第6章气固-液固传质分离过程

传质分离过程主要内容及要求：掌握吸附的基本原理、吸附平衡、吸附动力学、吸附过程及设备。了解结晶过程的基本原理，热力学和动力学基础。

掌握膜分离的基本原理、过程分类、膜和膜组件的类型以及膜分离技术的应用。第六章气固、液固传质分离过程6.1吸附分离过程吸附过程基础吸附是指流体（气体或液体）与固体多孔物质接触时，流体中的一种或多种组分传递到多孔物质外表面和微孔内表面，并附着在这些表面上形成单分子层或多分子层的过程。吸附过程被吸附的流体称为吸附质，多孔固体颗粒称为吸附剂。吸附达到平衡时，吸附剂内的流体称为吸附相，剩余的流体本体相称为吸余相。吸附剂对不同吸附质的吸附能力不同，从而实现组分分离。

物理吸附于化学吸附对比吸附性能物理吸附化学吸附作用力分子引力（范德华力）化学键选择性没有选择性有选择性吸附层单分子或多分子吸附层只能形成单分子吸附层吸附热较小，⋖41.9kJ/mol较大，相当于化学反应热，83.7-418.7kJ/mol吸附速度快，几乎不要活化能较慢，需要活化能温度放热过程，低温有利于吸附温度升高，吸附速度增加可逆性可逆，较易解吸化学键大时，吸附不可逆（1）物理吸附热与冷凝热在一个数量级上，而化学吸附热与其反应热在一个数量级上；（2）适宜温度和压力条件下，所有的气体－固体体系中都将发生物理吸附，而化学吸附只有当气体分子与吸附剂表面能形成化学键时才发生；（3）物理吸附的吸附质分子可通过降低压力的方法解吸，而化学吸附的吸附质分子的解吸要困难得多，往往是不可逆的；（4）物理吸附可以是单分子层吸附也可以是多分子层吸附，而化学吸附通常只是单分子层吸附，某些情况下，化学吸附单分子层上还可能发生物理吸附；（5）物理吸附瞬时发生，而化学吸附一般需要达到一定的活化能后才发生。吸附类型的判断吸附剂通常应具备以下特征：（1）较高的选择性以达到一定的分离要求；（2）较大的吸附容量以减小用量；（3）较好的动力学及传递性质以实现快速吸附；（4）较高的化学及热稳定性，不溶或极难溶于待处理流体以保证吸附剂的数量和性质；（5）较高的硬度及机械强度以减小磨损和侵蚀；（6）较好的流动性以便于装卸；（7）较高的抗污染能力以延长使用寿命；（8）较好的惰性以避免发生不期望的化学反应；（9）易再生；（10）价格便宜。常用吸附剂吸附剂按其化学结构可分为有机吸附剂和无机吸附剂：常用的有机吸附剂有活性炭、球性炭化树脂、聚酰胺、纤维素、大孔树脂等；常用的无机吸附剂有硅胶、活性氧化铝、硅藻土、分子筛等。活性碳—非极性吸附剂活性碳是碳质吸附剂的总称。各种含碳有机物均可以制造活性碳，活性碳的制造主要有两步：碳化—活化。活性炭具有非极性表面，为疏水亲有机物的吸附剂，特别适合于吸附非极性或弱极性有机物；它性能稳定、抗腐蚀、吸附容量大。广泛用于脱除水中有机物；水溶液中的色素等。活性氧化率的化学通式为：Al2O3·nH2O氢氧化铝胶体经过灼烧脱水而制得一种多孔大表面吸附剂。活性氧化铝的表面活性中心是羟基和路易斯酸中心，极性强，对水具有很高的亲和作用。广泛用于脱除气体中的水分，也常用作色谱柱填充材料。活性氧化铝—极性吸附剂硅胶－极性吸附剂硅胶的化学通式为：SiO2·nH2O。用硅酸钠与无机酸反应生成硅酸，其聚合物在适宜的条件下聚合、缩合而成为硅氧四面体的多聚物，经聚集、洗盐、脱水而成为硅胶。硅胶的表面保留着大约5wt.％的羟基，是硅胶的吸附活性中心。在200℃以上羟基会脱去，所以硅胶的活化温度应低于200℃。硅胶常作为干燥剂用于气体或液体的干燥脱水，也可用于分离烷烃与烯烃、烷烃与芳烃，同时硅胶也是常用的色谱柱填充材料。沸石分子筛沸石分子筛是结晶铝硅酸金属盐的水合物，其化学通式为：Mx/m[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O。M代表阳离子，m表示其价态数，z表示水合数，x和y是整数。沸石分子筛活化后，水分子被除去，余下的原子形成笼形结构，孔径为3～10Å。分子筛晶体中有许多一定大小的空穴，空穴之间有许多同直径的孔（也称“窗口”）相连。由于分子筛能将比其孔径小的分子吸附到空穴内部，而把比孔径大的分子排斥在其空穴外，起到筛分分子的作用，故得名分子筛。（a）A型

