我国渗透汽化技术的工业化应用

渗透汽化膜分离技术的进展及应用摘要: 综述了渗透汽化膜传递理论研究的现状, 分析了各种模型的特点, 并就渗透汽化膜传递理论的研究方向提出了建议。

叙述了渗透汽化过程的新进展,并着重介绍了它在石化中的四方面应用,即(1) 有机溶剂及混合溶剂的脱水；(2) 废水处理及溶剂回收；(3) 有机混合物的分离；(4) 化学反应过程中溶剂的脱水。

关键词:渗透汽化；传递理论；模型；膜组件；脱水膜前言渗透汽化(Pervaporation, 简称PV ) 是用于液体混合物分离的一种新型膜技术。

自80年代以来, 渗透汽化技术得到了很大的发展, 目前世界范围内有100 多套工业装置。

然而, 渗透汽化膜分离的机理由于涉及到渗透物和膜的结构和性质, 渗透物组分之间、渗透物与膜之间复杂的相互作用, 涉及到化学、化工、材料、非晶态物理、统计学等学科的交叉, 研究工作的难度较大, 认识也不够深入。

也提出了几种描述渗透汽化膜传递机理的模型, 其中主要有溶解扩散膜型和孔流模型[1]。

膜技术作为一种高新技术,近30 多年来获得了极为迅速的发展，已在石油化工、海运、冶金、电子、轻工、纺织、食品、医疗卫生、生化制药、环保、航天等领域内广泛应用，形成了独立的新兴技术产业。

据专家断言:“今后，谁掌握了膜技术,谁就掌握了石油化工技术的未来”。

1 渗透汽化过程传递机理1.1溶解扩散模型溶解扩散模型认为PV 传质过程分为三步: 渗透物小分子在进料侧膜面溶解(吸附) ; 在活度梯度的作用下扩散过膜; 在透过侧膜面解吸(汽化)。

在PV 的典型操作条件下, 第三步速度很快, 对整个传质过程影响不大。

而第一步的溶解过程和第二步的扩散过程不仅取决于高聚物膜的性质和状态, 还和渗透物分子的性质、渗透物分子之间及渗透物分子和高聚物材料之间的相互作用密切相关。

因而溶解扩散模型最终归结到对第一步和第二步, 即渗透物小分子在膜中的溶解过程和扩散过程的描述。

一般研究者都认为PV 过程的溶解过程达到了平衡[2]。

渗透汽化膜分离技术及其应用
韩宾兵;陈翠仙
【期刊名称】《化工科技市场》
【年(卷),期】2000(023)006
【摘要】综述了渗透汽化膜分离技术的基本原理、特点和膜材料，概述了渗透汽
化技术国内外的研究进展及应用，介绍了清华大学研究过的多个渗透汽化脱水工艺。

【总页数】3页(P7-9)
【作者】韩宾兵;陈翠仙
【作者单位】清华大学化学工程系;清华大学化学工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TQ028.8
【相关文献】
1.渗透汽化膜分离技术在石化企业中的应用 [J], 姜晓强
2.渗透汽化膜分离技术的工业应用进展 [J], 丁建武;张伟东
3.渗透汽化膜分离技术的进展及在石油化工中的应用 [J], 李晓茹
4.渗透汽化膜分离技术及其在石油化工中的应用 [J], 李健
5.渗透汽化膜分离技术在石油化工中的应用研究 [J], 周诗怡
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渗透汽化技术简介及在水处理中的应用渗透汽化(pervaporation,即 permeation vaporation,简称 PV),最先由Kober于20世纪初提出，是近年来发展比较迅速的一种膜技术，它是利用膜对液体混合物中各组分的溶解性不同及各组分在膜中的扩散速度不同从而得以达到分离目的。

原则上适用于一切液体混合物的分离，具有一次性分离度高、设备简单、无污染、低能耗等优点，尤其是对于共沸或近沸的混合体系的分离、纯化具有特别的优势，是最有希望取代精馅过程的膜分离技术。

我国在1984年前后开始对渗透汽化过程进行研究，主要工作集中在优先透水膜的研制与醇水溶液的脱水。

近年来主要开展优先透有机物膜、水中有机物脱除、有机物一有机物分离以及渗透汽化与反应耦合集中过程的研究。

一、渗透汽化的主要形式按照形成膜两侧蒸汽压差的方法，渗透汽化主要有以下几种形式。

(1)减压渗透汽化膜透过侧用真空泵抽真空，以造成膜两侧组分的蒸汽压差。

在实验室中若不需收集透过侧物料，用该法最方便。

(2)加热渗透汽化通过料液加热和透过侧冷凝的方法，形成膜两侧组分的蒸汽压差。

一般冷凝和加热费用远小于真空泵的费用，且操作也比较简单，但传质动力比第一类小。

(3)吹扫渗透汽化用载气吹扫膜的透过侧，以带走透过组分，吹扫气需经冷却冷凝，以回收透过组分，载气循环使用。

(4)冷凝渗透汽化当透过组分与水不互溶时，可用低压水蒸气作为吹扫载气，冷凝后水与透过组分分层后，水经蒸发器蒸发重新使用。

渗透汽化与反渗透、超滤及气体分离等膜分离技术的最大区别在于物料透过膜时将产生相变。

因此在操作过程中必须不断加入至少相当于盘过物汽化潜热的热量，才能维持一定的操作温度。

二、渗透汽化的特点(1)分离系数大。

针对不同物系的性质，选用适当的膜材料与制膜方法可以制得分离系数很大的膜，一般可达几十、几百、几千，甚至更高。

因此只用单极即可达到很高的分离效果。

（2）渗透汽化虽以组分的蒸汽压差为推动力，但其分离作用不受组分汽一液平衡的限制，而主要受组分在膜内渗透速率控制。

2015年渗透汽化膜行业分析报告2015年1月目录一、行业管理情况 (5)1、行业管理体制 (5)2、行业主要法律法规 (5)3、行业有关政策 (6)二、渗透汽化膜行业整体发展情况及趋势 (7)1、膜行业发展现状 (7)（1）全球膜行业的发展状况和市场容量 (7)（2）我国膜行业的发展状况和市场容量 (8)2、渗透汽化膜行业发展现状 (9)3、我国渗透汽化膜行业未来发展趋势 (10)（1）政策支持，行业保持良好发展态势 (10)（2）清洁技术需求大，将逐步代替传统分离工艺 (11)（3）多种技术耦合，拓宽应用领域，扩大应用规模 (11)三、行业发展前景 (11)1、化工行业 (12)2、医药行业 (13)3、农药行业 (14)4、电子行业 (15)四、行业竞争格局 (16)1、与传统分离工艺企业间的竞争 (16)2、与其他膜材料企业间的竞争 (17)五、行业主要企业情况 (18)1、基于渗透汽化膜生产的行业 (18)（1）德国GFT GmbH (18)（2）日本三井造船株式会社 (18)（3）大连海斯特科技有限公司 (18)（4）江西蓝宇膜技术有限公司 (19)（5）山东蓝景膜技术工程有限公司 (19)2、基于膜产业应用的行业 (19)（1）北京碧水源科技股份有限公司 (19)（2）天津膜天膜科技股份有限公司 (20)（3）江苏维尔利环保科技股份有限公司 (20)（4）江苏久吾高科技股份有限公司 (20)六、行业上下游的关联性及影响 (21)1、与上游行业的关联性及影响分析 (21)2、与下游行业的关联性及影响分析 (21)七、进入行业的主要障碍 (21)1、技术壁垒 (21)2、品牌形象和市场累积壁垒 (22)3、客户忠诚度壁垒 (23)4、人才壁垒 (23)5、资金壁垒 (24)八、影响行业发展的有利和不利因素 (25)1、有利因素 (25)（1）国家产业政策的支持 (25)（2）全社会对节能环保要求的提高 (26)（3）下游产业市场需求持续增长 (26)2、不利因素 (27)（1）客户认知和市场推广周期较长 (27)（2）前期投资相对较高，盈利能力显现滞后 (27)九、行业风险特征 (28)1、技术升级风险 (28)2、下游市场需求波动风险 (28)3、行业竞争加剧风险 (29)一、行业管理情况1、行业管理体制膜行业属于新材料战略性新兴产业，其管理体制为在国家宏观经济政策调控下，遵循市场化发展模式的市场调节管理体制，目前尚无明确的行政主管部门，但国家发改委、科技部、工信部、环保部等各政府部门均多次出台相关政策指导和推动该行业的发展。

