文档介绍：第七届全国膜与膜过程会议
高从堦
杭州水处理技术研究开发中心
中国海洋大学
膜分离科技的发展与趋势
目录
1前言
2 我国膜分离科技发展简谈—文章
3 ICOM-2011大会报告和主题报告简介
4 膜的制备和成膜机理
5 膜的结构、性能和表征
6 膜元件和组件形式
7 膜的应用
8 主要膜过程进展
9 有关分离膜的专利和标准
结语
1 前言
膜对于每一个人都是不陌生的,它广泛地存在于自然界,与生命起源和生命活动紧密相关,在许多自然现象中发挥重大作用,在现代化的经济发展和人民日常生活中也扮演重要角色。但是,人们对膜的认识和开发仅有二百多年的历史,而膜科学和技术的飞跃发展是半个世纪的事,现在仍以极高的速度向前发展,倍受科技界和工业界的重视。
发展简介
近50年来,微滤、渗析、电渗析、反渗透、人工肾、超滤、液膜、气体分离膜、纳滤、控制释放、渗透汽化、无机膜、膜接触、亲和膜、手性膜和膜反应等过程相继发展起来。在能源、电子、石化、医疗、医药卫生、重工、轻工、食品、饮料等行业以及人民日常生活和环保等领域均获得广泛的应用,产生了显著的经济和社会效益。33万吨/天的反渗透海水淡化大型工厂,每天万吨计的众多发电厂的膜法补给水系统,用膜近万平方米的大型超滤退浆废水处理厂,每小时数万标方的合成氨弛放气H2回收装置,年产4万5千立方米无水乙醇的渗透汽化厂,每年拯救近百万人生命的人工肾设施……这些可作为膜技术应用的代表说明其规模、水平和独特而重要的作用。
图1-1 历史上膜的一些主要发展
膜反应器,渗透汽化
无机膜,纳滤,膜蒸馏(1980s)
提出液膜概念,医用膜(1968)
气体分离研究开始,ED(1954)
合成离子交换膜(1950)
Donnan理论的提出(1911)
渗透压关系式的建立(1877)
渗透装置出现(1863)
离子交换现象的发现(1833)
渗透现象的发现(1748)
杂化、智能、仿生膜,膜分子设计(2000s)
亲和膜、促进传递、
膜能转换、其他……(1990s)
气体分离、超滤、控制释放(1970s)
世界上第一张高通量反渗透膜(1960)
提出反渗透脱盐设想(1953)
合成离子交换树脂(1945)
系列化微孔膜闻世(1907)
发现超滤现象(1861)
膜(1846)
气体透过膜现象的发现(1831)
图1-2 膜发展状况、发展速度和销售额示意图
可用?
高增长
低增长
透析
微滤
超滤
反渗透
电渗析
控制释放
气体分离
渗透汽化
双极膜
液膜
膜反应器
闸膜
促进传递
探索中
发展中
成熟中
衰退
销
售
额
发展中的膜分离技术
Membrane (Bio)Reactor (膜(生物)反应器)
Bipolar Membrane (双极膜)
Vapor permeation (蒸汽渗透)
Membrane Distillation (膜蒸馏)
Catalytic Membrane (催化膜)
Controlled Release (控制释放)
Facilitated Transport (促进传递)
Affinity Membrane (亲和膜)
Membrane-based Absorption (膜基吸收)
Membrane-based Extraction (膜基萃取)
Supported Liquid Membrane (液膜)
2 我国膜分离科技发展简谈
高从堦邓麦村陈翠仙徐南平
摘要; 一、前言;
二、成膜和分离机理;
三、主要膜过程
: 1)反渗透(RO)2)纳滤(NF)3)超滤(UF)4)微滤(MF)
: 1)电渗析(ED)2)氯碱工业用膜3)双极膜4)(燃料)电池隔膜
: 1)中空纤维膜法提氢 2) 卷式膜法富氧 3)中空纤维膜法富氮
4)工业气体膜法净化 5)空气中有机蒸气的膜法回收 6)集成分离技术
: 1)渗透汽化膜①水优先透过膜②有机液优先透过膜
2)渗透汽化的应用①有机溶剂脱水②水中有机物的脱除③有机/有机混合物的分离
: 1)无机膜及其制备2)无机分离膜的应用3)无机膜催化反应
:1)人工肾和人工肺 2)血液过滤膜3)人工器官和免疫隔离4)膜基药物控制释放
: 1)液膜 2)膜反应器 3)膜蒸馏 4)膜萃取 5)膜接触 6)膜亲和 7)膜传感器
四、结束语
中国科学技术前沿,1999/2000,中国工程院版,高等教育出版社,311-334
3 ICOM-2011大会报告和主题报告
三个大会报告:
Plenary Lecture 1-- Labs-on-a-Chip for medi