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纳滤用于一价/二价无机盐溶液分离研究进展

2021-03-06杨丰瑞王志燕方正韩向磊王纪孝

化工学报 2021年2期

杨丰瑞,王志,燕方正,韩向磊,王纪孝

(天津大学化工学院化学工程研究所,天津市膜科学与海水淡化技术重点实验室,化学工程联合国家重点实验室,

天津化学化工协同创新中心,天津300350)

引 言

液体分离是化工、制药、食品、环境等行业不可缺少的重要组成部分,其投资和运营成本占总成本的70%以上[1]。过去几十年中,膜技术迅猛发展,已经广泛应用于各种液体分离过程,显著降低了这些分离过程的成本。通过使用微滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)等技术,人们成功地将悬浮物、大分子溶质、小分子溶质甚至无机盐与溶剂分离开。然而,不同溶质之间的精确分离仍是一个难题,尤其是对混合无机盐溶液中一价和二价盐的分离,RO、UF 等技术都无能为力。

纳滤(NF)是近年来广泛应用的压力驱动膜技术,NF 膜的截留分子量介于RO 膜和UF 膜之间,其对二价及以上价态水合离子等截留能力较强,而对一价水合离子截留能力不强[2−3],因而NF 过程可以选择性地分离无机盐混合物水溶液中的一价盐和二价盐(或高价盐);又因为膜过程具有操作简单、占地小等固有优势,所以NF 过程在一价/二价无机盐溶液分离领域具有广阔的工业化应用潜力。图1统计了2000 年以来,与NF 过程分离一价/二价无机盐溶液相关的英文论文[统计自Web of Science 数据库,检索条件为:TOPIC: (nanofiltration salt separation) NOT TOPIC: (reverse osmosis) NOT TOPIC: (forward osmosis) NOT TOPIC:(electrodialysis) NOT TOPIC: (ion exchange) NOT TOPIC: (dye) NOT TOPIC: (oil) NOT TOPIC:(distillation)]和中文论文[统计自中国知网数据库,检索条件为:(主题=纳滤)并且(主题=无机盐分离)或者(主题=分盐)不包含(主题=离子交换)不包含(主题=电渗析)不包含(主题=染料分离)不包含(主题=隔膜)不包含(主题=蒸发)]的数量,该图表明该领域正逐渐成为研究热点。……

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