膜蒸餾工業化

Ⅰ 求一篇關於發酵內容的綜述，只要是有關於發酵的就行

發酵已經從過去簡單的生產酒精類飲料、生產醋酸和發酵麵包發展到今天成為生物工程的一個極其重要的分支，成為一個包括了微生物學、化學工程、基因工程、細胞工程、機械工程和計算機軟硬體工程的一個多學科工程。從廣義上講，發酵工程由三部分組成：上游工程，發酵工程和下游工程。其中，下游工程指從發酵液中分離和純化產品的技術：包括固液分離技術（離心分離，過濾分離，沉澱分離等工藝），細胞破壁技術（超聲、高壓剪切、滲透壓、表面活性劑和溶壁酶等），蛋白質純化技術（沉澱法、色譜分離法和超濾法等），最後還有產品的包裝處理技術（真空乾燥和冰凍幹事燥等）。本文對其中的膜分離技術的原理及研究進展做一綜述。

一、概述
膜分離技術是近三十多年來發展起來的高新技術，是多學科交叉的產物，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操作，被分離物質不發生相變, 是一種低能耗，低成本的單元操作；
3.過程簡單、容易操作和控制；
4.不污染環境。
由於這些優點、使膜分離技術在短短的時間迅速發展起來，已廣泛有效地應用於石油化工、生化制葯、醫療衛生、冶金、電子、能源、輕工、紡織、食品、環保、航天、海運、人民生活等領域，形成了獨立的新興技術產業。目前，世界膜市場以每年遞增14～30％速度發展，它不僅自身形成了每年約百億美元的產值，而且有力地促進了社會、經濟及科技的發展。特別是，它的應用與節能、環境保護以及水資源的再生有密切的關系，因此在當今世界上能源短缺、水荒和環境污染日益嚴重的情況下，膜分離技術得到世界各國的普遍重視，歐、美、日等發達國家投巨資立專項進行開發研究，已取得在此領域的領先地位。我國在「六五」、「七五」、「八五」、「九五」以及863、973計劃中均列為重點項目，給予支持。

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。
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。
(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。
(3)非對稱膜。膜斷面為不對稱結構，是工業上應用最多的膜。
(4)復合膜。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
按形狀分有平板膜、管式膜和中空纖維膜。
2.膜分離設備(組件)
板框式，結構類似板框式壓濾機。
卷式，結構類似出螺旋板換熱器。
管式，結構類似列管式換熱器。
中空纖維式，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。

三.膜分離技術的發展簡史及研究現狀
人類對於膜現象的研究源於1748年，然而認識到膜的功能並用於為人類服務，卻經歷了200多年的漫長過程。人們對膜進行科學研究則是近幾十年來的事。1950年W.Juda試制出選擇透過性能的離子交換膜，奠定了電滲析的實用化基礎。1960年 Loeb和Souriringan首次研製成世界上具有歷史意義的非對稱反滲透膜，這在膜分離技術發展中是一個重要的突破，使膜分離技術進入了大規模工業化應用的時代。其發展的歷史大致為：30年代微孔過濾，40年代透析；50年代電滲析；60年代反滲透；70年代超濾和液膜；80年代氣體分離；90年代滲透汽化。此外以膜為基礎的其它新型分離過程，以及膜分離與其它分離過程結合的集成過程(Integrated Membrane Process)也日益得到重視和發展。

