膜领域所面临的机遇和挑战——侧重于气体分离方面

第２６卷第４期　２００６年８月　膜科学与技术　＾伍＾，Ⅱ３ＲＡ　ｒ、ＩＩ　ＳＣＩＥＮＣＥ　Ａ　ｆＤ　ＴＥＣｌ｜玎、　０Ｉ．０ＧＹ　Ｖｏ１．２６　Ｎｏ．４　Ａｕｇ．２００６　

文章编号：１００７—８９２４（２００６）０４—０００１—０５　

Ｓｏｍｅ　ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅｓ＆ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ　ｆｏｒ　ｏｕｒ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ　ｔｏ　ｃｏｎｓｉｄｅｒ　—ｗｉｔｈ　ａｎ　ｅｍｐｈａｓｉｓ　ｏｎ　ｇａｓ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ　

Ｗｉｌｌｉａｍ　Ｊ．Ｋｏｒｏｓ　（Ｇｅｏｒｇｉａ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ。Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ＆Ｂｉｏｍｏｌｅｅｕｌａｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ａｔｌａｎｔａ，Ｇｅｏｒｇｉａ，ＵＳＡ）　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍｅｍｂｒａｎｅ；ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ；ｇａｓ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ；ｃｈａｌｌｅｎｇｅ　ＣＬＣ　ｎｕｍｂｅｒ：ＴＱ０２８．８　Ｄｏｃｕｍｅｎｔ　ｃｏｄｅ：Ａ　

Ｏｕｒ　ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ　ｃｏｍｍｏｎｌｙ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｓ　ｍｅｍ—　ｂｒａｎｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ｉｎ　ｔｅｒｍｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｉｚｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏ—　ｎｅｎｔｓ　ｔｈａｔ　ａｒｅ　ｂｅｉｎｇ　ｐｅｒｍｅａｔｅｄ　ｏｒ　ｒｅｊｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ａ　ｍｅｍ—　ｂｒａｎｅ　ｉｎ　ｃｏｎｔａｃｔ　ｗｉｔｈ　ａ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｆｅｄ　ｓｔｒｅａｍ［１Ｉ．Ｃｏｍ—　ｐｏｎｅｎｔｓ　ｔｈａｔ　ａｒｅ　ｒｅｊｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｖｉａ　ｓｉｍｐｌｅ　ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ　ｓｉｅｖｉｎｇ　ａｒｅ　ｄｉｖｅｒｓｅ　ｉｎ　ｓｉｚｅ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓｕｓｐｅｎｄｉｎｇ　ｍｅｄｉｕｍ，ｂｕｔ　ｉｎ　ｓｕｃｈ　ｃａｓｅｓ　ｔｈｅ　ｄｉｍｅｎ—　ｓｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｊｅｃｔｅｄ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｉｓ　ｔｙｐｉｃａｌｌｙ　ｇｒｅａｔｅｒ　ｔｈａｎ　２　Ｄｉｎ　ｉｎ　ｓｉｚｅ，ｗｈｉｌｅ　ｔｈｅ　ｓｕｓｐｅｎｄｉｎｇ　ｍｅｄｉｕｍ　ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ　ａ　ｃｏｎｔｉｎｕｕｍ　ｆｌｕｉｄ　ｌｉｋｅ　ｗａｔｅｒ．　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｊｅｃｔｅｄ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ，ｎｍ　０　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｆｉｇ．１　Ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｓｐｅｃｔｒｕｍ丑ｌｕＳｔｒａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｂｏｕｎｄａｒｙ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｓｏｒｐｔｉｏｎ—ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ　ｓｉｅｖｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｏｆｉＴｌｅｍｂｒ￣ｎ＿ｅｓ　Ａｓ　ｔｈｅ　ｓｉｚｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｐｅｒｍｅａｔｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ＶＳ．ｔｈｅ　ｒｅｊｅｃｔｅｄ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｄｅｃｒｅａｓｅｓ，　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｂｅｃｏｍｅｓ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ．Ｉｎｄｅｅｄ，　ｎｅｉｔｈｅｒ　ｕｌｔｒａｆｉｔｒａｔｉｏｎ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｗｅｉｇｈｔ　ｃｕｔ—　ｏｆｆ　ｖａｌｕｅｓ　ｎｏｒ　ｎｏｍｉｎａｌ　ｐｏｒｅ　ｓｉｚｅｓ　ａｒｅ　ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｔｏ　ｃｏｎ—　ｔｒｏｌ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｉｍｉｌａｒｌｙ　ｓｉｚｅｄ　ｓｏｌｕｔｅｓ．Ａｄｄｉｎｇ　ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｙｐｅｓ　ａｎｄ　ａｍｏｕｎｔｓ　ｏｆ　ｃｈａｒｇｅ　ｏｎ　ｌｕｔｅｓ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔｈｅ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｃｈａｒｇｅ　ｏｎ　ｓｏ—　ｔｈｅ　ｍｅｍｂｒａｎｅ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｓ　ｎｏｗ　ｈｅｌｐｉｎｇ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｅｘ—　ｔｒａｏｒｄｉｎａｒｉｌｙ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ——ｂａｓｅｄ　ｓｅｐａｒａ—　ｔｉｏｎｓ［２Ｉ．　Ｕｌｔｉｍａｔｅｌｙ，ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ　ｓｉｅｖｉｎｇ　ｏｆ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒｌｙ　

ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ　ｓｏｌｕｔｅｓ　ｏｕｔ　ｏｆ　ａ“ｓｏｌｖｅｎｔ”ｂｅｃｏｍｅｓ　ｉｎａｄｅ—　ｑｕａｔｅ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｒｅｄ　ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ　ｗｈｅｎ　ｂｏｔｈ　ｔｈｅ　ｓｏｌｕｔｅ　ａｎｄ　ｓｏｌｖｅｎｔ　ｂｅｃｏｍｅ　ｏｆ　ｃｏｍｐａｒａｂｌｅ　ｓｉｚｅ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｃａｓｅ．ｓｉｚｅ　ａｎｄ　ｓｈａｐｅ　ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｊｕｍｐｉｎｇ　ｒａｔｅｓ　ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ　ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｂｅｃｏｍｅ　ｎｅｃｅｓｓａｒｙ，　ｓｏ　ｉｎｔｅｒｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｆｏｒｃｅｓ　ａｒｅ　ｔｈｅ　ｄｏｍｉｎａｎｔ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ａｃｔｉｎｇ　ｏｎ　ｅａｃｈ　ｐｅｎｅｔｒａｎｔ．Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅｒｍｏｄｙ—　ｎａｍｉｃ　ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ　ｐｈｅｎｏｍｅｎａ　ｗｉｔｈｉｎ　ｔｈｅ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｓ　ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ　ｓｏｐｈｉｓｔｉｃａ—　ｔｉｏｎ　ｔｏ　ｄｅｓｃｒｉｂｅ　ｍｉｃｒｏ——ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｓｃａｌｅ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ　ｓｕｃｈ　ａＳ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｏｓｍｏｓｉｓ，ｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｇａｓ　ｓｅｐａ—　ｒａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ　ｐａｒｔｉｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ　ｅｎａｂｌｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｌｙ　ｉｎ　ｔｅｒｍｓ　Ｏｆ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｐｈａｓｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ．　

