膜蒸餾應用

㈠ 反滲透膜的發展史

年代發明的復合膜，由超薄反滲透膜、多孔支撐層、織物增強自疊加而成，透水量極大，除鹽率高達99%，是理想的反滲透膜。反滲透膜在分離小分子有機化合物時也特別有效，因此對有機化工、釀造工業、三廢處理等領域也得到了很好的應用。
在21世紀以前，反滲透膜技術都是被國外所壟斷，而中國是直到90年代末期才開始掌握了反滲透膜的生產技術.這個歷史要追述到建國初期，當時我們國家的領導人已經意識到海水淡化的前景和將來在社會中的作用。
早在1958年，石松研究員等首先在中國開展離子交換膜電滲析海水淡化研究。而在此前1953年美國C.E.Reid建議美國內務部將反滲透研究列入國家計劃。
隨後1967年，國家科委組織全國海水淡化會戰，組織全國在水處理和分析化學、材料化學、流體力學等各個學科的精英會戰海水淡化。
1970年，會戰主力匯集中國浙江省的杭州市，組織了全國第一個海水淡化研究室。此期間，他們一直用電滲析技術進行海水淡化，研製成功海洋監測專用微孔濾膜，建成了世界最大的電滲析海水淡化站——西沙永興島海水淡化站。一度在海水淡化方面成為世界領軍人物。
1982年，中國海水淡化與水再利用學會經中國科協學會部批准在杭州成立。但是，因為經歷了十年浩劫，畢竟還是衰弱下去了，此時，遠在大洋彼岸的美國的全芳香族聚醯胺復合膜及其卷式元件已經赫然問世。
1984年，國家海洋局以海水淡化研究室為主體，組建國家海洋局杭州水處理技術研究開發中心，中國開始對膜技術重視了，但是，美國海水淡化用復合膜及其卷式元件已經大面積商業化了，投入到了國家和民用中去了。
1992年，國家為了追趕膜方面技術與世界的差距，，國家科委軍頂，以「中心」為依託，組建國家液體分離膜工程技術研究中心，並開始悄悄研製國產反滲透膜。
直到2001年，「中心」實行集團化分體管理，所轄三個控股的中外合資公司，兩個中資公司和一個研發中心。同年，杭州北斗星膜製品有限公司正式公開問世，從此，中國有了自己的反滲透膜產品，享有完全自主知識產權、由中國製造、具有民族品牌的高性能復合膜元件開始投放市場，中國成為世界上第四個掌握自主反滲透膜技術的國家。

㈡ 能源與動力工程這個專業怎麼樣啊。。南理工的這個專業行不還是南航的好

該專業培養具備城市和城鎮水、氣、聲和固體廢物等污染防治和水資源保護等方面的知識，能在政府部門、規劃部門、經濟管理部門、環保部門、學校等從事規劃、設計、施工、管理、教育和研究開發方面工作的環境學科高級工程技術人才。

該專業始終堅持「為自治區經濟建設和科技發展服務」，多方位進行應用基礎和應用技術的研究與開發。主要特點是：①針對水溶液工質，利用「膜蒸餾技術」開展基礎和應用基礎研究，以提高經濟性和綜合性能為目標；②面向「節能」、「環保」需要，廣泛進行了「環境雜訊及反聲降噪」研究。以上達到國內先進水平，發表相關論文十多篇，其中有 5 篇論文被 EI、INSPAC 收錄。

業務培養目標：本專業學生將通過學習必須的基礎理論知識，獲得一定的運用數學能力、定量思維和建立物理模型的意識和能力。具有環境科學技術和給水排水工程領域的科學研究、工程設計和管理規劃方面的基本能力。掌握水污染控制工程、空氣污染控制工程、雜訊污染控制工程與資源化工程的基本原理和設計方法；具有污染物監測和分析、環境監測、環境質量評價、環境規劃與管理的初步能力；了解環境科學與技術的理論前沿和發展動態。

