏威夷火山崩裂出新喷口:喷射
    宇宙奥秘
    [航空航天]我国天文爱好者陈韬获小行星命
    [宇宙探索]月球旅行2020年前成真 每个座席
    [宇宙探索]美国“发现”号航天飞机将踏上
    [航空航天]天宫一号对接技术研制长达16年
    未解之谜
    [UFO飞碟]马路上惊现超大UFO飞碟视频
    [麦田怪圈]最震撼的麦田怪圈视频
    [未解之谜新闻]潜水员打捞17世纪沉船宝藏价值
    [UFO飞碟]惊险ufo飞碟视频
    生命科学
    [生物*医学]北京科技报:个人基因测序离我
    [生物*医学]英国研究人员发现 逾九成手机藏
    [生物*医学]英国2岁男童患怪病 体内长20多
    [生物*医学]美加研究员发现流感病毒抗药性
    动物世界
    [动物世界]德国拟恢复人兽交禁令 违者将被
    [动物趣味知识]描写猴子的吃相是怎么样的? 
    [动物趣味知识]人们从鲸身上得到过哪些启示 
    [动物趣味知识]寄生虫对寄生生活的适应性有哪
    科普文章
    [生命科学]野生虎鲸或能模仿其他族群叫声
    [医药健康]研究发现与日本人精神分裂症有
    [物理教学]高考状元支招: 揭示“重复”三
    [力学]机械能守恒,动量守恒,动能定理
    [物理资讯]墙壁散热器——喷雾可使墙壁变
    [数学教学教研]高中数学应试技巧
    设为首页 | 加入收藏 | 联系我们 | 友情链接 | 使用本站前必读
    Copyright © 2007 - 2011 科普之友( www.kepu365.com ) Corporation, All Rights Reserved