１　Ｇａｓ＆ｖａｐｏｒ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ—ｓｐｅｃｉａｌ　ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ　Ｆｒａｃｔｉｏｎａｉｎｇ　ｍｉｘｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｍａｌｌｅｓｔ　ｐｅｎｅｔｒａｎｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｉｚｅ　ｓｐｅｃｔｒｕｍ　ｔｏ　ｅｎａｂｌｅ　ｇａｓ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ｒｅｑｕｉｒｅｓ　ｅｘｑｕｉｓｉｔｅｌｙ　ｐｒｅｃｉｓｅ　ｓｉｚｅ　ａｎｄ　ｓｈａｐｅ　ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａ—　ｔｉｏｎ—ｏｆｔｅｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　０．０２－－０．０３　ｎｌｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｐｅｒｍｅａｔｅｄ　ａｎｄ　ｒｅｊｅｃｔｅｄ　ｓｐｅｃｉｅｓ．Ｓｕｃｈ　ｄｅｍａｎｄｓ　ｔｒｕｌｙ　

作者简介：威廉・卡洛斯，男，化学工程博士，美国国家工程院院士，国际性刊物Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｅｍｂｒａｎｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ主编，本刊的　国外高级顾问，美国佐治亚理工学院教授．　

维普资讯 http://www.cqvip.com ・２・　膜科学与技术　第２６卷　ｐｕｓｈ　ｔｈｅ　ｓｔａｔｅ—ｏｆ—ｔｈｅ—ａｒｔ　ｉｎ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｓｃｉｅｎｃｅ．　Ｐｌａｔｅ　ａｎｄ　ｆｒａｍｅ，ｓｐｉｒａｌｌｙ　ｗｏｕｎｄ　ａｎｄ　ｈｏｌｌｏｗ　ｆｉｂｅｒ　ｍｏｄｕｌｅｓ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｄｅｐｅｎｄｉｎｇ　ｕｐｏｎ　ｔｈｅ　ｄｅｔａｉｌｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｎ　ａｌｌ　ｃａｓｅｓ，ｔｈｅ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｔｏ　ｅｎｇｉ—　ｎｅｅｒ　ａｎｄ　ｒｅｌｉａｂｌｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　ａｔ　ｔｈｅ　ｎａｎｏｍｅｔｅｒ　ｓｃａｌｅ　ｉｓ　ｃｒｕｃｉａｌ【　．Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｔｏ　ｒｅｐｒｏ—　ｄｕｃｉｂｌｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｈｉｇｈ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｒｅａ　ｍｏｄ—　ｕｌｅｓ　ｉｓ　ａ　ｎｅｖｅｒ——ｅｎｄｉｎｇ　ｐｕｒｓｕｉｔ　ｔｈａｔ　ｂｅｃｏｍｅｓ　ｅｖｅｎ　ｍｏｒｅ　ｃｒｉｔｉｃａｌ（ａｎｄ　ｃｈａｌｌｅｎｇｉｎｇ）ａｓ　ｔｈｅ　ｓｃａｌｅ　ｏｆ　ｍｏｄ—　ｕｌｅｓ　ｃｏｎｔｉｎｕｅ　ｔｏ　ｇｒｏｗ　ｔｏ　ｄｅａｌ　ｗｉｔｈ　ｇａｓ　ｆｅｅｄ　ｓｔｒｅａｍｓ　ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　ｈｕｎｄｒｅｄｓ　ｏｆ　ｍｉｌｌｉｏｎｓ　ｏｆ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｃｕｂｉｃ　ｆｅｅｔ　ｐｅｒ　ｄａｙ．Ｈｏｌｌｏｗ　ｆｉｂｅｒ　ｍｏｄｕｌｅｓ　ａｒｅ　ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｆｏｒ　ｐａｃｋａｇｉｎｇ　ｌａｒｇｅ　ａｍｏｕｎｔｓ　ｏｆ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ａｒｅａ　ｐｅｒ　ｕ—　ｎｉｔ　ｖｏｌｕｍｅ，ａｎｄ　ｔｙｐｉｃａｌｌｙ　ｍｏｄｕｌｅｓ　ｍａｙ　ｃｏｎｔａｉｎ　ａｓ　ｍｕｃｈ　ａｓ　１０，０００　ｓｑｕａｒｅ　ｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ａｒｅａ　ｐｅｒ　ｃｕｂｉｃ　ｍｅｔｅｒ　ｏｆ　ｍｏｄｕｌｅ　ｖｏｌｕｍｅ．