渗透汽化与蒸汽渗透技术辨析渗透汽化技术（pervaporation, PV）是一种新兴的膜分离过程，利用组分在膜内的溶解速度和扩散速度的不同，在液体混合物中组分蒸汽分压差的推动下实现分离。

该技术已在有机物脱水领域实现了工业化应用，并且对于痕量水或有机物的移除过程具有良好的应用前景。

图1 渗透汽化过程示意图渗透汽化技术最早由Kober于1917年在研究水通过火棉胶器壁从蛋白质/甲苯溶液中选择渗透时提出。

20世纪60年代，渗透汽化技术的研究取得了较大的发展。

我国于20世纪80年代初开始对渗透汽化技术进行研究。

渗透汽化技术的分离原理普遍认为是溶解扩散原理，其机理如图2所示。

图2 溶解扩散示意图蒸汽渗透技术（Vapor permeation，简称VP）是上世纪80年代末由Uragami 等首次提出，其分离原理、设备流程以及所用的膜与PV技术较为相似，容易让初学者对二者产生混淆。

因此，本文主要介绍两种技术的本质区别。

蒸汽渗透技术的原理示意图如图3所示。

图3 蒸汽渗透过程原理示意图从操作上，VP技术是以蒸汽进料，这是与PV技术本质上的不同，而且正是如此，二者在应用过程中所表现出的优势与缺点也有显著的区别。

对于PV过程，由于液相与膜直接接触，因此料液对于膜的影响不容忽视1. 料液容易在膜表面或膜内累积，从而造成污染，使膜的通量和分离因子大幅下降；2. 对于一些粘度较大体系的分离过程，待分离物质首先传递到膜表面再透过致密膜到达膜的另一侧，其中，该组分在液相的扩散速率较慢，从而导致物质在膜表面处的浓度低于主体浓度，使通量和分离因子较理论值下降较大，即浓差极化现象，其本质是组分在液相中的扩散系数较小引起的；3. 对于一些强酸强碱等苛刻条件下的分离过程，膜的结构容易被破坏从而导致PV过程难以进行。

此外，PV过程更多与化学反应或生物过程耦合使用，由于膜器的内部流道狭窄，需要采用外置式设备以扩大膜的分离通量。

若将PV技术与生物过程耦合，则为设备的消毒带来较大困难，实际生产过程中易引入杂菌。

渗透汽化(Pervaporation，简称PV)是指被分离物透过膜时，在膜两侧组分的蒸气分压差的作用下，液体混合物部分的蒸发，从而达到分离目的的一种膜分离方法。

其突出的优点是能够以低的能耗实现蒸馏、萃取和吸收等传统方法难以完成的分离任务[1]。

该技术可以广泛应用于石油、化工、环保、生物制药等众多工业生产领域内，并逐步应用于食品加工工业，对酒类脱醇、芳香物质的回收等具有很好的效果。

1渗透汽化的特点及在食品工业中的优势渗透汽化的分离过程分为三步：渗透物小分子在进料侧膜表面溶解；在化学位梯度的作用下从料液侧穿过膜扩散到膜的透过侧；在透过侧膜表面解吸。

它具有高效；耗能低；过程简单；无污染；适应性强；便于放大、耦合和集成等特点，适用于有机溶剂脱水；水中少量有机溶剂的脱除及有机混合物的分离[1]。

在食品工业中渗透汽化技术用于从水体系中提取或除去有机物，包括从发酵液中提取有机物，从果汁中提取芳香物质，从酒类饮料中去除乙醇以及从食品加工产生的废水中回收溶剂或除去有机污染等。

在食品和饮料工业的产品中，芳香物质的含量是非常重要的指标，直接关系到产品的口味和消费者的认可。

这些芳香物质包括醇类、酯类、醛类和一些碳氢化合物等[2]。

从饮料中回收和浓缩芳香物质的传统蒸馏法不可避免的会造成产物变质。

而渗透汽化技术可以在很大程度上避免这个问题。

另外，将渗透汽化应用在乙醇生产中，一方面可以与发酵过程进行耦合，消除产品抑制作用，实现连续发酵，另一方面可以取代蒸馏过程，大幅度降低提纯过程的能耗。

因此，将渗透汽化技术应用于食品加工过程具有很好的前景。

2渗透汽化在乙醇发酵中的应用发酵法制备的乙醇不仅可以用于生产白酒、米酒、果酒等酒类或中间产物应用于食品工业，还可以发展为一种燃料的替代能源，缓解能源危机和减轻环境渗透汽化方法在食品工业中的应用由涛，陈龙祥，张庆文，张继民，洪厚胜（南京工业大学材料化学工程国家重点实验室，江苏南京210009）摘要：渗透汽化作为一种新型的膜分离技术，用于食品加工中有机物质的分离具有明显的技术上和经济上的优势。