業務培養要求：本專業學生主要學習普通化學、工程力學、測量學、工程制圖、微生物學、水力學與管網設計、電工學、環境監測、環境工程學科的基本理論和基本知識，受到外語、計算機技術及繪圖、污染物監測和分析、工程設計、管理及規劃方面的基本訓練，具有環境科學技術和給水排水工程領域的科學研究、工程設計和管理規劃方面的基本能力。

培養對象：本科，修業年限四年，授予學位：工學學位。

主幹學科：環境科學與工程。

主要課程：主要課程有：工程力學、分析化學、物理化學、水力學與管網設計、微生物學、環境監測與分析、環工原理與設備、水污染控制工程、大氣污染控制工程、雜訊控制工程、計算機應用等。

主要實踐性教學環節：測量實習、工程制圖、計算機應用及上機實習、水力學實驗、微生物實驗、環境監測實驗、水處理實驗、空氣污染控制實驗、課程設計、認識實習、畢業實習、畢業設計(論文)等，一般安排35周以上。

主要專業實驗：水力學實驗、微生物實驗、水處理實驗(包括混凝、沉澱、過濾、曝氣、氣浮、污泥等實驗項目)、空氣污染控制實驗、工業雜訊控制實驗。

㈢ 求助，關於膜蒸餾技術

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課程論文
性物質的優勢[7]，其缺點是滲透通量低，結構復雜，且不適用於中空纖維膜，限制了商業推廣。Amali等[8]通過對AGMD與DCMD的比較研究，認為AGMD更適用於地熱苦鹹水的脫鹽。SGMD中，冷凝器必須做很大的功才能冷凝下游側的蒸汽，故能耗太大，其研究且僅限於理論及數學模型[9-11]。真空膜蒸餾的膜兩側氣體壓力差比其他膜蒸餾的膜兩側氣體壓力差大，因而比其他形式的膜蒸餾具有更大的蒸餾通量。宜於脫除水溶液中的揮發性溶質。Corinne[12]用真空膜蒸餾進行了海水淡化，並且與反滲透過程進行了比較，指出選擇合適的操作條件及進行合理的過程設計，真空膜蒸餾完全可以與反滲透過程相媲美。Fawzi Banat等[13]研究了VMD脫鹽操作參數的靈敏性分析，認為溫度對VMD水通量的影響最大，真空度次之。TzahiY等[14]將DCMD與VMD相結合，結果顯示，當滲透側的壓力由傳統DCMD略高於大氣壓(108 kPa)變至DCMD/VMD下略低於大氣壓(94kPa)時，同相同溫度下的傳統DCMD相比，通量提高15%。

3 膜蒸餾用膜
用於膜蒸餾的膜材料至少應滿足疏水性和多孔性兩個要求，以保證水不會滲入到微孔內和具有較高的通量。通常認為孔隙率為60% ~ 80%，平均孔徑為0.1

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課程論文
~0.5 μm 的膜最適合於膜蒸餾[15]。目前膜蒸餾過程膜材料的研究開發主要集中於3種膜材料，即聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚丙烯(PP)。基於上述膜材料，膜蒸餾用膜的制備方法主要有：拉伸法、相轉化法、表面改性法、共混改性法以及復合膜法。近年來，為了提高分離膜的綜合性能，不同膜材料優勢互補的復合膜材料的研究也越來越引起研究者的興趣。Suk 等[16]把合成的疏水大分子化合物與聚碸材料共混，採用相轉化法制膜時，疏水性大分子會遷移至膜表面，得到表面疏水性MD復合膜。Khayeta等[17]用含表面改性大分子的親水性聚碸醚聚膜由相轉化法一步聚成應用於膜蒸餾的新型疏水/親水多孔復合膜，對於1 mol/L的NaCl水溶液，所製得的復合膜水通量和PTFE商業膜持平甚至高於常用的商業膜，截留率達99.7%。Peng Ping 等[5]將3% PVA（聚乙烯醇）同20%PEG（聚乙二醇）混合，由乙醛作交聯劑進行交聯，並在聚合物中引入鈉鹽（如醋酸鈉）提高微相分離，將PVA/PEG親水性凝膠塗覆在疏水性的PVDF 底層上，製成復合膜。所得復合膜的DCMD通量及耐用性較PVDF 膜均有提高。該方法對解決膜蒸餾所用疏水性膜易被潤濕的問題提供了一定的參考。Li Baoan等[18]用在疏水性多孔PP中空纖維膜的外表面塗上了不同孔徑的多孔等離子聚合硅樹脂含氟聚合物塗層的復合性中空纖維膜，進行了基於真空膜蒸餾脫鹽過程用膜和設備的研究。由於多孔等離子聚合硅樹脂含氟聚合物塗層能夠大大降低表面張力，並在底層和鹽水之間加了一層隔膜，因而能有效防止膜孔潤濕、膜孔結垢和收縮等。研製價格低廉、孔隙率高、通量高、易於工業化生產及應用的MD新型膜材料，已成為MD研究者追求的目標。只有新型理想的膜材料研製成功，膜蒸餾才具有更廣闊的應用空間。