幾種主要膜技術發展近況大致如下：
微濾在30年代硝酸纖維素微濾膜商品化，60年代主要開發新品種。近年來以四氟乙烯和聚偏氟乙烯製成的微濾膜已商品化，具有耐高溫、耐溶劑、化學穩定性好等優點，使用溫度在－100～260℃。目前銷售量居第一位。
超濾從70年代進入工業化應用後發展迅速,已成為應用領域最廣的技術。日本開發出孔徑為5～50nm的陶瓷超濾膜, 截留分子量為2萬, 並開發成功直徑為1～2mm, 壁厚200～400的陶瓷中空纖維超濾膜,特別適合於生物製品的分離提純。
離子交換膜和電滲析技術主要用於苦鹹水脫鹽,近年市場容量也近飽和。80年代新型含氟離子膜在氯鹼工業成功應用後, 引起氯鹼工業的深刻變化。離子膜法比傳統的隔膜法節約總能耗30％，節約投資20％。90年世界上已有34個國家近140套離子膜電解裝置投產, 到2000年全世界將1/3氯鹼生產轉向膜法。
60年洛布(Loeb)與索里拉簡(Sourirajan)發明了第一代高性能的非對稱性醋酸纖維素膜, 把反滲透(RO)首次用於海波及苦鹹水淡化。70年代開發成功高效芳香聚醯胺中空纖維反滲透膜，使RO膜性能進一步提高。90年代出現低壓反滲透復合膜, 為第三代RO膜，膜性能大幅度提高，為RO 技術發展開辟了廣闊的前景。目前RO 已在許多領域得到廣泛應用，例如，超純水製造、鍋爐水軟化，食品、醫葯的濃縮，城市污水處理，化工廢液中有用物質回收。
1979年Monsanto公司用於H2/N2分離的Prism系統的建立, 將氣體分離推向工業化應用。1985年Dow化學公司向市場提供以富N2為目的空氣分離器「Generon」氣體分離用於石油、化工、天然氣生產等領域, 大大提高了過程的經濟效益。
80年代後期進入工業應用的膜分離技術是用滲透汽化進行醇類等恆沸物脫水，由於該過程的能耗僅為恆沸精餾的1/3～1/2，且不使用苯等挾帶劑，在取代恆沸精餾及其它脫水技術上具有很大的經濟優勢。德國GFT公司是率先開發成功唯一商品GFT膜的公司。90年代初向巴西、德、法、美、英等國出售了100多套生產裝置，其中最大的為年產4萬噸無水乙醇的工業裝置，建於法國。除此之外，用PV法進行水中少量有機物脫除及某些有機／有機混合物分離, 例如水中微量含氯有機物分離，MTBE/甲醇分離, 近年也有中試規模的研報導。
在我國，膜技術的發展是從1958年離子交換膜研究開始的。65年開始對反滲透膜進行探索，66年上海化工廠聚乙烯異相離子交換膜正式投產，為電滲析工業應用奠定了基礎。67年海水淡化會戰對我國膜科學技術的進步起了積極的推動作用。70年代相繼對電滲析、反滲透、超濾和微濾膜及組件進行研究開發，80年代進入推廣應用階段。80年代中期我國氣體分離膜的研究取得長足進步，1985年中國科學院大連化物所首次研製成功中空纖維N2/H2分離器, 主要性能指標接近國外同類產品指標, 現已投入批量生產, 每套成本僅為進口裝置的1/3。
我國滲透汽化(PV)過程研究開始於1984年, 進入90年代以來, 復合膜的制備取得了較大進展, 1992年, 我系研製的改性PVA/PAN復合膜通過技術鑒定, 98年在燕化建立我國第一個千噸級苯脫水示範工程, 為我國PV技術的工業化應用奠定了基礎。

四.膜分離學科發展的主要學科支持體系
以選擇性分離膜為中心的膜科學研究自本世紀50年代形成一個學科以來，取得了飛速發展，主要圍繞幾個方向深入研究， 這幾個方面是：膜材料和膜結構；膜制備與膜形成機理；膜性能與結構的關系; 膜過程和傳遞機理; 過程和設備設計與優化；膜應用研究等。膜分離技術之所以能夠在短短30年內迅速發展脫穎而出，首先是因為它有堅實的理論基礎，例如化學滲透壓學說，氣體膜透過理論、膜孔徑理論、膜平衡概念、定電位學說、雙電層理論等等。其次是近代科學技術的發展為分離膜材料研究提供了良好的條件，高分子科學的進展為膜分離提供了具有各種特性的合成高分子膜材料；電子顯微鏡等近代分析技術的進展為分離膜的結構分析和分離機理研究提供了有效手段。第三是現代工業的發展迫切需要節能、低品位原料的再利用和消除環境污染的新技術，而膜分離正好是能滿足這些需要的新技術。
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

Ⅱ 平衡分離過程的基本原理

原理：依據被分離混合物中各組分在不互溶的兩相平衡體系分配組成不等的原理進行分離，分離媒介可以是能量媒介如熱和功或物質媒介如溶劑和吸附劑，有時也可兩種同時應用。

能量消耗的角度出發，在各類分離過程中，精餾操作是較為經濟的。由於精餾過程不加入有污染作用的質量分離劑，且可在一個設備內分為多級。

因此，精餾一般是優先考慮的分離過程，只有當產品對熱不耐受（如產品因受熱變質、變色、聚合等）、分離因子接近於1或需要苛刻的精餾條件時（如塔板數過多、壓力過高等），才改用其他操作。

