膜蒸馏技术最新研究应用进展
2014-04-04申龙高瑞昶
化工进展 2014年2期
申龙,高瑞昶
(天津大学化工学院制药工程系,天津 300072)
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,具有许多优点,如:设备所需体积小;较低的操作温度和压力;对不挥发性组分100%的理论截留率;良好的化学稳定性;可与其他分离过程相整合;可处理分离热敏性物质和高浓度废水等。因此,自1963年被首次提出以来,一直受到许多学者的关注。
近几十年,MD的研究取得了巨大的进展,相关的理论和应用研究也较为深入广泛。不断更新的研究成果需要人们紧跟研究工作发展的步伐[1]。本文主要针对最近几年国内及国外对于MD的研究和应用情况作一综述,以期为广大读者提供参考与借鉴。
1 膜蒸馏过程概述
1.1 原理
MD过程是一种热驱动过程,通过疏水性多孔膜将热料液(热侧)与透过侧(冷侧)分隔开,由于进料侧的蒸汽压高于透过侧的蒸汽压,在压差梯度作用下,蒸汽分子由热侧透过膜孔迁移至冷侧,再经冷凝,可得纯净组分。由此可见MD分离的传质过程主要由3个阶段组成:①水分在膜的热料液侧蒸发;②水蒸气穿过膜孔的迁移过程;③水蒸气在膜的另一侧冷凝。
与之相关的传热过程则主要包括4个方面:①热量由料液主体通过边界层转移至膜表面;②蒸发形式的潜热传递;……
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