第４８卷第１２期２０１９年１２月应㊀用㊀化㊀工ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＶｏｌ.４８Ｎｏ.１２Ｄｅｃ.２０１９收稿日期:２０１９￣０４￣１５㊀㊀修改稿日期:２０１９￣０５￣０９基金项目:２０１４年度山西省煤基重点科技攻关项目(ＭＨ２０１４￣１０)ꎻ山西省回国留学人员科研资助项目(２０１７￣０４７)ꎻ国家重点实验室开放基金项目(２０１７￣Ｋ１５)作者简介:王娜(１９９２－)ꎬ女ꎬ山西大同人ꎬ太原理工大学在读硕士ꎬ师从王晓东教授ꎬ研究方向为膜材料的制备及应用ꎮ电话:１８０３５００４４７１ꎬＥ－ｍａｉｌ:１９１４８１０２３０＠ｑｑ.ｃｏｍ通讯联系人:王晓东(１９７３－)ꎬ女ꎬ教授ꎬ博士ꎬ研究方向为分子筛膜的制备及应用ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｗａｎｇｘｉａｏｄｏｎｇ＠ｔｙｕｔ.ｅｄｕ.ｃｎꎻ黄伟(１９６２－)ꎬ男ꎬ教授ꎬ博士ꎬ研究方向为一碳化学ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｈｕａｎｇｗｅｉ＠ｔｙｕｔ.ｅｄｕ.ｃｎ渗透汽化膜及其在有机溶剂脱水中的应用现状王娜ꎬ王晓东ꎬ黄伟(太原理工大学煤科学与技术重点实验室ꎬ山西太原㊀０３００２４)摘㊀要:综述了各类型渗透汽化膜的特点㊁制备方法及其在有机溶剂脱水领域的应用现状ꎬ对渗透汽化技术的发展方向进行了展望ꎮ相较于传统精馏技术ꎬ渗透汽化法在化工行业中的运用更为节能㊁环保ꎬ但长时间耐高温㊁耐溶剂的经济性稳定膜缺乏ꎮ为了克服这一瓶颈问题ꎬ综合了单一有机和无机膜优势的有机/无机渗透汽化膜被广泛开发ꎬ并在一些有机溶剂脱水中得到工业应用ꎮ节能㊁环保的渗透汽化技术在化工分离领域将拥有更加开阔的未来ꎮ关键词:渗透汽化ꎻ有机溶剂ꎻ脱水ꎻ应用中图分类号:ＴＱ０２８.８㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀文章编号:１６７１－３２０６(２０１９)１２－３０４６－０５ＰｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎｍｅｍｂｒａｎｅａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓｉｎｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｏｆｏｒｇａｎｉｃｓｏｌｖｅｎｔｓＷＡＮＧＮａꎬＷＡＮＧＸｉａｏ￣ｄｏｎｇꎬＨＵＡＮＧＷｅｉ(ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎꎬＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＴａｉｙｕａｎ０３００２４ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｏｒｇａｎｉｃｓｏｌｖｅｎｔｓｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｖａｒｉ￣ｏｕｓｔｙｐｅｓｏｆｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎｍｅｍｂｒａｎｅｓｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ.Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌ￣ｏｇｙｗａｓａｌｓｏｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ.Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｒｅｃｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬｔｈｅｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓｍｏｒｅｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｉｎｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｕｓｔｒｙ.Ｈｏｗｅｖｅｒꎬｉｔｗａｓｓｈｏｒｔｏｆｔｈｅｌｏｎｇ￣ｔｅｒｍｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｔꎬｓｏｌｖｅｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｔａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｌｙｓｔａｂｌｅｍｅｍｂｒａｎｅｓ.Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｉｓｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋꎬｏｒｇａｎｉｃ/ｉｎｏｒｇａｎｉｃｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎｍｅｍｂｒａｎｅｓｔｈａｔｃｏｍｂｉｎｅｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆａｓｉｎｇｌｅｏｒｇａｎｉｃａｎｄｉｎｏｒｇａｎｉｃｍｅｍｂｒａｎｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｌｙａｐｐｌｉｅｄｉｎｔｈｅｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｏｆｓｏｍｅｏｒｇａｎｉｃｓｏｌｖｅｎｔｓ.Ｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｉｌｌｈａｖｅａｂｒｏａｄｅｒｆｕ￣ｔｕｒｅｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｓｅｐａｒａｔｉｏｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎꎻｏｒｇａｎｉｃｓｏｌｖｅｎｔｓꎻｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎꎻａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ㊀㊀无水级有机溶剂在我国的工业化领域ꎬ如石油化工㊁精细化工㊁医药化工㊁日用化工和新能源等是必不可少的ꎬ因此对有机溶剂脱水就显得尤为重要[１]ꎮ渗透汽化是新型的膜分离技术ꎬ具有的节能㊁高效㊁操作简单㊁无二次污染㊁易与其它过程耦合等优点ꎬ近几年来发展快速ꎬ且成熟运用到有机溶剂的脱水中[２]ꎮ膜作为分离技术的重要组成部分ꎬ对是否实现高效分离至关重要ꎮ膜的研究历史可追溯到十八世纪初ꎬ当时仅被用作开发化学理论知识的实验工具[３]ꎮ之后ꎬ随着膜分离技术的逐步发展ꎬ对膜提出了大量需求ꎬ开发具有较高水选择性的渗透汽化膜成为当下有机溶剂脱水领域的研究热点ꎮ１㊀渗透汽化膜的分类及特点按照膜材料的性质ꎬ可将渗透汽化膜划分为有机膜㊁无机膜和有机/无机杂化膜三种类型ꎮ１.１㊀有机膜特点有机膜通常为一些聚合物膜ꎬ因其较低的制造成本在有机物脱水领域倍受青睐ꎬ常用有机膜的原材料主要有聚乙烯醇(ＰＶＡ)和壳聚糖(ＣＳ)ꎬ它们都第１２期王娜等:渗透汽化膜及其在有机溶剂脱水中的应用现状是富含大量羟基的亲水性聚合物ꎬ不仅对水的亲和力强ꎬ也具备独特的物理化学特性ꎬ如成膜性好㊁化学稳定性强[４]ꎮ此外ꎬ聚酰亚胺膜也是有机溶剂脱水中的常用膜ꎮ然而ꎬ在有机溶剂脱水过程中ꎬ纯聚合物膜易发生溶胀ꎬ导致对水较低的选择性ꎬ因此ꎬ为了避免这一问题ꎬ常采用化学方法对膜进行改性处理ꎬ如共混㊁交联等ꎬ交联中常见的交联剂有戊二醛㊁马来酸酐㊁硫酸等[５]ꎮ１.２㊀无机膜的特点无机膜通常包括沸石分子筛膜和由二氧化硅㊁氧化铝等无机材料制备的陶瓷膜ꎬ具有耐高温㊁耐溶剂㊁机械强度大以及使用寿命长等一系列优异特性ꎬ此外ꎬ在渗透汽化脱水过程中的无溶胀现象常使其还具有高分离选择性[６]ꎮ多孔二氧化硅陶瓷膜是目前优选的无机膜ꎬ然而存在对水和碱的不稳定性ꎬ一般通过添加氧化锆(ＺｒＯ)来改善[３]ꎮ沸石膜由于特殊的孔结构和优异的机械强度以及化学稳定性也受到关注ꎬ尤以低硅铝比(Ｓｉ/Ａｌ)㊁小孔径亲水ＮａＡ沸石膜为主[７]ꎮ１.