㈣ 比較膜蒸餾與蒸發的差異，為什麼說膜蒸餾與蒸發過程

比較膜蒸餾與蒸發的差異，為什麼說膜蒸餾與蒸發過程
（1） 海水淡化
淡水資源短缺成為當今社會一大問題，海水淡化無疑是淡水來源的途徑之一。目前從海水或苦鹹水獲得淡水的主要方法有：電滲析法、蒸發法、多級蒸餾法和反滲透法等。近年來迅速發展起來的蒸餾法與膜法相結合的膜蒸餾技術在海水淡化的應用中獲得了成功，可望成為一種廉價高效製取淡水的新方法。利用工業上使用的海水余熱或用工業廢熱加熱海水進行膜蒸餾海水淡化，具有成本低、設備簡單、操作容易、能耗低等優點，使膜蒸餾技術在諸多海水淡化工程有一定競爭力!
（2） 超純水的制備
由於膜的疏水性，原則上只允許水蒸氣通過微孔，因此能得到很純的水。用減壓膜蒸餾對自來水進行處理後，水質達到微電子工業用高純度水三級和醫用注射水的標准。特別是近來新型高通量無機膜和有機-無機混合膜的開發成功，使得用膜蒸餾制備超純水變為具有巨大商業潛力的工業手段。
（3） 廢水處理
膜蒸餾與其他膜過程相比，其主要優點之一就是可以在極高的濃度條件下運行，即可以把非揮發性溶質的水溶液濃縮到極高的程度，甚至達到飽和狀態。張鳳君等人採用中空纖維膜蒸餾技術對含酚廢水進行了研究，結果使濃度高達5000mg/L的苯酚經處理後可降至50mg/L以下，苯酚的去除率可達95%以上。劉金生等人採用自製中空纖維膜蒸餾組件對油田聯合站含甲醇污水進行膜蒸餾處理研究，質量濃度高達10mg/mL的甲醇水溶液經處理後可降至0.03mg/mL一下。
（4） 共沸混合物的分離
膜蒸餾對某些共沸物也能起到分離效果。孔瑛等人研究了用膜蒸餾技術來分離甲酸-水共沸混合物的可能性，結果表明，採用膜蒸餾技術來分離甲酸-水溶液時不存在共沸現象，表明膜蒸餾在分離共沸物方面具有潛在的應用價值。

