新膜及膜过程的研究现状及发展动向

本文综述了双极性膜及其电渗析、膜蒸馏、膜萃取、无机膜等新膜及膜过程，简要说明其研究状况，应用前景和发展动向。     

试简述膜萃取过程分离原理

文章介绍了膜萃取的发展历史及其技术特点、综述了疏水膜或亲水膜为固定界面的膜萃取过程的分离原理;对影响膜萃取过程的主要因素进行了分析;在此基础上提出了目前膜萃取技术在工业分离、生化反应以及与色谱连用进行在线监测等方面的主要用途及应用研究现状;并结合膜萃取过程的目前存在的问题,展望了膜萃取未来研究方向。     

膜萃取在含铀废水处理中的应用研究进展

铀水冶和精制过程中会产生大量的低浓度含铀废水,对环境造成了严重污染。本研究对膜萃取技术处理含铀废水进行了综述,主要归纳了液膜、中空纤维膜、聚合物包容膜这3种膜在膜萃取处理含铀废水中的具体应用情况,简要说明了膜萃取技术在含铀废水处理中所具有的优点和应用潜力。同时对膜萃取技术的应用特点、机理进行了分析,并对膜萃取技术未来的发展趋势进行了展望。     

一种新的膜过程—膜萃取

膜萃取是膜过程和液—液萃取相结合的新的分离技术。本文介绍了膜萃取过程的研究状况,分析了这种交叉组合的新的膜过程的特点,说明了膜萃取研究的内容、方法及存在问题。     

新型膜分离过程

介绍渗透汽化、膜萃取和充气膜过程等新发展的膜过程,简要说明它们的原理、研究现状、操作特点及其应用与发展前景。     

膜萃取过程的传质特性研究

膜萃取是一种新型的分离技术。本文在中空纤维膜器中研究了膜萃取过程的传质特性。通过四种不同体系的实验,求取了基于水相的总传质系数,提出了求算膜萃取过程中各分传质系数k_(?)、k_(?)、k_(?)的半经验关联式。研究表明,减小膜阻可以强化膜萃取过程,提高过程的总传质系数.比较和分析膜萃取过程中各部分传质阻力,可以看出,对于萃取相平衡常数m1的体系应选用疏水膜器,对于m1体系则应选用亲水膜器。     

膜萃取的应用研究

膜萃取是膜分离与液－液萃取相结合的一种新型分离技术。本文综述了膜萃取在金属萃取、有机物萃取、生化产物及药物萃取以及膜萃取生物降解反应器和酶膜反应器等方面的研究,讨论了膜萃取付诸实施的关键。指出,当前膜萃取过程付诸实施的关键是膜材料的开发和传质的强化并提出中空纤维膜萃取器是实现膜萃取的重要装置。     

膜接触器及其相关过程在废水处理中的应用

膜接触器是一种通过膜作为两相之间的分离界面而实现相间传质的新型杂化膜过程,具体应用形式包括膜蒸馏、膜萃取、膜吸收、膜结构填料等.膜接触器使用微孔中空纤维膜将两流体分隔开,膜孔为两流体之间提供传质的场所.与传统接触分离器相比,新兴的膜接触器拥有分离效率高、工作范围宽、两相流速可单独控制以及结构紧凑等诸多独特的优点.文章着重于膜接触器及其相关过程在废水处理领域的最新研究成果和进展,具体分析比较了上述几种膜接触器的结构、工作原理和操作特点,充分展示了膜接触器在废水处理以及化工、医药、食品等领域特种分离中的广阔应用前景.     

