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国内膜蒸馏技术应用现状
作者：吕建国
作者单位：甘肃省膜科学技术研究院,甘肃兰州730020;甘肃省膜分离工程技术研究中心,甘肃兰州730020
刊名：
甘肃科技
英文刊名：Gansu Science and Technology
年，卷(期)：2012,28(19)
参考文献(27条)
1.贾晨霞;田瑞膜蒸馏淡化西部苦咸水应用技术研究[期刊论文]-北方环境 2010(01)
2.任建新膜分离技术及其应用 2003
3.王学松膜分离技术及其应用 1994
4.陈明玉;袁建军膜蒸馏海水淡化研究进展及发展趋势[期刊论文]-天津化工 2007(03)
5.赵晶;武春瑞;吕晓龙膜蒸馏海水淡化过程研究:三种膜蒸馏过程的比较[期刊论文]-膜科学与技术 2009(01)
6.王宏涛真空膜蒸馏海水淡化实验研究[学位论文] 2008
7.王宏涛;李保安;王丽错流式减压膜蒸馏海水淡化试验研究[期刊论文]-化学工业与工程 2010(02)
8.郝高峰用于膜蒸馏海水淡化的中空纤维膜组件性能研究[学位论文] 2009
9.陈明玉;唐娜;袁建军膜蒸馏海水及苦咸水淡化研究进展[期刊论文]-盐业与化工 2006(06)
10.李玲;匡琼芝;闵犁园减压膜蒸馏淡化罗布泊苦咸水研究 2007(01)
11.胡斯宪;刘金生膜蒸馏法处理含甲醇废水的应用技术[期刊论文]-国土资源科技管理 2004(04)
12.王树立;李贝贝;武雪红真空膜蒸馏法处理含甲醛废水试验研究[期刊论文]-水处理技术 2009(04)
13.王鹤;李滦宁;张凤君结晶膜蒸馏处理吸收炼矿烟气酸性废水的研究 2006(01)
14.张凤君;李卿;马玖彤膜蒸馏处理糠醛废水的实验研究[期刊论文]-吉林大学学报（地球科学版） 2006(02)
15.王婷;唐娜;王学魁真空膜蒸馏方法处理高盐印染中间体废水研究[期刊论文]-盐业与化工 2011(02)
16.段小林;陈冰冰;李启成真空膜蒸馏法处理含铀废水[期刊论文]-核化学与放射化学 2006(04)
17.刘乾亮;马军;王争辉直接接触式膜蒸馏工艺处理高浓度氨氮废水的影响研究 2011(01)
18.王军;栾兆坤;曲丹疏水膜蒸馏浓缩技术用于RO浓水回用处理的研究 2007(10)
19.陈利;沈江南;阮慧敏真空膜蒸馏浓缩反渗透浓盐水的工艺研究[期刊论文]-过滤与分离 2009(03)
20.刘东;武春瑞;吕晓龙减压膜蒸馏法浓缩反渗透浓水试验研究[期刊论文]-水处理技术 2009(05)
21.吕晓龙;武春瑞;刘东膜蒸馏祸合技术处理反渗透浓水与海水淡化 2008
22.孙项城;王军;侯得印膜蒸馏法浓缩反渗透浓水的试验研究[期刊论文]-中国给水排水 2011(17)
23.边文兵;武春瑞;吴丹减压膜蒸馏法稀碱液浓缩过程研究[期刊论文]-水处理技术 2010(01)
24.延滨;李平;王艳辉膜蒸馏浓缩青霉素水溶液的实验研究[期刊论文]-北京化工大学学报 2002(05)
25.唐建军;张启修;张伟减压膜蒸馏法浓缩氧化铝碳分母液的可行性[期刊论文]-水处理技术 2007(12)
26.陆文超;魏杰;丁忠伟膜蒸馏法浓缩中药提取液过程膜污染机理类型的确定[期刊论文]-北京化工大学学报(自然科学版) 2011(01)
27.李会;魏杰;丁忠伟膜蒸馏浓缩中药提取液过程膜污染的气体反冲洗抑制[期刊论文]-北京化工大学学报(自然科学版) 2011(05)
本文链接：https://www.doczj.com/doc/db14869785.html,/Periodical_gskj201219028.aspx
膜蒸馏的现状及发展前景综述 刘凡10991306 环境科学 摘要 近年来，随着膜分离技术的快速发展，越来越多的膜运用到了实际生活和生产之中。膜蒸馏是在上个世纪八十年代初新发展起来的一种新型分离技术。是膜分离技术与传统蒸发过程相结合的新型膜分离过程它与常规蒸馏一样都以汽液平衡为基础,依靠蒸发潜热来实现相变。真空膜蒸馏是膜蒸馏四种操作方式中的一种具有膜通量大、分离系数高、设备简单、易于操作和实现等特点[1],能够被广泛应用于易挥发组分的脱除和海水、苦咸水淡化等方面。在国家提倡建设和谐社会的今天研发和利用膜蒸馏技术来实现海水淡化、节能减排和废水的综合利用具有重要的意义。其主要运用在冶金工业，有机废水，和海水淡化方面。本篇综述将就膜蒸馏的现状及前景进行整理和总结。 关键词：膜蒸馏废水处理海水淡化 Summarize of present situation and d evel opment prospects of membrane distillation Fanliu 10991306 Environmental science ABSTRACT In recent years, with the rapid development of membrane separation technology, more and more film applied to real life and production. Membrane distillation is a new type of separation technology that developed in the 1980s. It is the new type that combination of membrane separation technology and traditional evaporation procession. Like conventional distillation, membrane separation process is basis on the vapor liquid equilibrium, and depending on the implementation phase change latent heat of evaporation. Vacuum membrane distillation is one of