㈤ 關於現代分離技術的綜述

膜分離技術綜述一
膜分離技術是近三十多年來發展起來的高新技術，是多學科交*的產物，亦是化學工程學科發展新的增長點。它與傳統的分離方法比較，具有如下明顯的優點：
1.高效：由於膜具有選擇性，它能有選擇性地透過某些物質，而阻擋另一些物質的透過。選擇合適的膜，可以有效地進行物質的分離，提純和濃縮；
2.節能：多數膜分離過程在常溫下*作，被分離物質不發生相變, 是一種低能耗，低成本的單元*作；
3.過程簡單、容易*作和控制；
4.不污染環境。
二.膜分離技術簡介
1.分離膜的種類：膜是膜技術的核心，膜材料的性質和化學結構對膜分離性能起著決定性的影響。膜的種類很多，其中按材料分有高分子膜、金屬膜、無機膜。高分子膜用途最廣，其所使用的材料見後面附件Ⅰ。
按結構分有七類：
(1)均質膜或緻密膜，為結構均勻的緻密薄膜，見附件Ⅱ圖1。
(2)對稱微孔膜，平均孔徑為0.02～10。按成膜方法不同，有三種類型的微孔膜，即核孔膜、控制拉伸膜和海綿狀結構膜(見附件Ⅱ圖2、圖3、圖4)。
(3)非對稱膜。(見附件Ⅱ圖5)，膜斷面為不對稱結構，是工業上應用最多的膜。
(4)復合膜，如圖6。在多孔膜表面加塗另一種材料的緻密復合層。
(5)離子交換膜
(6)荷電膜
(7)液膜、包括支撐液膜和乳狀液膜
2.膜分離設備(組件)
板框式，見圖8，結構類似板框式壓濾機。
卷式，見圖9，結構類似出螺旋板換熱器。
管式，見圖10，結構類似列管式換熱器。
中空纖維式，圖11，結構類似列管式換熱器，由幾千根甚至幾百萬根中空纖維組成。
3.膜分離過程
膜分離過程是以選擇性透過膜為分離介質，當膜兩側存在某種推動力(如壓力差、濃度差、電位差、溫度差等)時，原料側組分選擇性地透過膜，以達到分離，提純的目的。不同的膜過程使用不同的膜，推動力也不同。目前已經工業化應用的膜分離過程有微濾(MF)、超濾(UF)、反滲透(RO)、滲析(D)、電滲析(ED)、氣體分離(GS)、滲透汽化(PV)、乳化液膜(ELM)等八種。
反滲透、超濾、微濾、電滲析這四大過程在技術上已經相當成熟，已有大規模的工業應用，形成了相當規模的產業，有許多商品化的產品可供不同用途使用。
氣體分離和滲透汽化是正在發展中的技術。其中氣體分離相對較為成熟一些。目前已有工業規模的氣體分離體系是, 空氣中氧和氮的分離；合成氨廠中氨、氮、甲烷混合氣中氫的分離；天然氣中二氧化碳與甲烷的分離。滲透汽化是這些膜過程中唯一有相變的過程，在組件和過程設計中均有特殊的地方。它主要用於有機物／水，水／有機物，有機物／有機物分離，是最有希望取代某些高能耗的精餾技術的膜過程。80年代中期進入工業化應用階段。
除了以上八種已工業應用的膜分離過程外，還有許多正在開發研究中的新膜過程，它們是膜萃取、膜蒸餾、雙極性膜電滲析、膜分相、膜吸收、膜反應、膜控制釋放、膜生物感測器等。這些膜過程目前尚處在小型試驗和中試階段。
五.目前基礎研究的前沿課題
1.以水處理為主的膜材料及膜研究
大通量、高表面積的反滲透膜研究
截留分子量低於1000, 高於100萬的超濾膜及透過機理; 抗污染膜製造孔徑從0.1m到75m 微孔膜系列化研究
界面縮聚法制備納濾膜活性層的方法
2. 大通量高選擇性氣體分離膜研究
二氧化碳分離
有機廢氣(VOCS)處理
3. 滲透汽化膜
從水中分離有機物的高選擇性膜研究
有機物/有機物分離膜研究
4. 無機膜
超薄化, 超微孔化復合膜研究; 多組分復合膜研究
電導移動膜研究
無機與有機材料接枝膜
5. 膜催化反應器的傳質、傳熱模型
6. 膜過程在環境保護及治理、水資源再生、燃料電池隔膜的理論和應用研究
7.膜中的分子模擬