３㊀有机/无机杂化膜的特点有机/无机杂化膜是同时具有有机和无机成分的膜ꎬ它的开发源于单一膜材料存在的一些缺陷ꎬ如有机膜相对低的选择性及无机膜本身材质的脆性㊁复杂加工性和高成本问题[８]ꎮ因此ꎬ膜科学家们不断探索新方法ꎬ试着将无机相(如二氧化硅㊁二氧化钛㊁沸石分子筛纳米粒子)和有机相(如聚乙烯醇㊁壳聚糖㊁海藻酸钠)分别以次价键作用力和共价键作用力形成的填充型杂化膜和均相杂化膜来实现整体热稳定性㊁化学稳定性㊁机械强度㊁分离性能的提高[９￣１０]ꎮ２㊀渗透汽化膜的制备方法关于渗透汽化膜的制备方法有很多ꎬ下面是各类型膜的常见制备方法ꎮ２.１㊀有机膜的制备方法２.１.１㊀溶液浇铸法㊀溶液浇铸法ꎬ又叫溶剂蒸发法ꎬ是制作平板膜的常用方法ꎮ它是将聚合物分散溶解在溶剂中形成均匀的铸膜液ꎬ静置脱泡后将其涂布在光滑㊁平坦的平板上ꎬ室温下蒸发溶剂ꎬ该法要求聚合物溶质在室温下极易溶于溶剂ꎬ且制备的膜厚度至少在１０μｍ以上[１１￣１２]ꎮＳｕｎｉｔｈａＫ等[１３]采用此法制备出均匀致密的聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮交联膜ꎮＪａｙａｓｅｋａｒａＲ等[１４]也制备出表面均衡㊁柔韧性好的聚乙烯醇/淀粉致密膜ꎮ２.１.２㊀浸入沉淀相转化法㊀浸入沉淀相转化法是先将聚合物溶液流延到平板上ꎬ再将其放入凝胶浴中ꎬ使平板上聚合物溶剂与凝胶浴中非溶剂通过界面交换ꎬ达到一定程度后ꎬ聚合物溶液就会变成固相沉析出来ꎬ形成平板薄膜ꎬ该法过程复杂ꎬ同时要具备聚合物ꎬ溶剂㊁非溶剂三种物质[１５￣１６]ꎮＺｈａｎｇＨ[１７]通过浸渍相转化法制备出开孔结构的聚醚砜微滤膜ꎬ且铸膜液中乙二醇的添加加快了凝胶化ꎮ２.１.３㊀界面聚合法㊀界面聚合法是将微滤或纳滤膜支撑体浸入分别含有极高反应活性单体的两种互不相容的溶剂中ꎬ在多孔支撑体表面使其两种活泼单体发生聚合反应ꎬ从而形成致密层薄膜ꎬ可提高渗透性和选择性[１８￣１９]ꎮＸｉｎｇＳ等[２０]在微孔聚丙烯基底膜上使用卟啉单体制备出具有独特化学不对称性的聚合卟啉薄膜ꎮ２.２㊀无机膜的制备方法２.２.１㊀溶胶￣凝胶法㊀溶胶￣凝胶法是将金属醇盐在一定的介质中进行水解￣缩聚反应ꎬ当水解混合物脱醇或失水后ꎬ调控温度和酸碱度使溶胶沉淀形成凝胶ꎬ再经过高温热处理形成膜ꎬ该法易于控制ꎬ只要制备出合适的溶胶便可得到孔径分布均匀的膜[２１￣２２]ꎮＧｕｏＬＬ[２３]采用此法制备出表面良好的Ａｌ２Ｏ３￣ＳｉＯ２￣ＺｒＯ２复合微滤膜ꎮ２.２.２㊀固态粒子烧结法㊀固态粒子烧结法是将无机颗粒研磨成一定细度后分散到相应的溶剂中ꎬ并加入合适量的添加剂(如粘结剂㊁塑化剂)制备成稳定悬浮液流延在预处理的多孔陶瓷膜载体上ꎬ室温下干燥后高温烧结成膜ꎬ其中焙烧温度㊁品质优良的多孔载体和粒径分布均一的无机粉末是影响膜性能的关键因素[２２ꎬ２４]ꎮＷｅｉＬ等[２５]以纳米级ＴｉＯ２颗粒为填料ꎬＰＶＡ为粘合剂ꎬ通过辅助碳的固态颗粒烧结法制备出厚度为１０μｍꎬ平均孔径为０.２１μｍ的多孔ＴｉＯ２/不锈钢膜ꎮ２.２.３㊀化学气相沉淀法㊀化学气相沉淀法是将含有所要制备薄膜元素的一种或几种气相化合物㊁单质ꎬ借助气相载体作用在陶瓷(或金属)载体的表面以气相化学反应的方式生成一层陶瓷薄膜ꎮ它的沉积反应主要有热分解和化学合成两大类[２１￣２２]ꎮＮｏ￣ｍｕｒａＭ[２６]采用新型反扩散化学气相沉积法ꎬ以原硅酸四甲酯(ＴＭＯＳ)和Ｏ２作为反应物ꎬ６００ħ下在多孔γ￣氧化铝基板上制备出对Ｈ２/Ｎ２具有优异渗透率约(１０００)的稳定二氧化硅膜ꎮ２.２.４㊀喷雾热分解法㊀喷雾热分解法是将一些金属盐溶解形成溶液后ꎬ以雾状喷入高温气氛中发生溶剂蒸发和金属盐热分解现象ꎬ随后因为过饱和而析出固相粒子并吸附在载体上ꎬ沉积成金属膜或者合金膜ꎬ该法操作简单ꎬ工序少[２１￣２２]ꎮＬｉＺＹ等[２７]在Ｈ２￣Ｏ２火焰中喷雾热解硝酸钯和硝酸银溶液ꎬ制备出厚度为１.５~２μｍ的Ｐｄ￣Ａｇ合金膜ꎬ且５００ħ下对７４０３应用化工第４８卷Ｈ２/Ｎ２的分离系数约为２４ꎮ２.３㊀有机/无机杂化膜的制备方法２.３.１㊀原位聚合法㊀原位聚合法通常是将有机单体和无机分子前驱体在合适溶剂中混合均匀后ꎬ利用无机前驱体在一定条件下引发单体发生聚合来制备优质的有机/无机杂化膜ꎮ聚合方式通常有悬浮㊁分散㊁乳液聚合三种[２８￣２９]ꎮＷａｎｇＸ等[３０]利用原位聚合法制备出掺杂石墨烯纳米片(ＧＮＳ)的聚氨酯(ＰＵ)复合材料ꎬ其拉伸强度㊁储能模量㊁导电性和热稳定性均很高ꎮ２.３.２㊀共混法㊀共混法是制备有机/无机杂化膜的常用方法ꎬ分为溶液共混和溶胶￣聚合物共混ꎮ前一种是将无机纳米粒子直接加入有机溶液中形成均匀铸膜液ꎬ铸膜后挥发溶剂成膜ꎻ后一种则是将无机物加入水相中进行水解缩合形成凝胶后ꎬ再与有机高分子溶液或乳液共混进行凝胶化反应制备而成[２８ꎬ３１]ꎮＺｕｏＸ等[３２]通过溶液共混法制备出平整致密的聚偏二氟乙烯/二氧化硅(ＳｉＯ２/ＰＶＤＦ)有机/无机杂化膜ꎮ２.３.３㊀溶胶￣凝胶法㊀溶胶￣凝胶法是目前制备杂化膜应用最广泛㊁最完善的一种方法ꎬ它是将含有高化学活性组分的化合物(金属醇盐或无机盐)作前驱体ꎬ在一定条件下超声处理溶于水或有机溶剂形成均匀溶液ꎬ再经过水解缩合反应生成纳米级的透明溶胶体系ꎬ经陈化使胶粒缓慢聚合形成三维网状结构的凝胶ꎬ再经过加热干燥㊁烧结固化成膜[２８￣２９]ꎮＳｅｖｉｍＫａｒａｔａᶊ[３３]通过溶胶￣凝胶法制备了一系列硬度和热稳定性较好的有机/无机杂化材料ꎮ２.３.４㊀逐层自组装技术㊀逐层自组装技术是以阴阳离子间的静电作用为驱动力ꎬ使用与纳米微粒带有相反电荷的双离子或多聚离子化合物与纳米微粒交替沉积生长ꎬ来制备有机/无机杂化膜ꎬ此法可从分子水平控制膜的结构[２８ꎬ３４]ꎮＬｉＸ等[３５]利用此法制备了卟啉铜/硒化镉纳米粒子多层膜(ＣｄＳｅ￣ＣｕＴＡＰＰＩ)ꎬ而且发现自组装膜中较小的分子间距离导致卟啉铜和硒化镉纳米颗粒之间的能量转移ꎮ３㊀渗透汽化膜在有机溶剂脱水领域的应用随着工业化的发展ꎬ渗透汽化膜在有机溶剂脱水领域的应用越来越广泛ꎬ且取得了较好的分离效果ꎬ主要涉及到的常见有机溶剂分别为醇类㊁酸类㊁醚类等ꎬ下面是各种类型渗透汽化膜对以上几类有机溶剂脱水的应用ꎮ３.１㊀有机膜的应用ＲａｏＫＳＶ等[３６]通过共混法制备出ＣＳ/ＰＶＡ膜ꎬ并与混合物脲甲醛/硫酸(ＵＦＳ)交联ꎬ研究发现ꎬ交联剂ＵＦＳ的使用ꎬ带给膜材料优异的机械强度和分离性能ꎬ在３０ħ下ꎬ对９５％四氢呋喃(ＴＨＦ)溶液脱水时ꎬ水选择性为４２０３ꎮＳｕｎｉｔｈａＫ等[１３]制备出聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮(ＰＶＡ/ＰＶＰ)膜ꎬ在１０５ħ下ꎬ放在５％马来酸酐交联浴中交联５ｍｉｎꎬ研究发现ꎬ在３０ħ下ꎬ对９７％ＴＨＦ工业溶剂显示出无穷大的水选择性ꎮＸｕＹＭ等[３７]将含羟基的聚酰亚胺前驱体通过原位热转化制备出新交联的热重排聚苯并恶唑膜(Ｃ￣ＴＲ￣ＰＢＯ)ꎬ在６０ħ下ꎬ对８５％异丙醇(ＩＰＡ)脱水时ꎬ获得约２０００ｇ/(ｍ２ ｈ)渗透通量和高于２０００分离因子ꎬ同时也发现ꎬ该膜在６０ħ下连续运行２００ｈꎬ仍显示出稳定的脱水性能ꎮＨａｎＹＪ等[３８]制备出交联聚苯并咪唑(ＣＲ￣ＰＢＩ￣３０)膜后ꎬ对其亲水改性ꎬ即将聚苯乙烯磺酸(ＰＳＳＡ)链结合到ＣＲ￣ＰＢＩ￣３０膜表面获得稳定性与亲水性均增强的膜ꎬ命名为ＣＲ￣ＰＢＩ￣３０￣ＰＳＳＡ交联膜ꎬ在２５ħ下ꎬ对高于８０％ＴＨＦ溶液脱水ꎬ获得渗透侧水含量为９９.９９％的分离效果ꎮ３.２㊀无机膜的应用ＡｓａｅｄａＭ等[３９]在α￣氧化铝圆柱形多孔管制备出多孔二氧化硅￣氧化锆(ＳｉＯ２￣ＺｒＯ２)膜ꎬ研究发现ꎬ４００ħ下烧制而成的氧化锆含量高于４０％的膜ꎬ对１０％ＩＰＡ脱水ꎬ分离因子可达约２０００ꎮＬｉＬ等[１]在无有机模板的条件下ꎬ于大孔α￣Ａｌ２Ｏ３管上制备出硅铝比为１０.３的高性能ＺＳＭ￣５膜ꎬ在７５ħ下ꎬ对９０％ＩＰＡ脱水ꎬ结果获得分离因子为１００００和渗透通量为３８５０ｇ/(ｍ２ ｈ)的分离效果ꎮＨｕａｎｇＡ等[４０]采用低真空辅助法在管状α￣Ａｌ２Ｏ３载体上合成了均匀致密㊁高纯度的ＮａＡ分子筛膜ꎬ研究发现ꎬ在７０ħ下ꎬ对９５％ＩＰＡ脱水ꎬ可获得通量为１４９０ｇ/(ｍ２ ｈ)和分离因子为３７８１的分离效果ꎮＬｉｕＤ[４１]通过浸涂法在孔隙率为５５％新型四通道α￣Ａｌ２Ｏ３中空纤维(４ＣＦ)载体上制备出ＮａＡ分子筛膜ꎬ在７５ħ下用于９０％乙醇(ＥｔＯＨ)溶液脱水ꎬ获得１２８０ｇ/(ｍ２ ｈ)高渗透水通量和大于１００００的分离因子ꎬ并且发现ꎬ与单通道ａ￣Ａｌ２Ｏ３中空纤维负载的ＮａＡ分子筛膜相比ꎬ该膜在渗透通量㊁机械强度和接种操作的便利性等方面均有优越的性能ꎬ成为未来工业化应用上最具开发潜力的膜ꎮ３.