乳化液膜萃取乳酸稀溶液过程中的渗透溶胀及模拟

根据膜相中载体萃取的机理,指出载体在萃取溶质后形成的络合物具有一定的亲水性．采用气相色谱法,分别对含有表面活性剂和载体的膜相在与乳酸溶液接触后的溶水率进行了测定,结果发现其溶水率远高于与无溶质的外相水接触后的膜相溶水率．所以渗透溶胀进人内相的水除表面活性剂分子结合的迁移外还有载体-溶质络合物结合水．从而提出了实际萃取过程中乳化液膜渗透溶胀的反应-溶解-扩散机理,并提出了相应的数学模型,经与实验数据比较,结果吻合较好．     

萃取法处理含酚废水的研究进展

介绍了液-液萃取、膜萃取和液膜萃取3种萃取处理含酚废水方法,叙述了它们的原理、特性、工艺以及应用优势和存在问题。认为高效、低毒、溶解度小、廉价萃取剂的开发,多种萃取剂混合协同作用的机理研究对提升整个萃取效率起关键作用;膜萃取应从膜材料着手,加强制备廉价、高通量的膜组件;并着力研究膜溶胀和膜污染的机理和控制方法;液膜法目前尚缺乏大规模工业化应用实例,如何提升其稳定性还需进一步的研究。     

超声波技术强化膜分离过程的研究进展

对超声波技术在膜分离过程中的应用与研究进展进行了综述.介绍了超声波在强化过滤过程、辅助膜清洗、传质膜分离过程中的应用以及强化过程的影响因素,并评述了超声波对膜结构的影响.表明超声作用下的膜分离过程,其渗透性能确有改善,但有时超声波也会对膜造成损伤,需引起注意.     

微纳米气泡控制膜污染研究进展

膜污染是阻碍膜分离技术大规模推广应用的主要问题之一,膜污染控制技术一直都是膜科学领域的研究热点.其中,基于气液两相流的膜污染防控技术已经得到了诸多研究和广泛应用.微纳米气泡因其不同于普通大气泡的独特物理化学性质,近年来在各个领域被广泛关注,而微纳米气泡控制膜污染的研究也日益活跃.文中综述了气液两相流控制膜污染技术的相关...     

燃煤烟气中CO2膜吸收分离技术的膜浸润特性述评

膜吸收法是分离燃煤烟气CO₂的主要工艺之一,膜润湿造成的膜阻力增加以及膜表面形态改变是膜吸收法研究中遇到的主要问题,阻碍了膜吸收法的广泛应用。本文在膜吸收法的基本原理基础上,阐述了影响膜润湿的因素（吸收剂种类、吸收液浓度、温度、液相压力和流速）以及膜特性因素（膜材料和膜结构）的最新进展,详细分析了膜与吸收剂之间的兼容关系,确定孔润湿是制约膜组件长期稳定运行的关键因素。最后提出了未来缓解膜润湿方面的主要研究方向：优化操作条件、开发新型性价比高的吸收剂和膜材料以及通过进行膜的表面改性等手段来改善膜和吸收剂的兼容性,提高膜接触器长时间运行的稳定性以及进一步细致探究如何恢复膜组件的性能,从而提高重复利用率。     

纳滤膜分离技术及其进展

纳滤技术是一种介于超滤和反渗透之间的新型分离技术。作者介绍了纳滤膜的特性及其独特的分离特点。高分子纳滤膜的几种主要制备方法的制备原理、制备要点,国内外纳滤膜在生产研究方面的进展,以及当前已商品化的几种主要的纳滤膜的材质。最后简单介绍了纳滤膜在水处理、食品、生化、医药、染料和化工等领域的应用进展,指出今后的发展将着重于传质机理、新的膜材料及集成工艺开发等方面。     

Mass transfer, fluid flow and membrane properties in flat and corrugated plate hyperfiltration modules

Concentration polarisation, decreasing the efficiency in membrane separation processes, can be reduced by increasing mass transfer between membrane surface and bulk of the feed stream. Analogous to techniques used in plate heat exchangers efforts have been made to enhance mass transfer in a plate hyperfiltration module by using a corrugated membrane in stead of a flat one. The corrugations are pressed into an originally flat membrane. These corrugations do not only have an influence on the mass transfer, but also on such membrane properties as salt and water permeability. Corrugations enhance mass transfer in a more effective way than increase of flow rate does.

The effect of the corrugations on membrane properties shows a large spread. For corrugated membranes prepared by our group, flux increases of 100% at almost the same or even slightly higher retentions have been obtained.     