Ｆｏｒ　ｈｉｇｈ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｏｐ—　ｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｆｉｂｅｒ　ｃａｎ　ｂｅ　ｆｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｈｅｌｌ　ｓｉｄｅ，ｂｕｔ　ｆｏｒ　ｌｏｗ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｃａｓｅｓ，ｂｏｒｅ　ｓｉｄｅ　ｆｅｅｄ　ｉｓ　ｕｓｕａｌｌｙ　ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ　ｔｏ　ｐｒｏｍｏｔｅ　ｇｏｏｄ　ｆｅｅｄ　ｆｌｏｗ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．　Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｕｎｉｔｓ　ｗｉｔｈ　ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｒｅｃｏｒｄｓ　ｈａｖｅ　ｐｒｏｖｅｎ　ｖａｌｕａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｈｙｄｒｏｇｅｎ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｉｎ　ｐｅｔｒｏ—　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ｕｎｉｔｓ　ｆｏｒ　ｃｒｅａｔｉｎｇ　ｉｎｅｒｔ　ｇａｓ　ｂｌａｎｋｅｔｓ　ａｎｄ　ｃａｒｂｏｎ　ｄｉｏｘｉｄｅ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｕｎｉｔｓ　ｆｏｒ　ｎａｔｕｒａｌ　ｇａｓ　ｃｌｅａｎｕｐ［　一　．Ｉｎ　ｔｈｅ　Ｂ３＂ｅａ　ｏｆ　ｖａ—　ｐｏｒｓ，ｍｅｍｂｒａｎｅ—ｂａｓｅｄ　ｍｏｎｏｍｅｒ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｕｎｉｔｓ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｉｎｓｔａｌｌｅｄ　ｒｅｃｅｎｔｌｙ　ｆｏｒ　ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｖｅｎｔ　ｇａｓ　ｓｔｒｅａｍｓ［８。．Ｗｈｉｌｅ　ｔｈｅ　ａｂｏｖｅ　ｔｒｅｎｄｓ　ａｒｅ　ｄｅｓｉｒ—　ａｂｌｅ，ｔｏ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｉｍｐａｃｔ　ｔｈｅ　ｇｌｏｂａｌ　ｅｎｅｒｇｙ　ｅｆｆｉ—　ｃｉｅｎｃｙ　ｐｉｃｔｕｒｅ，ｏｕｒ　ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ　ｍｕｓｔ　ａｃｃｅｌｅｒａｔｅ　ｔｈｅｓｅ　ｔｒｅｎｄｓ　ｂｙ　ｍｏｒｅ　ａｇｇｒｅｓｓｉｖｅ　ａｃｔｉｏｎｓ　ｔｏ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ　ｍｅｍ—　ｂｒａｎｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬ　．　Ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ　ｍｅｄｉａ　ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｃｅｒａｍｉｃ，ｃａｒ—　ｂｏｎ，ｚｅｏｌｉｔｉｃ　ａｎｄ　ｍｅｔａｌ　ｍｅｍｂｒａｎｅｓ　ａｒｅ　ｖｅｒｙ　ａｔｔｒａｃｔｉｖｅ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｓｔａｎｄｐｏｉｎｔ　ｏｆ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｏ—　ｂｕｓｔｎｅＳｓ［９一　２１．　Ｔｈｅｓｅ　ｍｅｄｉａ　ａｒｅ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｓｍａｌｌ　ｓｃａｌｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｂｕｔ　ｔｈｅｓｅ　ｅｘｃｉｔｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｈａｖｅ　ｎｏｔ　ｙｅｔ　Ｐｌａｔｅ＆Ｆｒａｍｅ　Ｓｐｉｒａｌ　Ｗｏｕｎｄ　Ｈｏｌｌｏｗ　Ｆｉｂｅｒ　Ｆｉｇ．２　Ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｍｏｄｕｌｅ　ｔｙｐｅｓ　ｉｎ　ｕｓｅ　ｓｕｃｃｅｅｄｅｄ　ａｓ　ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ　ｌａｒｇｅ　ｓｃａｌｅ　ｃｏｍｐｅｔｉｔｏｒｓ　ｔｏ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ　ｉｎ　ｍｉｃｒｏ——ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ（ｅ．