３㊀有机/无机杂化膜的应用ＰｒｅｍａｋｓｈｉＨＧ等[４２]向交联的ＣＳ膜中掺入不同量的ＮａＹ沸石进行改性制备成膜ꎬ在３０ħ下ꎬ成功地用于９０％ＩＰＡ溶液脱水ꎬ研究发现ꎬ随着ＮａＹ沸石量的增加ꎬ膜的通量和选择性均增加ꎬ且当膜中ＮａＹ沸石量为４０％时ꎬ获得通量为１１３７ｇ/(ｍ２ ｈ)ꎬ分离因子为１１２４１的分离效果ꎬ同时也发现ꎬ膜中ＮａＹ８４０３第１２期王娜等:渗透汽化膜及其在有机溶剂脱水中的应用现状沸石骨架中方钠石笼状筛分作用ꎬ相比未改性的膜ꎬ具有更低的活化能ꎮＢｈａｔＳＤ等[４３]向与戊二醛(ＧＡ)交联的海藻酸钠(ＳＡ)膜中掺入负载量为２０％微孔磷酸铝(ＡｌＰＯ４￣５)制备出新型膜ꎬ在３０ħ下ꎬ分别对８１.９％１ꎬ４￣二恶烷㊁８７.４％ＩＰＡ㊁９３.３％ＴＨＦ溶液脱水ꎬ获得渗透侧水浓度均高于９９％的分离效果ꎬ这是由于微孔分子筛颗粒在膜中的均匀分布引起的分子筛分效应以及铝磷酸盐分子筛的亲水特性ꎮＡｍｉｎａｂｈａｖｉＴＭ等[４４]将０.５％ＴｉＯ２纳米颗粒填充到与ＧＡ交联的ＰＶＡ膜制备出新的ＰＶＡ￣ＴｉＯ２￣０.５膜ꎬ对９０％ＴＨＦ和９０％１ꎬ４￣二恶烷均显示出无穷大的水选择性ꎮ乙酸作为化工生产中常用的酸类ꎬ经常以水溶液的形式出现ꎮ众所周知ꎬＬＴＡ沸石膜被认为是有机溶剂脱水的最佳亲水性膜ꎬ然而耐酸性差ꎬＸｕＫ等[４５]制备出了新型的耐酸性沸石ＬＴＡ膜ꎬ即通过在沸石ＬＴＡ膜表面上沉积氧化石墨烯(ＧＯ)层作为耐酸屏障ꎬ同时使用多巴胺作为沸石ＬＴＡ膜和ＧＯ层之间的共价连接物ꎬ获得薄而致密的ＬＴＡ＠ＧＯ膜ꎬ由于ＧＯ层的存在有效地抑制了乙酸对ＬＴＡ沸石膜的降解ꎬ提高了乙酸脱水的选择性和稳定性ꎬ在６０ħ下ꎬ对９５％乙酸脱水ꎬ获得１５００ｇ/(ｍ２ ｈ)通量和４００分离因子的分离效果ꎮ４　总结与展望本文从各类型渗透汽化膜的特点㊁制备方法以及在有机溶剂脱水领域中的应用等角度综述最新的发展ꎮ相较于传统分离技术ꎬ渗透汽化法在化工行业中的运用更为节能㊁环保ꎬ然而也存在着巨大挑战ꎬ这源于工业化操作条件下ꎬ长时间耐高温㊁耐溶剂的经济性稳定膜的缺乏ꎮ为了克服这一瓶颈问题ꎬ广大科研工作者们致力于研发有机/无机渗透汽化膜ꎬ它可以体现单一膜材料不具备的综合性能ꎬ在一些有机溶剂的脱水试验中既可以获得无机膜的高选择性ꎬ也能获得有机膜的高渗透通量ꎬ整体上显著改善了膜分离效率ꎬ提升了经济效益ꎮ因此ꎬ着眼于当前碳减排和化工领域清洁生产理念的迫切需求ꎬ渗透汽化技术以自身固有的高效㊁节能㊁无污染ꎬ易于其它过程耦合等特点ꎬ必将在化工分离领域拥有更加开阔的未来ꎮ参考文献:[１]㊀ＬｉＬＱꎬＹａｎｇＪＨꎬＬｉＪＪꎬｅｔａｌ.ＨｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＺＳＭ￣５ｍｅｍｂｒａｎｅｓｏｎｃｏａｒｓｅｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓα￣Ａｌ２Ｏ３ｓｕｐｐｏｒｔｓｆｏｒｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｏｆａｌｃｏｈｏｌｓ[Ｊ].ＡＩＣｈＥＪｏｕｒｎａｌꎬ２０１６ꎬ６２(８):２８１３￣２８２４.[２]ＳａｌｅｈｉａｎＰꎬＣｈｕａＭＬꎬＡｓｋａｒｉＭꎬｅｔａｌ.Ｉｎｓｉｔｕｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏ￣ｐｏｒｅｔｏｄｅｓｉｇｎｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｐｏｌｙｉｍｉｄｅｍｅｍ￣ｂｒａｎｅｓｆｏｒｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｏｆｉｓｏｐｒｏｐａｎｏｌ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｍｂｒａｎｅＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０１５ꎬ４９３:２９９￣３１０. [３]ＷｅｅＳＬꎬＴｙｅＣＴꎬＢｈａｔｉａＳ.Ｍｅｍｂｒａｎｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ￣ｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｚｅｏｌｉｔｅｍｅｍｂｒａｎｅ[Ｊ].ＳｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２００８ꎬ６３(３):５００￣５１６. [４]Ｓｖａｎｇ￣ＡｒｉｙａｓｋｕｌＡꎬＨｕａｎｇＲＹＭꎬＤｏｕｇｌａｓＰＬꎬｅｔａｌ.Ｂｌｅｎｄｅｄｃｈｉｔｏｓａｎａｎｄｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌｍｅｍｂｒａｎｅｓｆｏｒｔｈｅｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｏｆｉｓｏｐｒｏｐａｎｏｌ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｍｂｒａｎｅＳｃｉｅｎｃｅꎬ２００６ꎬ２８０(１/２):８１５￣８２３. [５]ＤｍｉｔｒｅｎｋｏＭＥꎬＰｅｎｋｏｖａＡＶꎬＫｕｚｍｉｎｏｖａＡＩꎬｅｔａｌ.Ｉｎ￣ｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｍｅｒｍｅｍｂｒａｎｅｓｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｆｕｌｌｅｒｅｎｏｌｆｏｒｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｏｆｏｒｇａｎｉｃｍｉｘｔｕｒｅｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅꎬ２０１７ꎬ８７９(１):１￣８[６]ＨｕａｎｇＨＪꎬＲａｍａｓｗａｍｙＳꎬＴｓｃｈｉｒｎｅｒＵＷꎬｅｔａｌ.Ａｒｅｖｉｅｗｏｆｓｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｎｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｆｕｔｕｒｅｂｉｏｒｅｆｉｎｅｒ￣ｉｅｓ[Ｊ].Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ＆ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２００８ꎬ６２(１):１￣２１.[７]Ｐｅｒａ￣ＴｉｔｕｓＭꎬＢａｕｓａｃｈＭꎬＬｌｏｒｅｎｓＪꎬｅｔａｌ.Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｉｎｎｅｒ￣ｓｉｄｅｔｕｂｕｌａｒｚｅｏｌｉｔｅＮａＡｍｅｍｂｒａｎｅｓｉｎａｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｆｌｏｗｓｙｓｔｅｍ[Ｊ].Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ＆ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２００８ꎬ５９(２):１４１￣１５０.[８]ＺｕｏＪꎬＷａｎｇＹꎬＣｈｕｎｇＴＳ.Ｎｏｖｅｌｏｒｇａｎｉｃ￣ｉｎｏｒｇａｎｉｃｔｈｉｎｆｉｌｍｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｅｍｂｒａｎｅｓｗｉｔｈｓｅｐａｒａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｕｒｐａｓｓｉｎｇｃｅｒａｍｉｃｍｅｍｂｒａｎｅｓｆｏｒｉｓｏｐｒｏｐａｎｏｌｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｍｂｒａｎｅＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０１３ꎬ４３３(１５):６０￣７１.[９]艾晓莉ꎬ胡小玲.有机￣无机杂化膜的研究进展[Ｊ].化学进展ꎬ２００４ꎬ１６(４):６５４￣６５９.[１０]ＨｕａｎｇＲＹＭꎬＰａｌＲꎬＭｏｏｎＧＹ.Ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄｃｈｉｔｏｓａｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｅｍｂｒａｎｅｆｏｒｔｈｅｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｏｆａｌｃｏｈｏｌｍｉｘｔｕｒｅｓａｎｄｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｈｉｔｏｓａｎ/ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｅｍｂｒａｎｅｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｍｂｒａｎｅＳｃｉｅｎｃｅꎬ１９９９ꎬ１６０(１):１７￣３０.