微尺度过程强化的结晶颗粒制备研究进展

结晶颗粒制备技术在化工、医药、电子、生物等领域具有不可替代的作用。近年来,随着化工过程强化和微化工技术的快速发展,基于微尺度的过程强化方法在晶体颗粒制备过程中得到广泛的应用,成为高端颗粒制备的前沿技术。本文系统综述了该领域的研究进展：围绕微流控组件,简述微结构混合器、微流体技术对提高微观混合效率的原理及其在纳米材料、药物结晶等领域的应用;围绕微尺度力场,综述超重力旋转填充床的结构设计、可视化研究,超声场为代表的声空化效应及外加力场对超细纳米颗粒制备和药物连续结晶过程的应用;进一步,针对新型膜微尺度传质强化过程,分析微孔膜材料强化传质过程以及膜表面的晶体颗粒“黏附-生长-脱落”运动行为,阐明影响微孔膜分散传质强化过程的关键结构和过程参数,系统论述致密膜液层强化传质的表面更新机制和控制结晶颗粒制备的多级膜操作系统。最后,展望微尺度过程传质强化的结晶颗粒制备技术发展趋势。     

双极膜法制酸碱工艺参数的试验研究

本文对利用双极膜水解离技术将盐转化为相应酸和碱的多种工艺参数进行了探索，讨论了电流效率、转化主经、电流密度、膜平衡、能耗等因素对双极膜应用的影响。根据试验研究结果，提出了双极膜法将盐转化为相应酸和碱的最佳工作条件。     

双膜组件及耦合工艺的研究与应用进展

气体膜分离技术受到工业化膜材料性能的限制，往往不能同时达到生产过程对选择性和渗透性的要求。双膜组件是将两种气体渗透性能不同甚至相反的膜材料集成到一个组件中，可以很好地弥补膜材料自身选择性差以及渗透速率低的缺陷。首先介绍了双膜组件的研究进展，回顾了双膜组件从产生到发展几个主要研究团队的贡献。随后，介绍了双膜组件强化传质和分离的特点，展示了双膜组件降低膜两侧浓差极化的基本原理，分析了流动形式对组件分离效率的影响。接着借助实例对基于双膜组件的双膜+吸收、双膜+反应和双膜+冷凝+精馏的3种耦合流程工艺进行了详细阐述。最后对双膜组件的研究和工业应用进行了展望，指出通过与其他分离方法进行耦合双膜组件在石油化工、天然气工业等领域已经显现出一定的潜力和独特的优越性，提出双膜组件的研究还处于发展阶段，需要加强膜组件分离序列及操作条件方面的实验研究。     

电渗析苦咸水淡化技术研究进展

电渗析苦咸水淡化技术具有脱盐效果好、成本较低、绿色环保等优点,但存在制膜工艺繁琐、传质模型不够精确、能效有待提升等问题。本文首先分析了苦咸水电渗析用离子交换膜的制备及改性方法,对膜材料存在的问题进行了探讨。综述对比了苦咸水电渗析在简化模型、理论模型、半经验模型方面的原理及最新进展,系统总结了常规苦咸水电渗析过程的运行方式和工艺优化策略,并进一步介绍了以新型电去离子、冲击电渗析、可再生能源驱动电渗析为代表的新型电渗析过程在苦咸水淡化方面的原理及应用。在此基础上,提出了今后的研究方向集中于降低制膜成本、优化传质模型、探究集成膜法淡化工艺以及新型电渗析过程等方面。     

气/液膜接触分离过程及其膜材料研究

新型气液膜接触器是很多具有共同特点膜过程的总称,它使用高分子膜将两流体分隔开,膜孔为两流体提供有效传质的场所,与传统分离器相比具有许多独特的优点,日益成为分离科学研究的热点。简述膜接触器在不同气/液分离体系中的应用,针对膜吸收、膜蒸馏、膜结构填料等三种典型的气/液界面膜接触分离过程,从结构、膜材料、传质、分离效率等方面详细进行了分析和比较。着重介绍了近年来相关领域膜材料学的研究进展,如高分子膜材料、成膜方法以及膜材料的改性方法(等离子体改性法、紫外辐照法和表面涂覆改性法等)等。