第24卷第5期 唐山师范学院学报 2002年9月 Vol. 24 No.5 Journal of Tangshan Teachers College Sep. 2002
────────── 收稿日期：2002-06-01 作者简介：刘立华（1969-），女，河北唐山人，唐山师范学院化学系讲师，在读硕士研究生。 - 27 -
膜 蒸 馏 技 术 进 展
刘立华
（唐山师范学院 化学系，河北 唐山 063000）
摘 要：对膜蒸馏的过程机理、影响因素、用膜材料等进行了讨论，同时介绍了膜蒸馏在海水淡化、水溶液
的分离与浓缩、工业废水的治理等中的应用，并在此基础上提出了膜蒸馏的发展方向。
关键词：膜蒸馏；机理；影响因素
中图分类号：O631 文献标识码：C 文章编号：1009-9115（2002）05-0027-03
膜分离技术是近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(MD)作为膜分离家庭新成员，
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。膜蒸馏与传统蒸馏相比，它
不需复杂的蒸馏系统，且能得到更纯净的馏出液；
与一般的蒸发过程比，它的单位体积的蒸发面积大
(>1 000m2/m3)；与反渗透比较，它对设备的要求低
且过程中溶液浓度变化的影响小。而且，膜蒸馏过
程能在常压和较低温度下操作，能利用工业余热、
地热、太阳能等廉价能源。因此，膜蒸馏被认为是
一种节能、高效的分离技术，为缓解能源的紧张提
供了简单有效的技术方法。
1 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
课程论文
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,
化工进展
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
《进展与综述》
膜蒸馏
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（********,****,*****,******）
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
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(************,***, *****, *****)
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
1 膜蒸馏(Membrane Distillation)
膜蒸馏是一种用于处理水溶液的新型膜分离过程。膜蒸馏中所用的膜是多孔的和不被料液润湿的疏水膜，膜的一侧是与膜直接接触的待处理的热水溶液，另一侧是低温的冷水或是其它气体。由于膜的疏水性，水不会从膜孔中通过，但膜两侧由于水蒸气压差的存在，而使水蒸气通过膜孔，从高蒸气压侧传递到低蒸气压侧。这种传递过程包括三个步骤：
（1） 水在料液（高温）侧膜表面汽化；
（2） 汽化的水蒸气通过疏水膜孔进行传递；
（3） 水蒸气在膜的低温侧冷凝为水。
图
吹扫气 冷凝水 气隙
图1 膜蒸馏类型
（a）直接接触式; （b）气隙式; （c）真空式; （d）气扫式 冷却水
热料液
（a） 冷却水
热料液
（b）
冷凝水 热料液
（c） 冷凝器 真空泵
冷凝水 热料液
（d） 冷凝器 2 膜蒸馏过程的推动力是膜两侧的水蒸气压差，一般是通过膜两侧的温度差来实现，所以膜蒸馏属于热推动膜过程。根据蒸气冷凝方式不同，膜蒸馏可分为直接接触式、气隙式、真空式和气扫式四种形式，如上图（图1）所示。直接接触式膜蒸馏(Direct contact membrane distillation,缩写为DCMD)是热料液和冷却水与膜两侧直接接触；气隙式膜蒸馏（Air gap membrane distillation, 缩写为AGMD）是用空气间隙使膜与冷却水分开，水蒸气需要通过一层气隙到达冷凝板上才能冷凝下来；真空式膜蒸馏（Vacuum membrane distillation, 缩写为VMD）中，透过膜的水蒸气被真空泵抽到冷凝器中冷凝；气扫式膜蒸馏（Sweep gas
membrane distillation, 缩写为SGMD）是利用非凝聚的吹扫气将水蒸气带入冷凝器中冷凝。在具体应用中，选用哪一种膜蒸馏要视具体情况而定，比如原料液的成分、挥发性以及对通量的要求等。通常直接接触式膜蒸馏所需要的设备最少、操作最简单，其适用范围主要包括海水淡化等脱盐、溶液的浓缩等，在这些过程中水作为主要的透过成分；气扫式膜蒸馏和真空式膜蒸馏在脱除溶液中的挥发性有机物和溶解气体方面应用较多；而气隙式膜蒸馏是一种应用范围较广泛膜蒸馏形式。