the four kinds of membrane distillation operation mode with large flux, high separation factor, simple equipment, easy to operate and implement etc. that can be widely used in the removal of volatile components and seawater, brackish water desalination, etc. The state advocates the construction of a harmonious society today, develop and use the membrane distillation technology for desalination has the vital significance to achieve energy conservation, emission reduction and comprehensive utilization of wastewater. It’s mainly used in metallurgy industry, organic wastewater, and seawater desalination. This review will present situation and prospects of membrane distillation for sorting and summary. Key words: Membrane distillation Waste water treatment Seawater desalination 1膜蒸馏技术简介 膜蒸馏是在上个世纪八十年代初发展起来的一种新型分离技术，是膜分离技术与传统蒸发过程相结合的新型膜分离过程。它与常规蒸馏一样都以汽液平衡为基础，依靠蒸发潜热来实现相变。它以膜两侧的温差所引起的传递组分的蒸汽压力差为传质驱动力，以不被待处理的溶液润湿的疏水性微孔膜为传递介质。在传递过程中，膜的唯一作用是作为两相间的屏障，不直接参与分离作用。分离选择性完全由气——液平衡决定。膜蒸馏过程是热量和质量同时传递的过程。膜的一侧与热的待处理的溶液直接接触称为热侧，另一侧直接或间接地与冷的液体接触 称为冷侧。由于膜的疏水性，水溶液不会从膜孔中通过，但膜两侧由于挥发组分蒸气压差的存在，而使挥发蒸气通过膜孔从高蒸气压侧传递到低蒸气压侧，而其它组分则被
膜蒸馏技术的研究进展 摘要：膜蒸馏是一种热驱动新型分离技术，自上世纪80年代才引起人们的重视。本文主要对膜蒸馏技术的过程机理、膜材料的选择、常见问题、以及应用进行了评述，并对以后膜蒸馏的发展做出了展望。 关键词：膜蒸馏；膜；应用；质量传递；热量传递 膜蒸馏是一种新型的非等温物理分离技术，以疏水性多孔膜两侧的蒸汽压差为推动力，使热侧蒸汽分子穿过膜孔后在冷侧冷凝富集，可看作是膜过程与蒸馏过程的集合。膜蒸馏过程区别于其他膜分离过程有如下的特点：膜是微孔膜；不能被所处理的液体浸润；只有蒸汽通过膜孔介质；膜孔内没有毛细冷凝现象发生。该分离技术不是膜过程与蒸馏过程的简单结合，它自身有许多优点。如，良好的化学稳定性；截留率高；较低的操作温度和压力，能有效利用地热工业余热等廉价能源；可与其他分离过程整合；可处理热敏性物质和高浓度废水等。因此，自膜蒸馏技术首次提出以来，一直受到了学者的广泛关注。 本文对进近几年来的膜蒸馏的最新研究进展，尤其是针对膜蒸馏理论的应用研究进行了概述。 1.膜蒸馏的分类 根据扩散到膜冷凝侧蒸汽冷凝方式的不同，膜蒸馏分为多种类型，如直接接触膜蒸馏(DCMD)、气隙膜蒸馏（AGMD）、气扫式膜蒸馏（SGMD）、真空膜蒸馏（VMD）。 （1）直接接触式膜蒸馏（DCMD）这种装置相对简单，两侧的液体直接与多孔膜的表面接触，蒸汽的扩散路径仅仅局限于膜的厚度。它是出现最早也是研究最广泛的膜蒸馏过程，但其热损耗也最大。由于有较大的渗透量，颇受研究者重视，较适用于主原料是水的情况，如海水或苦咸水脱盐或水溶液的浓缩，也有人用其浓缩水果汁、血液及废水处理等。 （2）气隙式膜蒸馏（AGMD）在冷凝面与膜表面之间有一停滞的空气隙存在，蒸汽穿过气隙后在冷凝面上冷凝。与前者相比，由于气隙的存在，减小了过程的热耗损，但是渗透通量低，结构复杂，且不适用于中空纤维膜，限制了商业推广。 （3）气扫式膜蒸馏（SGMD）结果与直接接触式膜蒸馏相似，不同之处在于，惰性气体将透过侧的蒸汽吹出，并在外部进行冷凝。这样可以减少热量损耗，加快传质。刘乾亮[1]等采用气扫式膜蒸馏法处理高浓度氨氮废水，重点考察了料液初始pH值、料液流量和吹扫气体流量等因素对处理效果的影响。结果表明：增大吹扫气体流量可促进氨氮的去除,有利于氨氮的传质和分离过程。 （4）真空膜蒸馏（VMD）的膜两侧气体压力差比其他膜蒸馏的膜两侧气体压力差大，因而比其他形式的膜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。唐娜[2]等采用PVDF中空纤维膜及PTFE微孔平板膜组件对反渗透海水淡化浓盐水的真空膜蒸馏过程进行了研究。连续运行的结果表明：温度是影响海水淡化浓盐水膜蒸馏过程的关键因素，对膜通量影响较大。 2.膜蒸馏组件
编号：SM-ZD-43628 萃取过程及危险性分析Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
