分离膜技术的发展简史

发布日期:

2024-04-01

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随着现代工业在控制环境污染、节约能源、原材料回收利用等方面的需求不断增强,膜分离技术作为具有过程简单、能耗小、不污染环境、容易放大、操作条件温和、易与其它过程结合、高效的分离技术得到快速发展。这种分离技术在近三十年的发展非常迅速,而且被有效的应用到能源、化工、冶金、食品加工、制药、生化、气体分离等领域[。不仅形成了一种新兴的独立技术产业,而且影响着相关行业的发展,成为实现经济可持续性发展战略的重要组成部分。

膜分离技术
诺莱特(Nollet)在1748年观察到在没有外力的作用下水可以通过猪的膀胱进入到酒精中,这个现象引起了它的注意,这就是渗透现象。但是并未引起广大的关注,到19世纪中期因透析现象的发现才引起对膜分离现象的研究,而Fick定律为扩散现象、渗析、气体分离等方面的研究打下了坚实的基础。20世纪以来,一些有关膜分离基础理论出现,逐渐开始了一些新的膜分离技术的研究,例如超滤、反渗透、Donnan电渗析、等的初期研究。同时开始研究电渗析和电极的基础膜电势,并且开始了人工肾的初期研究。1950年第一张具应用价值的离子交换膜的成功研制,使得电渗析技术的发展进入一个全新的时期。在70年代超滤技术进入了工业化的应用。从80年代开始,Henis与Tripodi的研究工作对膜分离技术应用到气体分离领域做出极大贡献,这一时期因为他们的研究使得气体分离技术开始应用在工业上,例如Dow公司研发出一种可以收集空气中氮气的气体分离装置并推向市场。在1988年日产15万升无水酒精的装置由原GFT公司开发,这套装置在法国建成,另外利用渗透汽化可以实现MeOH/MTBE的分离,使的渗透汽化的研究更进一步。90年代以来新的膜分离过程,如液-液分离的膜萃取。气-液分离的膜吸收、膜真空蒸馏、膜气提等。膜分离技术在一些重要工业方面的应用,获得了膜科学研究者倍加关注,并且成为了最新的一个热点。


我国在1958年开始研究离子交换膜,在20世纪60年代开始研究反渗透膜,并且重视在海水淡化方面的研究,在很大程度上促进了我国膜科学技术的发展,70年代反渗透、微滤、超滤、电渗析等装置逐渐被开发出来,而且投入到工业应用中,80年代除在液体分离方面研究外,在气体膜分离和渗透汽化等方面也已经开始进行开发和研究。而其它的新技术也在不断的研究和开发中。
 

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