(2)膜蒸餾工業化擴展閱讀

常見的分離方法：

1、間歇分離：這是最簡單的分離模式。它只涉及兩相之間的單次分配平衡過程、這種模式適合於將被分離的物質濃集在一相中，它們的分離效率的高低主要決定於通過初步的化學轉換，以生成具有實現分離所需要的衍生物。

2、多級間歇分離：當簡單的間歇分離不能實現定量轉移時，可採用多級間歇分離。對於溶解度類似的組分，應採取更復雜的所謂「非連續的逆流萃取方法」，但是必須使用專門的儀器，這種分離可達250 次以上的間歇分離。

3、連續分離：這是一種極其重要的分離技術，它包括了所有色譜技術。分餾也屬於一種連續分離技術，色譜技術是分離性質極為相似的物質的強有力手段。對於大多數色譜技術，分離與檢測在線進行。

Ⅲ 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。

Ⅳ 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。

Ⅳ 王樹立的科研成果

近5年來，獲省部級科技進步獎4項、出版專著3部、發表論文47篇、三大檢索論文19篇、獲發明專利11件；主持國家自然基金項目2項、科技部項目項目2項、省部級項目5項。 （1）多晶硅冷氫化生產核心專用加熱合成反應器成套工藝裝備，2012年國家科學技術進步二等獎；
（2）多晶硅冷氫化生產核心專用加熱合成反應器成套工藝裝備,2011年國家能源科技進步二等獎；
（3）放空天然氣回收成套技術裝備，2012年中國石油與化工聯合會科技進步二等獎；
（4）膜蒸餾與膜吸收集成天然氣脫硫成套技術，2010中國石油與化工聯合會科技進步二等獎；
（5）膜吸收天然氣脫硫液再生成套技術設備，2010中國機械工業聯合會科技進步三等獎；
（6）高效節能氣體脫硫成套技術裝備，常州市科學技術進步二等獎；
（7）新型膜法煙氣脫硫技術及工業化示範裝置，蘇州市科學進步三等獎；正桐毀
（8）節能型螺旋折流板換熱器設計計算及系列化產品開發輪者，2008中國石油和化工協會科技進步二等獎；
（9）2009年全國知識產權優秀維權專家，中國知識產權局。 （1）基於水合物法的天然氣利用關鍵技術設備開發；
（2）膜蒸餾與膜舉備吸收集成煙氣脫硫成套技術開發；
（3）原油順序輸送技術研究；
（4）管道螺旋式天然氣水合物連續化生產裝置開發；
（5）燃氣管道泄漏檢測系統開發。

Ⅵ 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。

Ⅶ 關於現代分離技術的綜述

···萊特··萊德···膜是具有選擇性分離功能的材料。利用膜的選擇性分離實現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。膜分離與傳統過濾的不同在於，膜可以在分子范圍內進行分離，並且這過程是一種物理過程，不需發生相的變化和添加助劑。膜的孔徑一般為微米級，依據其孔徑的不同(或稱為截留分子量)，可將膜分為微濾膜(MF)、超濾膜(UF)、納濾膜(NF)和反滲透膜(RO)等;根據材料的不同，可分為無機膜和有機膜：無機膜主要還只有微濾級別的膜，主要是陶瓷膜和金屬膜，有機膜是由高分子材料做成的，如醋酸纖維素、芳香族聚醯胺、聚醚碸、聚氟聚合物等等。膜分離都採用錯流過濾方式。膜分離是一門新興的跨學科的高新技術。膜的材料涉及無機化學和高分子化學;膜的制備、分離過程的特徵、傳遞性質和傳遞機理屬於物理化學和數學研究范疇;膜分離過程中涉及的流體力學、傳熱、傳質、化工動力學以及工藝過程的設計，主要屬於化學工程研究范疇;從膜分離主要應用的領域來看，還涉及生物學、醫學以及與食品、石油化工、環境保護等行業相關的學科。膜分離過程已成為工業上氣體分離、水溶液分離、化學品和生化產品的分離與純化的重要過程。廣泛應用於食品、飲料加工過程、工業污水處理、大規模空氣分離、濕法冶金技術、氣體和液體燃料的生產以及石油化工製品生產等。膜從廣義上可以定義為兩相之間的一個不連續區間。這個區間的三維量度中的一度和其餘兩度相比要小的多。膜一般很薄，厚度從幾微米、幾十微米至幾百微米之間，而長度和寬度要以米來計量。膜可以是固相，液相，甚至是氣相的。用各種天然或人工材料製造出來的膜品種繁多，在物理、化學和生物性質上呈現出多樣的特性。膜可以對雙組分或多組分體系進行分離，分級，提純或濃縮。大部分的分離膜都是固體膜，其中尤以有機高分子聚合物材質製成的膜及其分離過程為主。但仍有待發展。氣體在理論上可以構成分離膜，但研究它的人很少。物質選擇透過膜的能力可分為兩類：一種是藉助外界能量，物質發生由低位向高位的流動;另一種是以化學位差為推動力，物質發生由高位向地位的流動。