萃取过程及危险性分析 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员 之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整 体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅 读内容。 工业上对液体混合物的分离，除了采用蒸馏的方法外，还广泛采用液—液萃取。例如，为防止工业废水中的苯酚污染环境，往往将苯加到废水中，使它们混合和接触，此时，由于苯酚在苯中的溶解度比在水中大，大部分苯酚从水相转移到苯相，再将苯相与水相分离，并进一步回收溶剂苯，从而达到回收苯酚的目的。再如，在石油炼制工业的重整装置和石油化学工业的乙烯装置都离不开抽提芳烃的过程，因为芳香族与链烷烃类化合物共存于石油馏分中，它们的沸点非常接近或成为共沸混合物，故用一般的蒸馏方法不能达到分离的目的，而要采用液—液萃取的方法提取出其中的芳烃，然后再将芳烃中各组分加以分离。 液—液萃取也称溶剂萃取，简称萃取。这种操作是指在欲分离的液体混合物中加入一种适宜的溶剂，使其形成两液相系统，利用液体混合物中各组分在两相中分配差异的性质，
第30卷第3期膜科学与技术V o l.30N o.3 2010年6月M EM BR AN E SCI EN CE A ND T ECH N OL OG Y Jun.2010 专家论坛 膜蒸馏过程探讨 吕晓龙 (天津市中空纤维膜材料与膜过程重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地, 天津工业大学生物化工研究所,天津300160) 摘要:讨论了膜蒸馏涉及的膜材料特性.提出水膜阻力概念,认为疏水膜材料结构的优化与 膜蒸馏工艺有关.提出鼓泡膜蒸馏方法,在热流体中鼓入空气气泡,由气液两相流效应来强化 热流体的扰动.提出透气膜蒸馏方法,通过气体的吹扫夹带作用,使膜孔内水蒸气的传质由低 效的扩散转为高效的对流机理.提出曝气膜蒸发方法,利用不同温度的空气吸湿原理进行膜曝 气.将膜蒸馏过程与化学除硬度、超滤耦合,可除去结垢性钙镁离子;将膜蒸馏过程与气浮絮凝 过程耦合,可除去有机污染物,实现高倍率浓缩.提出多效膜蒸馏方法,膜组件兼有蒸发与换热 功能,使膜蒸馏过程中的水蒸气冷凝与原水加热过程耦合,可以实现低成本的膜蒸馏过程. 关键词:膜蒸馏;疏水膜;超疏水性;水膜阻力;膜过程;工艺耦合 中图分类号:T Q028.8文献标识码:A文章编号:1007-8924(2010)03-0001-10 在高收率海水淡化、工业循环冷却水和反渗透浓水的零排放、高效节能化工浓缩等领域,都涉及高盐度水的深度浓缩问题,尤其是高盐度难处理工业废水的排放问题日益被关注,其零液体排放是未来深度水处理技术的发展方向.膜蒸馏(membrane distillation,MD)是传统蒸馏工艺与膜分离技术相结合的一种液体分离技术,膜蒸馏过程是热侧液体的水分子蒸发汽化,穿过疏水膜的微孔,水相中非挥发性的离子和分子等溶质则不能透过疏水膜,从而实现溶液分离、浓缩或提纯的目的.膜蒸馏是有相变的膜过程,同时发生热量和质量的传递,传质的推动力为疏水膜两侧透过组分的蒸汽分压压差. 膜蒸馏过程的特征[1]:使用疏水性微孔膜,分离膜至少有一个表面与所处理的液体接触,且不能被所处理的液体润湿,传质推动力是液体中可汽化组分在膜两侧气相中的分压差.相对于其它的分离过程,膜蒸馏的优点主要有:(1)对液体中的离子、大分子、胶体等非挥发性溶质能达到100%的截留; (2)操作温度比传统的蒸(精)馏低;(3)操作压力远低于反渗透过程;(4)与传统的蒸馏设备相比,无蒸发器腐蚀问题,设备体积小,造价低.由于疏水膜材料与膜蒸馏工艺技术的进步,膜蒸馏技术日益显示出其在水处理领域高度浓缩方面的应用潜力,成为了膜领域中最被研究关注的热点方向之一,近年来有多篇综述性文章发表[2-5],在疏水膜材料[6-11]、膜蒸馏工艺[12-21]方面开展了深入研究,并且在水中有用物的回收浓缩[22-27]方面开展了膜蒸馏技术的实际应用研究,本课题组近年来也开展了一些相关研究工作[28-34]. 由于膜蒸馏是一个有相变的膜分离过程,在膜蒸馏的工艺设计上,必须考虑系统的保温与热能回收,否则运行费用较高.目前膜蒸馏技术还未能大规模工业化应用,主要是因为在疏水膜材料的亲水化渗漏、膜组件结构设计与干燥方法、膜蒸馏工艺流程优化与系统集成、蒸汽相变热回收、加热与废热利用方式等一系列膜蒸馏环节上均有待于提高.结合本课题组在膜蒸馏方面已开展的研究工作,本文就膜蒸馏过程的一些问题进行探讨. 收稿日期:2010-01-06 基金项目:863课题工业循环冷却水膜集成净化过程研究(2008AA06Z303);天津市重点基金课题废水浓缩减排与淡化再利用技术研究(09JCZDJC26300) 作者简介:吕晓龙(1964-),男,山西省忻州市人,博士,博士生导师,从事中空纤维分离膜制备与膜分离过程研究, E-mail:luxiao lo ng@https://www.doczj.com/doc/db14869785.html,
蒸馏装置火灾爆炸危险性分析 摘要运用美国道化学公司（DOW）“火灾、爆炸危险指数法”（第七版），对中国石化北京燕山分公司炼油某厂蒸馏装置的火灾爆炸危险性进行分析评价，暴露出安全生产中存在的问题，得出评价结果，给出采取的对策和措施，厂内安排积极整改，降低了生产装置的危险性。 关键词蒸馏装置；火灾爆炸；分析评价 1前言 中国石化北京燕山分公司炼油某厂蒸馏装置（以下简称“蒸馏装置”）采用成熟的三级蒸馏（即初馏、常压蒸馏和减压蒸馏）方法，对原油进行加工处理，生产过程中所用物料多为易燃易爆物质，生产操作连续性强，近几年曾先后几次发生着火事故，具有较大的火灾爆炸危险性。本文采用美国道化学公司（DOW）“火灾、爆炸危险指数法”（第七版），对该装置进行详细分析，评价出生产装置的火灾爆炸危险度等级、导致事故发生的潜在隐患，并提出有效的对策措施。 2蒸馏装置简介 蒸馏装置由中国石化建设工程公司设计，燕山建筑安装公司承建，2005年7月开始建设，2006年12月建成竣工，2007年6月投产，加工能力800万吨/年。蒸馏装置利用成熟的蒸馏工艺技术原理，将原油分离成各种不同沸点的馏份，送至不同的下游装置，进一步加工生产出合格的产品。装置中存在的主要危险化学品有原油、石脑油、航煤、液化气、硫化氢、燃料气、氨等，另外还存在柴油、蜡油、渣油、缓蚀剂、破乳剂等一般化学品。生产过程危险有害因素主要包括火灾、爆炸、硫化氢中毒等。蒸馏装置流程方框图见下页图—1。 3DOW“火灾、爆炸危险指数法”简介 道化学公司“火灾、爆炸危险指数法”是由美国道化学公司首创的安全评价方法，自1964年提出第一版至1994年的近三十年中，共进行了六次修改，目前已经发展到第七版。它是以单元重要危险物质在标准状态下的火灾、爆炸或释放出危险性潜在能量大小为基础，同时考虑工艺过程的危险性，计算初期单元火灾爆炸指数（F&EI）,确定危险等级；再针对采取的安全对策措施，进行火灾爆炸指数的补偿计算，得出单元补偿火灾爆炸指数（F&EI）’，确定危险等级，使危险降低到人们可以接受的程度。