[１１]张厚琼ꎬ王朝阳ꎬ罗炫.溶液浇铸法制备氘代聚乙烯薄膜[Ｊ].强激光与粒子束ꎬ２００８ꎬ２０(９):１４８７￣１４９０. [１２]ＯｎｇＹＫꎬＳｈｉＧＭꎬＬｅＮＬꎬｅｔａｌ.Ｒｅｃｅｎｔｍｅｍｂｒａｎｅｄｅ￣ｖｅｌｏｐｍｅｎｔｆｏｒｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓ[Ｊ].ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０１６ꎬ５７:１￣３１.[１３]ＳｕｎｉｔｈａＫꎬＫｕｍａｒＹＶＬＲꎬＳｒｉｄｈａｒＳ.ＥｆｆｅｃｔｏｆＰＶＰｌｏａｄ￣ｉｎｇｏｎｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｐｏｌｙ(ｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ)ｍｅｍｂｒａｎｅｓｆｏｒＴＨＦ/ｗａｔｅｒｍｉｘｔｕｒｅｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅ￣ｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅꎬ２００９ꎬ４４(２３):６２８０￣６２８５.[１４]ＪａｙａｓｅｋａｒａＲꎬＨａｒｄｉｎｇＩꎬＢｏｗａｔｅｒＩꎬｅｔａｌ.Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎꎬｓｕｒ￣ｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓａｔｉｏｎｏｆｓｏｌｕｔｉｏｎｃａｓｔｓｔａｒｃｈＰＶＡｂｌｅｎｄｅｄｆｉｌｍｓ[Ｊ].ＰｏｌｙｍｅｒＴｅｓｔｉｎｇꎬ２００４ꎬ２３(１):１７￣２７.[１５]杨建鹏ꎬ向楷雄.高分子膜材料制备方法及研究进展[Ｊ].科技风ꎬ２０１６(１):８２￣８３.[１６]俞三传ꎬ高从堦.浸入沉淀相转化法制膜[Ｊ].膜科学与技术ꎬ２０００ꎬ２０(５):３６￣４１.[１７]ＺｈａｎｇＨꎬＬａｕＷＹꎬＳｏｕｒｉｒａｊａｎＳ.Ｆａｃｔｏｒｓｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｔｈｅ９４０３应用化工第４８卷ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｍｅｍｂｒａｎｅｓｂｙｉｍｍｅｒｓｉｏｎｐｈａｓｅｉｎｖｅｒｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ[Ｊ].ＳｅｐａｒａｔｉｏｎＳｃｉ￣ｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ１９９５ꎬ３０(１):３３￣５２.[１８]方鹏ꎬ曹兵ꎬ淡宜ꎬ等.界面聚合法制备聚酰胺纳滤膜及工艺条件对纳滤膜性能的影响[Ｊ].高分子材料科学与工程ꎬ２０１１ꎬ２７(１０):１￣３.[１９]蒋佳雨ꎬ展侠ꎬ于群ꎬ等.高分子纳滤膜制备方法研究进展[Ｊ].化工新型材料ꎬ２０１２ꎬ４０(１２):１５￣１８. [２０]ＸｉｎｇＳＸꎬＺｈｅｎｇＨＷꎬＺｈａｏＧＫ.Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙａｎｉ￣ｌｉｎｅｎａｎｏｆｉｂｅｒｓｖｉａａｎｏｖｅｌｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈ￣ｏｄ[Ｊ].ＳｙｎｔｈｅｔｉｃＭｅｔａｌｓꎬ２００８ꎬ１５８(１/２):５９￣６３. [２１]苏毅ꎬ胡亮ꎬ刘谋盛.无机膜的特性㊁制造及应用[Ｊ].化学世界ꎬ２００１ꎬ４２(１１):６０４￣６０７.[２２]宋玉ꎬ杨瑾.无机膜的制备及其在环境工程中应用的研究进展[Ｊ].化学工程师ꎬ２００５ꎬ１９(９):２２￣２５. [２３]ＧｕｏＬＬꎬＷａｎｇＨＭꎬＬｉｕＷꎬｅｔａｌ.Ｓｔｕｄｙｏｎｆｉｌｍ￣ｆｏｒｍｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆａｌｕｍｉｎｕｍｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｅｍｂｒａｎｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｉｎｏｒｇａｎｉｃｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓｏｌ￣ｇｅｌｍｅｔｈｏｄ[Ｊ].ＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉ￣ａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０１３ꎬ６９０:４２１￣４２４.[２４]张华民ꎬ王志群.无机分离膜的研究现状与发展前景 Ⅰ.无机分离膜的制备与表征[Ｊ].无机材料学报ꎬ１９９３(１):１￣１１.[２５]魏磊ꎬ黄彦.炭辅助的固态粒子烧结工艺制备多孔ＴｉＯ２/不锈钢膜[Ｊ].无机材料学报ꎬ２０１５ꎬ３０(４):４２７￣４３１.[２６]ＮｏｍｕｒａＭꎬＯｎｏＫꎬＧｏｐａｌａｋｒｉｓｈｎａｎＳꎬｅｔａｌ.Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆａｓｔａｂｌｅｓｉｌｉｃａｍｅｍｂｒａｎｅｂｙａｃｏｕｎｔｅｒｄｉｆｆｕｓｉｏｎｃｈｅｍｉｃａｌｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｍｂｒａｎｅＳｃｉ￣ｅｎｃｅꎬ２００５ꎬ２５１(１/２):１５１￣１５８.[２７]ＬｉＺＹꎬＭａｅｄａＨꎬＫｕｓａｋａｂｅＫꎬｅｔａｌ.Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｐａｌｌａ￣ｄｉｕｍ￣ｓｉｌｖｅｒａｌｌｏｙｍｅｍｂｒａｎｅｓｆｏｒｈｙｄｒｏｇｅｎｓｅｐａｒａｔｉｏｎｂｙｔｈｅｓｐｒａｙｐｙｒｏｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｍｂｒａｎｅＳｃｉ￣ｅｎｃｅꎬ１９９３ꎬ７８(３):２４７￣２５４.[２８]李传峰ꎬ邵怀启ꎬ钟顺和.有机无机杂化膜材料的制备技术[Ｊ].化学进展ꎬ２００４ꎬ１６(１):８３￣８９.[２９]宋东升ꎬ杜启云ꎬ王薇.有机￣无机杂化膜的研究进展[Ｊ].高分子通报ꎬ２０１０(３):１２￣１５.[３０]ＷａｎｇＸꎬＨｕＹꎬＳｏｎｇＬꎬｅｔａｌ.Ｉｎｓｉｔｕꎬｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｇｒａｐｈｅｎｅｎａｎｏｓｈｅｅｔｓａｎｄｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｗｉｔｈｅｎｈａｎｃｅｄｍｅ￣ｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｔｈｅｒｍａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙꎬ２０１１ꎬ２１(１２):４２２２￣４２２７.[３１]宋杰ꎬ周勇ꎬ高从堦.有机￣无机杂化复合膜的研究进展[Ｊ].水处理技术ꎬ２０１３ꎬ３９(１):７￣１１.[３２]ＺｕｏＸＴꎬＹｕＳＬꎬＸｕＸꎬｅｔａｌ.Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｏｒｇａｎｉｃ￣ｉｎｏｒ￣ｇａｎｉｃｈｙｂｒｉｄｃａｔｉｏｎ￣ｅｘｃｈａｎｇｅｍｅｍｂｒａｎｅｓｖｉａｂｌｅｎｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅｉｒｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｍｂｒａｎｅＳｃｉｅｎｃｅꎬ２００９ꎬ３２８(１/２):２３￣３０. [３３]ＫａｒａｔａᶊＳꎬＨｏᶊｇöｒＺꎬＡｐｏｈａｎＮＫꎬｅｔａｌ.Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｂｌｅｏｒｇａｎｉｃ￣ｉｎｏｒｇａｎｉｃｈｙｂｒｉｄｍａｔｅｒｉａｌｓｂｙｔｈｅｓｏｌ￣ｇｅｌｍｅｔｈｏｄ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｌ￣ｙｍｅｒＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０１０ꎬ１７(２):２４７￣２５４.