Ⅷ 朱振中的代表性成果

好氧顆粒污泥膜生物反應器的運行特性 環境科學，2006，27（1）：57～62
膜吸收法處理焦化廠廢水中的氨及苯酚 工業水處理，2006，26（5）：50～53
滲透膜蒸餾對液/液膜吸收過程的影響 膜科學與技術，2004，24(6):5-9
懸浮態TiO2光催化降解偶氮染料中性深黃GL的研究 江南大學學報，2003，2（2）：179～182
文獻老化B - K方程的計量學方法 江南大學學報，2003，2(6)：645～64729、
半導體光催化氧化反應降解廢水中有機污染物的研究進展 江南大學學報，2002，1（4）：365～369
沉澱法制備納米ZnO超細粉體 無錫輕工大學學報 2001，20（2）：174～176
鄰羧基苯基重氮氨基偶氮苯與鋅顯色反應的研究及其應用 理化檢驗—化學分冊，2000，36(2)：80～81
《儀器分析》(主編 ) 上海交通大學出版社 2000年8月
3-甲氧基-甲亞胺H測定化妝品中硼的研究及應用 日用化學工業 1999，167(1)：45
食用油中磷的測定新方法的研究 中國油脂 1999，24（2）：46
Meso-四(3，5-二溴-4-羥基苯)卟啉光度法測定食品中微量鉛 分析科學學報 1999，15（1）：43
3—甲氧基氧—甲亞基H光度法測定植物中硼的研究及應用 理化檢驗（化學分冊）1999，35(9)：398
Meso-四-(3,5-二溴-4-羥基苯)卟啉光度法檢測食品包裝材料鉛污染 無錫輕工大學學報 1998，17（3）：90～92
二溴對甲基偶氮甲磺光度法測定食品中微量鉛 無錫輕工大學學報 1998，17（3）：
82～85
廢催辯基衫化劑中回收鉬的新工藝 化工環保 1998，18：356～359
輕工院校《儀器分析》課程教學改革的思考與實踐 上海高教研究 1998，12：206～207
光度法直接測定單晶硅中痕量鈣的研究 無錫輕工大學學報 1997年12月
聯機－速差動力學分析法同時測定鐵鈦的研究 無錫輕工大學學報 1997年12月
檸檬酸鈉生產新工藝的研究 現代化工 1993年2月
Nafion修飾電極還原計時電位溶出法的理論和驗證 化學學報 1991年8月
Nafion修飾電極計時電位溶出法測定多巴胺的研究 分析測試通報 1990年4月 1、年產萬噸檸檬酸鈉生產新工藝及工業化研究 橫向1992～1994
2、從廢催化劑中提取金屬鉬、鈷的研究 橫向 1996～1997
3、《儀器分析》課程改革的研究 校教改基金 1995～1998
4、《儀器分析》多媒體課件及《儀器分析實驗》錄相製作，校教改基金 1999～2001
5、鈉米氧化鋅制備的研究，橫向鋒橋 1999～2001
6、高效光催化氧化反應催化劑的研製，校科研基金，2002～2003
7、膜基吸收法高濃度氨氮廢水資源化技術研究，江蘇省社會發展科技項目，2002～2004
8、膜生物反應器處理生活污水的研究，科技部國際合作重點項目，2002～2004
9、復合餐具機用洗滌劑的開發，攜腔橫向 2005～2006 1、年產萬噸檸檬酸鈉生產新工藝及工業化研究 中國輕工業科技進步獎二等獎，1995
2、《儀器分析》 無錫輕工大學教材/講義評選二等獎 1998
3、《儀器分析》課程改革的研究 無錫輕工大學優秀教學成果三等獎 2000
4、2002－2003年度無錫市自然科學優秀學術論文三等獎 2004