编号：SM-ZD-63007 有机溶剂使用、蒸馏过程中的安全建议及要求Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
有机溶剂使用、蒸馏过程中的安全 建议及要求 简介：该规程资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 一、有机溶剂使用过程中的安全对策： 在化学反应过程中，绝大部分的化学反应都是在溶剂中进行的。溶剂是一个重要的媒介，它可以使参加反应的各种物质分子得以均匀分布，增加分子间碰撞接触机会，加速反应的进程。溶剂可以传导热量，通过它可以向反应物质提供热量，促进反应的进行；通过它也可以将反应放出的热量传出，保证反应的安全。溶剂的选择还可以直接影响反应的速度、反应的方向、反应的完全程度以及反应产物的构型等等。因此，正确地选择和使用溶剂，满足生产工艺的要求，对实现有机合成的经济目标和安全目标具有十分重要的意义。 （一）有机溶剂主要危险： 1、大多为易燃物质，遇引火源容易发生火灾； 2、大多具有较低的闪点和极低的引燃能量，在常温或较
膜蒸馏的研究现状及进展 李小然，尚小琴 (广州大学化学化工学院，广东广州510006) 摘要：膜蒸馏是20世纪八十年代才引起人们重视的新型膜分离技术。是一种以蒸汽压差为推动力的新型分离技术。本文主要对膜蒸馏的机理、用膜、传热机理、影响因素、过程优化、进行了讨论，同时介绍了膜蒸馏在海水淡化、超纯水的制备、水溶液的浓缩与提纯、共沸混合物的分离、废水处理治理等中的应用，并在此基础上提出了膜蒸馏的发展方向。 关键词：膜蒸馏；分离技术；机理；应用；发展 Research status and progress of membrane distillation LiXiaoRan,Shang XiaoQin (School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangzhou University, Guangzhou 510006) Abstract：Membrane distillation is a new type of membrane separation technology in the eighty's of twentieth Century.Is a kind of new separation technology with the steam pressure difference as the driving force.In this paper, the mechanism of membrane distillation、membrane、heat transfer mechanism、influencing factors、process optimizationis discussed,At the same time, it introduces the membrane distillation in seawater desalination, preparation of ultra - pure water, water solution concentration and purification, total of azeotropic mixture separation, waste water treatment, etc. in the application, and based on this, proposed the development direction of the membrane distillation. Key words：membrane distillation;isolation technique;mechanism;application;development 1膜蒸馏技术的原理 膜蒸馏是膜技术与蒸馏过程相结合的分离过程。膜的一侧与热的待处理溶液直接接触(称为热侧)，另一侧直接或间接地与冷的水溶液接触(称为冷侧)，热侧溶液中易挥发的组分在膜面处汽化通过膜进入冷侧并被冷凝成液相，其他组分则被疏水膜阻挡在热侧，从而实现混合物分离或提纯的目的[1]。膜蒸馏过程必须具备以下特征以区别于其它膜过程[2]：①所用的膜为微孔膜；②膜不能被所处理的液体润湿；③在膜孔内没有毛细管冷凝现象发生；④只有蒸汽能通过膜孔传质； ⑤所用膜不能改变所处理液体中所有组分的气液平衡；⑥膜至少有一面与所处理的液体接触；⑦对于任何组分该膜过程的推动力是该组分在气相中的分压差。 2膜蒸馏的分类 根据扩散到膜冷凝侧蒸汽冷凝方式的不同，膜蒸馏分为多种类型，如直接接触膜蒸馏(DCMD)、气隙膜蒸馏（AGMD）、气扫式膜蒸馏（SGMD）、真空膜蒸馏(VMD)，如图1所示。DCMD结构简单，渗透量较大，颇受研究者重视，较适用于主原料是水的情况，如海水或苦咸水脱盐或水溶液的浓缩，也有人用其浓缩水果汁、血液及废水处理等[3-6]。AGMD具有热效率高及从水溶液中脱除挥发