[３４]刘华蓉ꎬ葛学武ꎬ倪永红ꎬ等.无机/有机纳米复合材料的研究进展[Ｊ].化学进展ꎬ２００１ꎬ１３(５):４０３￣４０９. [３５]ＬｉＸＱꎬＧａｏＸＢꎬＭｕＪ.Ａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｓｅｌｆ￣ａｓｓｅｍｂｌｙｆｉｌｍｏｆｗａｔｅｒ￣ｓｏｌｕｂｌｅｐｏｒｐｈｙｒｉｎａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇＣｄＳｅｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ[Ｊ].ＭａｔｅｒｉａｌｓＬｅｔｔｅｒｓꎬ２００５ꎬ５９(１):５３￣５５.[３６]ＲａｏＫＳＶＫꎬＳｕｂｈａＭＣＳꎬＳａｉｒａｍＭꎬｅｔａｌ.Ｂｌｅｎｄｍｅｍ￣ｂｒａｎｅｓｏｆｃｈｉｔｏｓａｎａｎｄｐｏｌｙ(ｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ)ｉｎｐｅｒｖａｐｏｒａ￣ｔｉｏｎｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｏｆｉｓｏｐｒｏｐａｎｏｌａｎｄｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅꎬ２００７ꎬ１０３(３):１９１８￣１９２６.[３７]ＸｕＹＭꎬＬｅＮＬꎬＺｕｏＪꎬｅｔａｌ.Ａｒｏｍａｔｉｃｐｏｌｙｉｍｉｄｅａｎｄｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄｔｈｅｒｍａｌｌｙｒｅａｒｒａｎｇｅｄｐｏｌｙ(ｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ￣ｃｏ￣ｉｍ￣ｉｄｅ)ｍｅｍｂｒａｎｅｓｆｏｒｉｓｏｐｒｏｐａｎｏｌｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｖｉａｐｅｒｖａｐｏｒａ￣ｔｉｏｎ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｍｂｒａｎｅＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０１６ꎬ４９９:３１７￣３２５. [３８]ＨａｎＹＪꎬＳｕＷＣꎬＬａｉＪＹꎬｅｔａｌ.Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃａｌｌｙｓｕｒｆａｃｅ￣ｍｏｄｉｆｉｅｄａｎｄｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅｍｅｍｂｒａｎｅｓｆｏｒｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｏｎｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｍｂｒａｎｅＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０１５ꎬ４７５(３):４９６￣５０３.[３９]ＡｓａｅｄａＭꎬＳａｋｏｕＹꎬＹａｎｇＪꎬｅｔａｌ.Ｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｐｅｒｆｏｒｍ￣ａｎｃｅｏｆｐｏｒｏｕｓｓｉｌｉｃａ￣ｚｉｒｃｏｎｉａｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｅｍｂｒａｎｅｓｆｏｒｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎｏｆａｑｕｅｏｕｓｏｒｇａｎｉｃｓｏｌｕｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｍｂｒａｎｅＳｃｉｅｎｃｅꎬ２００２ꎬ２０９(１):１６３￣１７５.[４０]ＨｕａｎｇＡＳꎬＹａｎｇＷＳꎬＬｉｕＪ.ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＮａＡｚｅｏｌｉｔｅｍｅｍｂｒａｎｅｓｐｒｅｐａｒｅｄｗｉｔｈｖａｃｕ￣ｕｍ￣ａｓｓｉｓｔｅｄｍｅｔｈｏｄ[Ｊ].Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ＆ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈ￣ｎｏｌｏｇｙꎬ２００７ꎬ５６(２):１５８￣１６７.[４１]ＬｉｕＤＺꎬＺｈａｎｇＹＴꎬＪｉａｎｇＪꎬｅｔａｌ.Ｈｉｇｈ￣ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＮａＡｚｅｏｌｉｔｅｍｅｍｂｒａｎｅｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｏｎｆｏｕｒ￣ｃｈａｎｎｅｌｃｅｒａｍｉｃｈｏｌ￣ｌｏｗｆｉｂｅｒｓｆｏｒｅｔｈａｎｏｌｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ[Ｊ].ＲｓｃＡｄｖａｎｃｅｓꎬ２０１５ꎬ５(１１６):９５８６６￣９５８７１.[４２]ＰｒｅｍａｋｓｈｉＨＧꎬＲａｍｅｓｈＫꎬＫａｒｉｄｕｒａｇａｎａｖａｒＭＹ.Ｍｏｄｉｆｉ￣ｃａｔｉｏｎｏｆｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄｃｈｉｔｏｓａｎｍｅｍｂｒａｎｅｕｓｉｎｇＮａＹｚｅｏｌｉｔｅｆｏｒｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒ￣ｉｓｏｐｒｏｐａｎｏｌｍｉｘｔｕｒｅｓ[Ｊ].ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈ＆Ｄｅｓｉｇｎꎬ２０１５ꎬ９４:３２￣４３.[４３]ＢｈａｔＳＤꎬＭａｌｌｉｋａｒｊｕｎａＮＮꎬＡｍｉｎａｂｈａｖｉＴＭ.Ｍｉｃｒｏ￣ｐｏｒｏｕｓａｌｕｍｉｎｏ￣ｐｈｏｓｐｈａｔｅ(ＡｌＰＯ４￣５)ｍｏｌｅｃｕｌａｒｓｉｅｖｅ￣ｌｏａｄｅｄｎｏｖｅｌｓｏｄｉｕｍａｌｇｉｎａｔｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｅｍｂｒａｎｅｓｆｏｒｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｏｆａｑｕｅｏｕｓ￣ｏｒｇａｎｉｃｍｉｘｔｕｒｅｓｎｅａｒｔｈｅｉｒａｚｅｏｔｒｏｐｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｍ￣ｂｒａｎｅＳｃｉｅｎｃｅꎬ２００６ꎬ２８２(１/２):４７３￣４８３.[４４]ＡｍｉｎａｂｈａｖｉＴＭꎬＰａｔｉｌＭＢ.Ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｅｍｂｒａｎｅｓｏｆｐｏｌｙ(ｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ)ｌｏａｄｅｄｗｉｔｈｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ￣ｃｏａｔｅｄＴｉＯ２ａｎｄＴｉＯ２ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｆｏｒｔｈｅｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｏｆａｑｕｅｏｕｓｍｉｘｔｕｒｅｓｏｆ１ꎬ４￣ｄｉｏｘａｎｅａｎｄｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎ[Ｊ].ＤｅｓｉｇｎｅｄＭｏｎｏｍｅｒｓ＆Ｐｏｌｙｍｅｒｓꎬ２０１０ꎬ１３(６):４９７￣５０８. [４５]ＸｕＫꎬＪｉａｎｇＺＱꎬＦｅｎｇＢꎬｅｔａｌ.Ａｇｒａｐｈｅｎｅｏｘｉｄｅｌａｙｅｒａｓａｎａｃｉｄ￣ｒｅｓｉｓｔｉｎｇｂａｒｒｉｅｒｄｅｐｏｓｉｔｅｄｏｎａｚｅｏｌｉｔｅＬＴＡｍｅｍ￣ｂｒａｎｅｆｏｒｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｏｆａｃｅｔｉｃａｃｉｄ[Ｊ].ＲＳＣＡｄｖａｎｃｅｓꎬ２０１６ꎬ６(２８):２３３５４￣２３３５９.０５０３。