㈥ 太陽能或將助力實現海水淡化

太陽能將來可以助力實現海水淡化

在人類面臨的眾多資源危機中，淡水危機可謂是「老大難」。5年前，由3萬多名海洋科技工作者歷時8年多完成的「我國近海海洋綜合調查與評價」專項顯示：我國11個沿海省（自治區、直轄市）所轄的52個沿海城市中，極度缺水的有18個、重度缺水10個、中度缺水9個、輕度缺水9個，近90%的城市存在不同程度缺水問題。面朝大海，這些城市為何缺水如此嚴重？

一直以來，淡水資源本身的稀缺與海水淡化成本之高昂，使得我們一直無法攻克這一難關。不過，最近聽說美國科學家利用普通納米炭黑粒子，只靠太陽能實現海水淡化，這又是什麼操作？

多級閃蒸（圖片來源網路）

水在常規氣壓下，加熱到100℃才沸騰成為蒸汽。如果使適當加溫的海水進入真空或接近真空的蒸餾室，便會在瞬間急速蒸發為蒸汽。利用這一原理，可以做成多級閃急蒸餾海水淡化裝置。

可見，百年以來，人們一直在尋找各種各樣的方法淡化海水，以克服淡水資源緊缺的威脅，而我們新聞中所提到的膜蒸餾技術與納米光子學結合的海水淡化法，則又是新的進步與鼓勵，希望我們能早日求得解決之法，不過在這個問題徹底解決之前，小編還是例行提倡：節約用水，人人有責！

㈦ 蒸餾法海水淡化的實驗過程

蒸餾法
蒸餾法雖然是一種古老的方法，但由於技術不斷地改進與發展，該法至今仍占統治地位。蒸餾淡化過程的實質就是水蒸氣的形成過程，其原旦如同海水受熱蒸發形成雲，雲在一定條件下遇冷形成雨，而雨是不帶的鹹味的。根據設備蒸餾法、蒸汽壓縮蒸餾法、多級閃急蒸餾法等。
反滲透法
通常又稱超過濾法，是1953年才開始採用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜，將海水與淡水分隔開的。在通常情況下，淡水通過半透膜擴散到海水一側，從而使海水一側的液面逐升高，直至一定的高度才停止，這個過程為滲透。此時，海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對海水一側施加一個大於海水滲透壓的外壓，那麼海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優點是節能。它的能耗僅為電滲析法的1/2，蒸餾法的1/40。反滲透海水淡化技術發展很快，工程造價和運行成本持續降低，主要發展趨勢為降低反滲透膜的操作壓力，提高反滲透系統回收率，廉價高效預處理技術，增強系統抗污染能力等。
太陽能法
人類早期利用太陽能進行海水淡化，主要是利用太陽能進行蒸餾，所以早期的太陽能海水淡化裝置一般都稱為太陽能蒸餾器。蒸餾系統被動式太陽能蒸餾系統的例子就是盤式太陽能蒸餾器，人們對它的應用有了近150年的歷史。由於它結構簡單、取材方便，至今仍被廣泛採用。目前對盤式太陽能蒸餾器的研究主要集中於材料的選取、各種熱性能的改善以及將它與各類太陽能集熱器配合使用上。與傳統動力源和熱源相比，太陽能具有安全、環保等優點，將太陽能採集與脫鹽工藝兩個系統結合是一種可持續發展的海水淡化技術。太陽能海水淡化技術由於不消耗常規能源、無污染、所得淡水純度高等優點而逐漸受到人們重視。