化工典型工艺过程及危险性分析 Lhjlyby: 吸附过程及危险性分析 吸附是利用某些固体能够从流体混合物中选择性地凝聚一定组分在其表面上的能力，使混合物中的组分彼此分离的单元操作过程。 吸附现象早已被人们发现和利用，在人们生活中用木炭和骨灰使气体和液体脱湿和除臭已有悠久的历史。18世纪末在生产上已应用骨灰脱除糖水溶液中的色素，20世纪20年代首次出现从气体中分离酒精和苯蒸气以及从天然气中回收乙烷等碳氢化物的大型生产装置。 目前吸附分离广泛应用于化工、石油化工、医药、冶金和电子等工业部门，用于气体分离、干燥及空气净化、废水处理等环保领域。如常温空气分离氧氮，酸性气体脱除，从各种混合气体中分离回收H2、C02、CO、CH4、C2H4等气相分离；也可从废水中回收有用成分或除去有害成分，石化产品和化工产品的分离等液相分离。在吸附过程中选用的吸附剂活性炭等材料由于吸附热的积累或者由于空气进入吸附系统可能会引起活性炭的自燃，进而引起系统介质的燃烧。 吸附是一种界面现象，其作用发生在两个相的界面上。例如活性炭与废水相接触，废水中的污染物会从水中转移到活性炭的表面上。固体物质表面对气体或液体分子的吸着现象称为吸附，其中具有一定吸附能力的固体材料称为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。与吸附相反，组分脱离固体吸附剂表面的现象称为脱附(或解吸)。与吸收—解吸过程相类似，吸附—脱附的循环操作构成一个完整的工业吸附过程。吸附过程所放出的热量称为吸附热。 根据吸附剂对吸附质之间吸附力的不同，可以分为物理吸附与化学吸附。 物理吸附是指当气体或液体分子与固体表面分子间的作用力为分子间力时产生的吸附，它是一种可逆过程。吸附质分子和吸附剂表面分子之间的吸附机理，与气体液化和蒸汽冷凝时的机理类似。因此，吸附质在吸附剂表面形成单层或多层分子吸附时，其吸附热比较低，接近其液体的汽化热或其气体的冷凝热。 化学吸附是由吸附质与吸附剂表面原子间的化学键合作用造成，即在吸附质和吸附剂之间发生了电子转移、原子重排或化学键的破坏与生成等现象。因而，化学吸附的吸附热接近于化学反应的反应热，比物理吸附大得多，化学吸附往往是不可逆的。人们发现，同一种物质，在低温时，它在吸附剂上进行的是物理吸附；随着温度升高到一定程度，就开始产生化学变化，转为化学吸附。 在气体分离过程中绝大部分是物理吸附，只有少数情况如活性炭(或活性氧化铝)上载铜的吸附剂具有较强选择性吸附CO或C2H4的特性，具有物理吸附及化学吸附性质。 萃取过程及危险性分析 工业上对液体混合物的分离，除了采用蒸馏的方法外，还广泛采用液—液萃取。例如，为防止工业废水中的苯酚污染环境，往往将苯加到废水中，使它们混合和接触，此时，由于苯酚在苯中的溶解度比在水中大，大部分苯酚从水相转移到苯相，再将苯相与水相分离，并进一步回收溶剂苯，从而达到回收苯酚的目的。再如，在石油炼制工业的重整装置和石油化学工业的乙烯装置都离不开抽提芳烃的过程，因为芳香族与链烷烃类化合物共存于石油馏分中，它们的沸点非常接近或成为共沸混合物，故用一般的蒸馏方法不能达到分离的目的，而要采用液—液萃取的方法提取出其中的芳烃，然后再将芳烃中各组分加以分离。 液—液萃取也称溶剂萃取，简称萃取。这种操作是指在欲分离的液体混合物中加入一种适宜的溶剂，使其形成两液相系统，利用液体混合物中各组分在两相中分配差异的性质，易溶组分较多地进入溶剂相从而实现混合液的分离。在萃取过程中，所用的溶剂称为萃取
膜蒸馏分离技术研究进展 吴国斌3 戚俊清 吴山东 (郑州轻工业学院材料与化工学院) 摘 要 综述了膜蒸馏技术的基本原理与膜蒸馏形式、研究历史与现状、传质机理与模型以及最新应用情况,并对其存在的问题和应用前景作了分析。 关键词 膜蒸馏 分离 研究进展 理想膜 应用前景 1 引言 膜分离是近20年迅速发展的重要的化工操作单元,其应用已从早期的脱盐发展到化工、食品、医药、电子等工业的废水处理、产品分离和生产高纯水等。膜蒸馏(M D)提出于1967年,20世纪80年代开始发展,至今已在不少领域取得可喜的研究成果,尤其在水溶液的分离中更具有优越性,特别是近些年来适合膜蒸馏用的疏水膜的研制成功,使膜蒸馏过程的开发和应用得到了进一步的发展。 111 膜蒸馏基本原理及形式 膜蒸馏是膜技术与蒸发过程相结合的膜分离过程,其所用的膜为不被待处理的溶液润湿的疏水微孔膜。膜的一侧与热的待处理的溶液直接接触(称为热侧),另一侧直接或间接地与冷的水溶液接触(称为冷侧)。热侧溶液中易挥发的组分在膜面处汽化,通过膜进入冷侧并被冷凝成液相,其他组分则被疏水膜阻挡在热侧,从而实现混合物分离或提纯的目的。膜蒸馏是热量和质量同时传递的过程,传质的推动力为膜两侧透过组分的蒸汽压差。因此,实现膜蒸馏必须有两个条件:(1)膜蒸馏必须是疏水微孔膜;(2)膜两侧要有一定的温度差存在,以提供传质所需的推动力。 根据膜下游侧冷凝方式的不同,膜蒸馏可分为四种形式[1]:直接接触膜蒸馏(DC M D)、气隙式膜蒸馏(A G M D)、吹扫气膜蒸馏(SG M D)和真空膜蒸馏(VM D)。 112 膜蒸馏技术的研究历史及现状 早在20世纪60年代就开始了较系统的膜蒸馏研究。美国的Bodell[2]于1963年申请了膜蒸馏技术专利,专利中他将膜蒸馏描述为“一种将不可饮用含水流体转化为可饮用水的装置和技术”;同时,他还指出可用抽真空的方式将渗透蒸汽从装置中移走来提高效率,但受到当时技术条件的限制,他并没有给出所用膜的结构和孔径的大小,只说该膜仅能被蒸汽透过而不能被水透过,并未给出结果和定量分析。 1964年,美国的W eyl[3]发现采用空气填充的多孔疏水膜可在蒸汽压系统内从含盐水中回收去离子水,这种可提高脱盐效率的发现于1967年被授予美国专利。W eyl建议,将热的溶液与冷的渗透物与膜直接接触以消除气隙,采用厚312mm、孔径9Λm、孔隙率42%的PT FE膜,W eyl当时获得了1kg (m2?h)的通量,但距当时的反渗透5175kg (m2?h)的通量有较大的差距,因此60年代后期人们对膜蒸馏的兴趣逐渐减弱。 1971年F indley[4]第一个将膜蒸馏的研究成果公开发表,尽管F indley的实验装置和步骤相当粗糙,但还是定性地确定了膜空隙中空气的存在、膜的厚度、导热热损失和孔隙率对膜蒸馏的影响,并且预言若能找到低价位、耐高温、长寿命的理想膜,不但可以用来处理海水,而且这种膜蒸馏也一定是一种非常经济的蒸发方法。此外,科学家们在过程及组件设计方法上也一直在做着研究并且努力使其商业化[5],但由于膜材料、水通量等方面的原因还不能保证它占据诸多应用领域,因而一直难以商业化。由于其商业化的最大阻碍 3吴国斌,男,1981年3月生,硕士研究生。郑州市,450002。