ｇ．，ｆｏｒ　Ｐ—ｘｙｌｅｎｅ　ｖｓ．ｍ—ｘｙｌｅｎｅ　ｏｒ　ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　ｖｓ．ｐｒｏｐａｎｅ）．Ａｓ　ｎｏｔｅｄ　ａｂｏｖｅ，ｄｉｓｃｏｖｅｒｉｅｓ　ｉｎ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｃａｎ　ｂｅ　ａｓ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ａｓ　ｔｈｏｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｃｒｅａｔｅ　ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｌｙ　ｖｉａｂｌｅ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｔｈｉｓ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｄｅｆｉｎｉｔｅ—　ｌｙ　ａｐｐｌｉｅｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｎｏｎ——ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｍｅｄｉａ　ｗｈｅｒｅ　ｈｉｇｈ　ｃｏｓｔｓ　ｈｉｎｄｅｒ　ｔｈｅｉｒ　ｍａｒｋｅｔ　ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ．　Ｃａｐａｃｉｔｙ　ｅｘｐａｎｓｉｏｎｓ　ｏｆ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｔｈｅｒｍａｌｌｙ——ｄｒｉｖ—　ｅｎ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｕｎｉｔｓ　ａｒｅ　ｉｄｅａｌ　ｗａｙｓ　ｔｏ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ　ｍｅｍ—　ｂｒａｎｅｓ　ｍｏｒｅ　ｂｒｏａｄｌｙ　ｉｎｔｏ　ｌａｒｇｅ　ｓｃａｌｅ　ｕｓｅ　ｗｈｉｌｅ　ｍｉｎｉ—　ｍｉｚｉｎｇ　ｒｉｓｋｓ　ａｎｄ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｆａｍｉｌｉａｒｉｔｙ　ｗｉｔｈ　ｔｈｉｓ　ｒｅｌａ—　ｔｉｖｅｌｙ　ｎｅｗ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｉｓ　ａｐｐｒｏａｃｈ　ｌｅｖｅｒａｇｅｓ　ｅｘｉｓｔ—　ｉｎｇ　ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔｓ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ｔｈｅ　ｎｅｅｄ　ｔｏ　ｂｕｉｌｄ　ｅｎｔｉｒｅｌｙ　ｎｅｗ　ｔｈｅｒｍａｌｌｙ—ｄｒｉｖｅｎ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｕｎｉｔｓ．Ｗｉｔｈｉｎ　ａｎ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｐｌａｎｔ，ｖａｌｕａｂｌｅ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ　ｃｏｍ—　ｐｒｉｓｉｎｇ　ｐａｒｔ　ｏｆ　ａ　ｖａｐｏｒ　ｆｅｅｄ　ｓｔｒｅａｍ　ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ　ｓｅｎｔ　ｔｏ　ａｎｏｔｈｅｒ　ｔｈｅｒｍａｌｌｙ　ｄｒｉｖｅｎ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｕｎｉｔ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｍｅｍｂｒａｎｅ——ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｅｄ　ｉｎｔｏ　ｈｉｇｈｅｒ　ｖａｌｕｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｗｉｔｈ　ｍｉｎｉｍａｌ　ｅｘｐｅｎｓｅ　ａｎｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖ—　ｉｎｇｓ［２１．　Ｕｌｔｉｍａｔｅ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ａｎ　ｏｌｄｅｒ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