渗透汽化膜技术及其应用李继定;杨正;金夏阳;房满权;李祥;郑冬菊【摘要】膜分离技术是当代化工领域的高新技术。

由于它是解决人类面临的能源、资源、环境等重大问题的新技术，所以近30多年来取得了极为迅速的发展。

渗透汽化膜分离技术是一种新型膜分离技术，是典型的节能技术和清洁生产技术。

用于恒沸体系分离，与传统的恒沸蒸馏和萃取精馏相比，节能1/3~1/2，运行费节约至少50%。

本文介绍了国内外渗透汽化脱水膜工业应用情况，并重点介绍了渗透汽化汽油脱硫膜、透甲醇膜、透乙醇膜、透碳酸二甲酯膜、芳烃/烷烃分离膜研究进展及其应用的可能性。

%Membrane separation technology is contemporarily a high and new technology in chemical engineering. It has been consequently developed rapidly in recent 30 years due to the availability of solving many serious problems,such as energy,resources and environment. Membrane separation technology of pervaporation as a novel separation technology is typically energy-saving and cleaner-production technology. Compared to the conventional azeotropicdis-tillation and extractive distillation applied to azeotropicsystems,pervaporation process could lead to an energy saving of 1/3~1/2 and decrease operating costs even no less than 50%. The industrial applications of the pervaporation dehydration over the world are introduced,and re-search progresses and industrial feasibilities of several pervaporation membranes are shown in this paper,which cover gasoline desulfurization membranes,methanol and ethanolpermselec-tivemembranes,dimerthyl carbonate/methanol and arene/alkane separation membranes.【期刊名称】《中国工程科学》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】6页(P46-51)【关键词】渗透汽化;膜技术;分离;节能【作者】李继定;杨正;金夏阳;房满权;李祥;郑冬菊【作者单位】清华大学化工系膜技术工程研究中心，北京100084;清华大学化工系膜技术工程研究中心，北京100084;清华大学化工系膜技术工程研究中心，北京100084;清华大学化工系膜技术工程研究中心，北京100084;清华大学化工系膜技术工程研究中心，北京100084;清华大学化工系膜技术工程研究中心，北京100084【正文语种】中文【中图分类】TQ028膜分离技术是当代化工领域的高新技术。