第31卷 第3期膜 科 学 与 技 术V o l.31 N o.3 2011年6月M EM BRAN E SCI EN CE A ND T EC HN O LOG Y Jun.2011 面向应用的膜蒸馏过程再探讨 吕晓龙 (中空纤维膜材料与膜过程国家重点实验室培育基地, 天津工业大学生物化工研究所,天津300160) 摘 要:讨论了膜蒸馏涉及的膜材料特性和应用中面临的问题.膜蒸馏过程实质属于传热控 制过程,研究膜蒸馏过程的重点在于研究膜蒸馏过程中热量的传递与回收.吸收膜蒸馏传质过 程无相变热损失,疏水膜兼具有传质与导热双重作用.采用曝气膜蒸馏工艺对反渗透浓水进行 了连续高倍率浓缩,膜组件没有发生亲水化和膜污染问题,说明曝气膜蒸馏工艺在高盐度、易 结垢的废水深度浓缩方面具有较好的应用潜力.水膜阻力本质是气体穿过多孔膜表面的气/液 两相界面所需克服的界面张力,除了与膜材料本体特性、膜表面结构等因数有关外,还与气体 传输方向有关.与传统中空纤维膜相比,设计的异形中空纤维多孔膜,断裂强力有很大的提高. 将热泵技术与减压膜蒸馏过程耦合,热泵制热系数COP与蒸发器流速、冷凝器流速和膜蒸馏 通量之间存在显著相关性. 关键词:膜蒸馏;疏水膜结构;汽化热回收;疏水膜干燥 中图分类号:TQ028.8 文献标识码:A 文章编号:1007-8924(2011)03-0096-05 由于疏水膜材料与膜蒸馏工艺技术的进步,膜蒸馏技术日益显示出其在水处理领域高度浓缩方面的应用潜力.目前膜蒸馏技术还未能大规模工业化应用,主要是因为在疏水膜材料的亲水化渗漏、膜组件结构设计与干燥方法、膜蒸馏工艺流程优化与系统集成、蒸汽相变热回收、加热与废热利用方式等一系列膜蒸馏环节上均有待于提高.结合本课题组在膜蒸馏方面已开展的研究工作,本文在前文[1]的基础上,就膜蒸馏过程在应用中面临的一些问题进一步进行探讨. 1 关于膜蒸馏过程 1.1 吸收膜蒸馏 按照疏水膜透过侧蒸汽的不同收集方式,常见的有4种膜蒸馏工艺过程:直接接触膜蒸馏(DC-M D)、空气隙膜蒸馏(AGMD)、减压膜蒸馏(VMD)和气扫膜蒸馏(SGM D).该4种过程均存在气化潜热丧失问题,致使能耗高.近年来,又提出了渗透膜蒸馏(Osmotic distillation,简称OM D),主要用于果汁、红酒等物料的浓缩操作[2-5].在一定的温度下,当疏水性分离膜两侧温度相同时,在疏水性分离膜两侧形成了水分子液态—气态—液态的两相平衡,不会发生水分子在疏水性分离膜两侧的传递.但当疏水性分离膜另一侧为对水分子有高度吸收作用的某种吸收剂时,由于化学位差的作用,气态水分子则被吸收进入吸收剂中,完成水分子的传质过程.对于传热过程而言,水分子在膜的料液侧吸热汽化,扩散通过疏水性分离膜的膜孔后,在膜的吸收液侧液化,在膜的另一表面释放出相变热,通过分离膜的热能传导回输作用,保持热能平衡.传质驱动力为水分子在疏水性分离膜两侧不同液体表面的蒸汽分压差,传质速度与膜面温度和吸收液的吸收能力(水合能 收稿日期:2010-12-10 基金项目:“863”课题工业循环冷却水膜集成净化过程研究(2008A A06Z303);天津市重点基金课题废水浓缩减排与淡化再利用技术研究(09JCZD JC26300) 作者简介:吕晓龙(1964-),男,山西省忻州市人,博士,博士生导师,从事中空纤维分离膜制备与膜分离过程研究. 〈luxiaolong@https://www.doczj.com/doc/db14869785.html,〉
文件编号：GD/FS-2405 （解决方案范本系列） 蒸馏过程及危险性分析详 细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
蒸馏过程及危险性分析详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 化工生产中常常要将混合物进行分离，以实现产品的提纯和回收或原料的精制。对于均相液体混合物，最常用的分离方法是蒸馏。如从发酵的醪液提炼饮料酒，石油的炼制分离汽油、煤油、柴油等，以及空气的液化分离制取氧气、氮气等，都是蒸馏完成的。混合物的分离依据总是混合物中各组分在某种性质上的差异。蒸馏便是以液体混合物中各组分挥发能力的不同作为依据的。对大多数溶液来说，各组分挥发能力的差别表现在组分沸点的差别。因为蒸馏过程有加热载体和加热方式的安全选择问题，又有液相汽化分离及冷凝等的相变安全问题，即能量的转换和相态的变化，同时在系统中存在，蒸馏过程又是物质被
第7卷第3期环境污染治理技术与设备 Vol.7,No.32006年3月Techniques and Equi pment for Envir on mental Polluti on Contr ol Mar.2006 膜蒸馏2结晶技术的研究现状和发展前景 郭宇杰1 栾兆坤1 陈 静2 范 彬 13 (11中国科学院生态环境研究中心,北京100085;21中国矿业大学化学与环境工程学院,北京100083) 摘 要 膜蒸馏2结晶工艺是一种新的回收纯物质方法,尤其从废水中分离出晶体。对于膜蒸馏2结晶技术进行了综 述,介绍了膜蒸馏2结晶技术的优点,以及工艺控制的关键技术。概述了膜蒸馏2结晶的起源和国内外研究现状,指出了膜蒸馏2结晶在高浓度无机盐废水中应用的优势,预测其在该方向上很好的发展前景。 