Ⅸ 工業吸收過程氣液接觸的方式有哪兩種

平衡分離原理：是藉助分離媒介(如熱能、溶劑或吸附劑)使均相混合物系統變成兩相系統，再以混合物中各組分在處於相平衡的兩相中不等同的分配為依據而實現分離。分離媒介可以是能量媒介(ESA)或物質媒介(MSA)、有時也可兩種同時應用。ESA是指傳人或傳出系統的熱，還有輸入或輸出的功。MSA可以只與混合物中的一個或幾個組分部分互溶或吸附它們。此時，MSA常是某一相中濃度最高的組分。例如，吸收過程中的吸收劑，萃取過程中的萃取劑等等。MSA也可以和混合物完全互溶。當MSA與ESA共同使用時，還可有選擇性地改變組分的相對揮發度，使某些組分彼此達到完全分離，例如萃取精餾。

當被分離混合物中各組分的相對揮發度相差較大時，閃蒸或部分冷凝即可充分滿足所要求的分離程度。
如果組分之間的相對揮發度差別不夠大，則通過閃蒸及部分冷凝不能達到所要求的分離程度，而應採用精餾才可能達到所要求的分離程度。
當被分離組分間相對揮發度很小，必須採用具有大量塔板數的精餾塔才能分離時，就要考慮採用萃取精餾。在萃取精餾中採用MSRA有選擇地增加原料中一些組分的相對揮發度，從而將所需要的塔板數降低到比較合理的程度。一般說來，MSA應比原料中任一組合的揮發度都要低。MSA在接近塔頂的塔板引入，塔頂需要有迴流．以限制MSA在塔頂產品中的含量。

如果由精餾塔頂引出的氣體不能完全冷凝，可從塔頂加入吸收劑作為迴流，這種單元操作叫做吸收蒸出(或精餾吸收)。如果原料是氣體，又不需要設蒸出段，便是吸收。通常，吸收是在室溫和加壓下進行的，無需往塔內加入ESA。氣體原料中的各組分按其不同溶解度溶於吸收劑中。
解吸是吸收的逆過程，它通常是在高於室溫及常壓下，通過氣提氣體(MSA)與液體原料接觸，來達到分離的目的。由於塔釜不必加熱至沸騰，因此當原料液的熱穩定性較差時，這一特點顯得很重要。如果在加料板以上仍需要有氣液接觸才能滿足所要求的分離程度，則可採用帶有迴流的解吸過程。如果解吸塔的塔釜液體是熱穩定的，可不用MSA而僅靠加熱沸騰，則稱為再沸解吸。
能形成員低共沸物系統的分離，採用一般精餾是不合適的，常常採用共沸精餾。例如，為使醋酸和水分離，選擇共沸劑醋酸丁酪(MSA)，它與水所形成的最低共沸物由塔頂蒸出，經分層後，酯再返回塔內，塔釜則得到純醋酸。

液液萃取是工業上廣泛採用的分離技術，有單溶劑和雙溶劑之分，在工業實際應用中有多種不同形式。
乾燥是利用熱量除去固體物料中濕分(水分或其他液體)的單元操作。被除去的濕分從固相轉移到氣相中，固相為被乾燥的物料，氣相為乾燥介質。
蒸發一般是指通過熱量傳遞，引起汽化使液體轉變為氣體的過程。增濕和蒸發在概念上是相近的，但採用增濕或減濕的目的往往是向氣體中加入或除去蒸汽。
結晶是多種有機產品以及很多無機產品的生產裝置中常用的一種單元操作。用於生產小顆粒狀固體產品。結晶實質上也是提純過程。因此，結晶的條件是要使雜質留在溶液里，而所希望的產品則由溶液中分離出來。
升華就是物質由固體不經液體狀態直接轉變成氣體的過程，一般是在高真空下進行。主要應用於由難揮發的物質中除去易揮發的組分。例如硫的提純，苯甲酸的提純，食品的熔融乾燥。其逆過程就是凝聚，在實際中也被廣泛採用，例如由反應的產品中回收鄰苯二甲酸酐。
浸取廣泛用於冶金及食品工業。操作方式分間歇、半間歇和連續。浸取的關鍵在於促進鎔質由固相擴散到液相，對此最為有效的方法是把固體減小到可能的最小顆粒。固液和液液系統的主要區別在於前者存在級與級間輸送固體或固體泥漿的困難。