㈧ 滲透蒸餾和膜蒸餾的異同兩者都是

比較膜蒸餾與蒸發的差異，為什麼說膜蒸餾與蒸發過程
（1） 海水淡化
淡水資源短缺成為當今社會一大問題，海水淡化無疑是淡水來源的途徑之一。目前從海水或苦鹹水獲得淡水的主要方法有：電滲析法、蒸發法、多級蒸餾法和反滲透法等。近年來迅速發展起來的蒸餾法與膜法相結合的膜蒸餾技術在海水淡化的應用中獲得了成功，可望成為一種廉價高效製取淡水的新方法。利用工業上使用的海水余熱或用工業廢熱加熱海水進行膜蒸餾海水淡化，具有成本低、設備簡單、操作容易、能耗低等優點，使膜蒸餾技術在諸多海水淡化工程有一定競爭力!
（2） 超純水的制備
由於膜的疏水性，原則上只允許水蒸氣通過微孔，因此能得到很純的水。用減壓膜蒸餾對自來水進行處理後，水質達到微電子工業用高純度水三級和醫用水的標准。特別是近來新型高通量無機膜和有機-無機混合膜的開發成功，使得用膜蒸餾制備超純水變為具有巨大商業潛力的工業手段。
（3） 廢水處理
膜蒸餾與其他膜過程相比，其主要優點之一就是可以在極高的濃度條件下運行，即可以把非揮發性溶質的水溶液濃縮到極高的程度，甚至達到飽和狀態。張鳳君等人採用中空纖維膜蒸餾技術對含酚廢水進行了研究，結果使濃度高達5000mg/L的苯酚經處理後可降至50mg/L以下，苯酚的去除率可達95%以上。劉金生等人採用自製中空纖維膜蒸餾組件對油田聯合站含甲醇污水進行膜蒸餾處理研究，質量濃度高達10mg/mL的甲醇水溶液經處理後可降至0.03mg/mL一下。
（4） 共沸混合物的分離
膜蒸餾對某些共沸物也能起到分離效果。孔瑛等人研究了用膜蒸餾技術來分離甲酸-水共沸混合物的可能性，結果表明，採用膜蒸餾技術來分離甲酸-水溶液時不存在共沸現象，表明膜蒸餾在分離共沸物方面具有潛在的應用價值。

㈨ 膜蒸餾的應用

（1） 海水淡化
淡水資源短缺成為當今社會一大問題，海水淡化無疑是淡水來源的途徑之一。目前從海水或苦鹹水獲得淡水的主要方法有：電滲析法、蒸發法、多級蒸餾法和反滲透法等。近年來迅速發展起來的蒸餾法與膜法相結合的膜蒸餾技術在海水淡化的應用中獲得了成功，可望成為一種廉價高效製取淡水的新方法。利用工業上使用的海水余熱或用工業廢熱加熱海水進行膜蒸餾海水淡化，具有成本低、設備簡單、操作容易、能耗低等優點，使膜蒸餾技術在諸多海水淡化工程有一定競爭力!
（2） 超純水的制備
由於膜的疏水性，原則上只允許水蒸氣通過微孔，因此能得到很純的水。用減壓膜蒸餾對自來水進行處理後，水質達到微電子工業用高純度水三級和醫用注射水的標准。特別是近來新型高通量無機膜和有機-無機混合膜的開發成功，使得用膜蒸餾制備超純水變為具有巨大商業潛力的工業手段。
（3） 廢水處理
膜蒸餾與其他膜過程相比，其主要優點之一就是可以在極高的濃度條件下運行，即可以把非揮發性溶質的水溶液濃縮到極高的程度，甚至達到飽和狀態。張鳳君等人採用中空纖維膜蒸餾技術對含酚廢水進行了研究，結果使濃度高達5000mg/L的苯酚經處理後可降至50mg/L以下，苯酚的去除率可達95%以上。劉金生等人採用自製中空纖維膜蒸餾組件對油田聯合站含甲醇污水進行膜蒸餾處理研究，質量濃度高達10mg/mL的甲醇水溶液經處理後可降至0.03mg/mL一下。
（4） 共沸混合物的分離
膜蒸餾對某些共沸物也能起到分離效果。孔瑛等人研究了用膜蒸餾技術來分離甲酸-水共沸混合物的可能性，結果表明，採用膜蒸餾技術來分離甲酸-水溶液時不存在共沸現象，表明膜蒸餾在分離共沸物方面具有潛在的應用價值。