关键词 膜蒸馏2结晶 膜蒸馏 高浓度无机盐废水 结晶 中图分类号 X506 文献标识码 A 文章编号 100829241(2006)0320019206 The presen t situa ti on and prospects of m em brane d istill a ti on 2cryst a lli za ti on techn i que Guo Yujie 1 Luan Zhaokun 1 Chen J ing 2 Fan B in 1 (11Research Center f or Eco 2Envir onmental Sciences,Chinese Acade my of Sciences,Beijing 100085; 21School of Che m ical and Envir onmental Engineering,China University of M ining and Technol ogy,Beijing 100083) Abstract Me mbrane distillati on 2crystallizati on is a new method of recovering materials es pecially fr om waste water .The technique of me mbrane distillati on 2crystallizati on is intr oduced in this paper .The advantages and the sticking points in operati on are als o described .The origin and the p resent situati on of me mbrane distil 2lati on 2crystallizati on are su mmarized fr om full and accurate literatures .It is pointed that app licati on of this tech 2nique in high concentrati on inorganic salt waste water has p r om ising p r os pect . Key words me mbrane distillati on 2crystallizati on;me mbrane distillati on;high concentrati on inorganic salt waste water;crystallizati on 资助项目:国家“863”高技术研究发展计划资助项目(2002AA601310)收稿日期:2004-12-25;修订日期:2005-09-22 作者简介:郭宇杰(1973～),女,博士研究生,主要从事膜分离技术 研究工作。 3通讯联系人,E 2mail:fanbin@rcees .ac .cn 1 膜蒸馏 1.1 膜蒸馏的起源及优点膜蒸馏是一种用疏水性微孔膜将2种不同温度的溶液分开,利用膜孔两侧气相中的组分的分压差为传质驱动力,从而完成传质的一种膜分离技术。20世纪60年代Findley 首先在其专利中描述了这种分离技术,但由于没有合适的膜材料,70年代陷入低潮。80年代之后,随着膜材料工业的发展,膜的开孔率达到80%,厚度仅为50μm ,膜的通量提高 了100倍,膜蒸馏又开始引起人们的重视[1,2] 。随后科研人员在膜材料的制作[3～5] 、膜组件的优化 [6,7] 、传质传热的机理及数学模型的建立 [8～10] 等 进行了详细深入的研究,取得了较大的进展。与传统的分离过程相比,膜蒸馏具有如下优势[2,3,11]:(1)膜蒸馏在常压下操作,比其他压力驱动的膜分离过程对设备和膜的机械性能要求低;(2)操作温度远低于溶液的正常沸点,相对于常规 的蒸馏过程,可以采用非金属设备,既节约能耗,也降低了设备成本,减小了腐蚀;(3)所采用的疏水性 微孔膜一般为聚丙烯(PP )、聚四氟乙烯(PTFE )和 聚偏氟乙烯(P VDF )等,具有极好的化学稳定性,耐 酸碱、 抗氧化,很难溶胀或溶解;(4)疏水性微孔膜的完好的疏水性可以很好地抵抗亲水性物质的污染,而且易于清洗;(5)能够完全截留溶液中非挥发 性物质,理论上可以达到100%的截留率。 1.2 膜蒸馏的主要应用范围膜蒸馏的基本过程为在料液侧得到非挥发性物质的浓缩液,同时在馏出液侧得到高纯度的挥发性 物质。在最初阶段,开发膜蒸馏的主要目的是用于海
编号：AQ-JS-06504 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 蒸发过程及危险性分析 Evaporation process and risk analysis
蒸发过程及危险性分析 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 在化工、医药和食品加工等工业生产中，常常需要将溶有固体溶质的稀溶液加以浓缩，以得到高浓度溶液或析出固体产品，此时应采用蒸发操作。 蒸发就是通过加热的方法将稀溶液中的一部分溶剂汽化并除去，从而使溶液浓度提高的一种单元操作，其目的是为了得到高浓度的溶液。 例如：在化工生产中，用电解法制得的烧碱(NaOH溶液)的质量浓度—般只在10％左右，要得到42％左右的符合工艺要求的浓碱液则需通过蒸发操作，由于稀碱液中的溶质NaOH不具有挥发性，而溶剂水具有挥发性，因此生产上可将稀碱液加热至沸腾状态，使其中大量的水分发生汽化并除去，这样原碱液中的溶质NaOH的浓度就得到了提高。又如：食品工业中利用蒸发操作将—些果汁加热，使一部分水分汽化并除去，以得到浓缩的果汁产品。
除此之外，蒸发操作还常常用来先将原料液中的溶剂汽化，然后加以冷却以得到固体产品，如食糖的生产、医药工业中固体药物的生产等都属此类。 在工业生产中应用蒸发操作时，需认识蒸发如下几方面的特点。 ①蒸发的目的是为了使溶剂汽化，因此被蒸发的溶液应由具有挥发性的溶剂和不挥发性的溶质组成，这一点与蒸馏操作中的溶液是不同的。整个蒸发过程中溶质数量不变，这是本章物料衡算的基本依据。 ②溶剂的汽化可分别在低于沸点和沸点时进行。在低于沸点时进行，称为自然蒸发。如海水制盐用太阳晒，此时溶剂的汽化只能在溶液的表面进行，蒸发速率缓慢，生产效率较低，故该法在其他工业生产中较少采用。若溶剂的汽化在沸点温度下进行，则称为沸腾蒸发，溶剂不仅在溶液的表面汽化，而且在溶液内部的各个部分同时汽化，蒸发速率大大提高。本章只讨论工业生产中普遍采用的沸点汽化。 较慢的那一步过程的速率，即热量传递速率，因此工程上通常