吸附的應用一船仍限於分離低濃度的組分。近年來由於吸附劑及工程技術的發展，使吸附的應用擴大了．已經工業化的過程有多種氣體和有機液體的脫水和凈化分離。
離子交換也是一種重要的單元操作。它採用離子交換樹脂有選擇性地除去某組分，而樹脂本身能夠再生。一種典型的應用是水的軟化，採用的樹脂是鈉鹽形式的有機或無機聚合物，通過鈣離子和鈉離子的交換，可除去水中的鈣離子。當聚合物的鈣離子達飽和時，可與濃鹽水接觸而再生。

泡沫分離是基於物質有不同的表面性質，當惰性氣體在溶液中鼓泡時，某組分可被選擇性地吸附在從溶液上升的氣泡表面上，直至帶到溶液上方泡沫層內濃縮並加以分離。為了使溶液產生穩定的泡沫，往往加入表面活性劑。表面化學和鼓泡特徵是泡沫分離的基礎。該單元操作可用於吸附分離溶液中的痕量物質。
區域熔煉是根據液體混合物在冷凝結晶過程小組分重新分布的原理，通過多次熔融和凝固，制備高純度的金屬、半導體材料和有機化合物的一種提純方法。目前已經用於制備鋁、鎊、銻、銅、鐵、銀等高純金屬材料。
上述基本的平衡分離過程經歷了長時期的應用實踐，隨著科學技術的進步和高新產業的興起，日趨完善不斷發展，演變出多種各具特色的新型分離技術。

在傳統分離過程中，精餾仍列為石油和化工分離過程的首位，因此，強化方法在不斷地研究和開發。例如，從設備上廣泛採用新型塔板和高效填料；從過程上開發與反應或其他分離方法的耦合。
隨著生物化工學科的發展，適用於分離提純含量微小的生物活性物質的新型萃取過程應運而生。雙水相萃取即屬此列，它是出於親水商聚物溶液之間或高聚物與無機鹽溶液之間的不相容性，形成了雙水相體系，依據待分離物質在兩個水相中分配的差異，而實現分離提純。反膠團萃取為另一新型萃取過程，反膠團是油相中表面活性劑的濃度超過臨界膠團濃度後形成的聚集體，它可使水相中的極性分子「溶解」在油相中。用於從水相中提取蛋白質和其他生物製品。
新型多級分步結品技術是重復地運用部分凝固和部分熔融，利用原料中不同組分問凝固點的差異而實現分離。與精餾相比，能耗可大幅度下降，設備費也低於棺餾。該技術已用於混合二氯苯、硝基氯苯的分離，精荼的生產，均四甲苯提取和蠟油分離等工業生產中。
變壓吸附技術是近幾十年來在工業上新崛起的氣體分離技術。其基本原理是利用氣體組分在固體吸附材料上吸附特性的差異，通過周期性的壓力變化過程實現氣體的分離。該技術在我國的工業應用有十多年的歷史，已進入世界先進行列，由於其具有能耗低、流程簡單、產品氣體純度高等優點，往工業上迅速得到推廣。例如，從合成氨尾氣、甲酵尾氣等各種含氫混合氣中制純氫；從含二氧化碳或一氧化碳混合氣中制純二氧化碳、一氧化碳；從空氣中制富氧、純氮等。
超臨界流體萃取技術是利用超臨界區溶劑的高溶解性和高選擇性將溶質萃取出來，再利用在臨界溫度和臨界壓力以下溶解度的急劇降低，使溶質和溶劑迅速分離。超臨界萃取可用於天然產物中有效成分和生化產品的分離提取。食品原料的處理和化學產品的分離精製等。
膜萃取是以膜為基礎的萃取過程，多孔膜的作用是為兩液相之間的傳遞提供穩定的相接觸面，膜本身對分離過程一般不具有選擇性。該過程的特點是沒有萃取過程的分散相，因此不存在液泛、返混等問題。類似的過程還有膜氣體吸收或解吸，膜蒸餾。

Ⅹ 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。