膜蒸馏过程的工艺流程综述 化工81 王改成学号：07038018 摘要：通过查阅近年来发表的有关文献，较全面地综述了新型分离技术——膜蒸馏过程的基本概念、特征、优缺点，并从传质机理、传热机理等方面，对膜蒸馏技术的研究现状进行归纳总结．在此基础上，总结了目前膜蒸馏技术主要应用的几个方面，最后对膜蒸馏技术进行了总结。 关键词：膜蒸馏；传质机理；传热机理；膜通量 前言:膜蒸馏技术早在20世纪60年代中期就由M E Findley提出，并在国际上开始了较系统的研究，但由于受到当时技术条件的限制，膜蒸馏的效率不高。在随后的一段时间里出现一些专利对该技术进行改进，但在20世纪60、70年代膜分离研究者致力于采用反渗透、超滤、微滤等膜技术来解决水处理问题，膜蒸馏一直没有引起人们的足够重视，直到20世纪80年代初由于高分子材料和制膜丁艺技术的迅速发展，膜蒸馏才显示出其实用潜力。20多年来对膜蒸馏这一新型膜分离过程的研究不断深入，虽然至今还未见大规模工业生产应用的报道，但无论在传质、传热机理方面还是在应用方面的研究都取得了巨大的进步，一些与膜蒸馏相关的膜过程相继出现并同样引起人们的重视。本文第一部分介绍膜蒸馏的特征、优点和缺点，第二部分介绍最新研究进展和应用研究情况，第三部分介绍膜蒸馏研究和发展方向。 1.膜蒸馏的特征、优点和缺点 1.1膜蒸馏的特征 膜蒸馏是一种新型的分离技术，是一种是以疏水性微孔膜两侧蒸汽压差为传质推动力的膜分离过程，例如当不同温度的水溶液被疏水微孔膜分隔开时，由于膜的疏水性，两侧的水溶液均不能透过膜孔进入另一侧，但由于暖侧水溶液与膜界面的水蒸汽压高于冷侧，水蒸汽就会透过膜孔从暖侧进入冷侧而冷凝，这与常规蒸
《进展与综述》 膜蒸馏 *** （********,****,*****,******） 摘要：膜蒸馏是一种热驱动的新型分离技术，可使蒸汽分子在膜两侧的压力梯度作用下通过膜孔迁移至膜外侧并冷凝下来。它是一种以蒸汽压差为推动力,与传统蒸馏方法和其他膜分离技术相比,具有运行压力低、运行温度低、分离效率高等优点,可充分利用太阳能、废热和余热等热源。本文简要介绍了膜蒸馏的发展背景，膜蒸馏的原理和膜蒸馏所用的材料以及直接接触式、气隙式、气扫式、真空式等几种主要膜蒸馏装置的特点，综述分析了膜蒸馏的相关研究进展以及膜蒸馏技术的一些应用。最后，对膜蒸馏技术未来发展的展望。 关键词：膜蒸馏; 膜; 分离; 脱盐 Membrane distillation *** (************,***, *****, *****) abstract:Membrane distillation is a new type of thermal drive technology that allows vapor molecules to migrate through the membrane pores to the outside of the membrane and condense them under the pressure gradient on both sides of the membrane. It is a kind of steam pressure difference as the driving force, compared with the traditional distillation method and other membrane separation technology, with low operating pressure, low operating temperature, high separation efficiency advantages, can make full use of solar energy, waste heat and waste heat and other heat sources. In this paper, the development background of membrane distillation, the principle of membrane distillation and the materials used in membrane distillation and the characteristics of several kinds of main membrane distillation devices such as direct contact, air gap, air sweep and vacuum are briefly introduced. Related research progress and some applications of membrane distillation technology. Finally, the future development of membrane distillation technology outlook. Key words:membrane distillation; membranes; separation; desalination 1.引言 20世纪60年代前，膜蒸馏技术就已经在国际上开始了较系统的研究，但由于受到技术条件的限制，膜蒸馏的效率不高。20世纪60、70年代，膜分离研究者致力于采用反渗透、超滤、微滤等膜技术来解决水处理问题，膜蒸馏一直没有引起人们的足够重视。20世纪80年代初由于高分子材料和制膜工艺技术的迅速发展，膜蒸馏才显示出其实用潜力。近几十年来对这一新型膜分离过程的研究不断深入，虽然至今还未见大规模工业生产应用的报道，但无论在传质、传热机理方面还是在应用方面的研究都取得了巨大的进步，一些与膜蒸馏相关的膜过程相继出现并同样引起人们的重视。 2.膜蒸馏技术简介 膜蒸馏（MD）技术是一种非等温的物理分离技术，以疏水性多孔膜两侧的蒸汽压差为推动力，使热侧蒸汽分子穿过膜孔后在冷侧冷凝富集，可看作是膜过程与蒸馏过程的集合。作为一种新型的高效分离技术，与传统的蒸馏以及反渗透过程相比，具