（b）X型两种常用沸石分子筛的结构

沸石分子筛的吸附作用有两个特点：（1）表面上的路易斯中心极性很强；（2）沸石中的笼或通道的尺寸很小，使得其中的引力场很强。因此，其对吸附质分子的吸附能力远超过其他类型的吸附剂。即使吸附质的分压（或浓度）很低，吸附量仍很可观。沸石分子筛的吸附分离效果不仅与吸附质分子的尺寸和形状有关，而且还与其极性有关，因此，沸石分子筛也可用于尺寸相近的物质的分离。吸附平衡一定条件下，流体（气体或液体）与吸附剂接触，流体中的吸附质被吸附剂吸附，经足够长时间后，吸附质在两相中的含量不再改变，即吸附质在流体和吸附剂上的分配达到一种动态平衡，称为吸附平衡。

相同条件下，流体中吸附质的浓度高于平衡浓度时，吸附质将被吸附；反之，流体中吸附质浓度低于平衡浓度时，吸附剂上已吸附的吸附质将解吸进入流体相，直到达到新的吸附平衡。可见，吸附平衡关系决定着吸附过程的方向和极限，是吸附过程的基本依据。

吸附平衡关系通常用等温下吸附剂上吸附质的含量与流体相中吸附质的浓度或分压间的关系表示（吸附等温线）。Brunauer的五种类型的纯气体物理吸附等温线单组份吸附平衡关系Henry定律在足够低的浓度范围，吸附平衡关系可用亨利定律表述：q—吸附剂的吸附容量；H—Henry系数；p—吸附质在气体混合物中的分压；c—吸附质在液相混合物中的浓度。或Langmuir吸附等温方程Langmuir基于单分子层吸附理论对气体推导出简单和广泛应用的近似表达式：单分子层最大吸附量Langmuir常数，与温度有关两参数都由实验数据确定尽管与Langmuir方程完全吻合的物系相当少，但有大量的物系近似符合。该模型在低浓度范围就简化为亨利定律。Langmuir模型被公认为定性或半定量研究变压吸附系统的基础。Freundlich和Langmuir-Freundlich方程Freundlich方程是用于描述平衡数据的最早的经验关系式之一，其表达式为：Freundlich方程不但适用于气体吸附，也适用于液体吸附。就气体吸附而言，压力范围不能太宽，在低压下不能简化成亨利定律，压力足够高时又无确定的使用极限，通常适于描述窄范围的吸附数据，大范围的数据也可分段关联。特征常数，与温度有关Freundlich和Langmuir-Freundlich方程纯经验方程多组份吸附平衡关系Langmuir方程扩展式忽略各吸附组分之间的相互作用，其他组分的吸附仅仅减小了吸附表面上的空位:纯组分吸附时的对应值如果混合物中两个或多个组分都有相当的吸附量，情况就很复杂。实验表明，一个组分的吸附可增加、降低或不影响另外组分的吸附，这取决于被吸附分子间的相互作用。Langmuir-Freundlich方程的扩展式Langmuir方程扩展式和Langmuir-Freundlich方程的扩展式缺乏热力学一致性，故理论依据不充分，只具有半经验性质，但应用起来比较简便。吸附质在吸附剂的多孔表面上的吸附过程分四步：1、吸附质从流体主体通过分子扩散与对流扩散穿过薄膜或边界层传递到吸附剂外表面，称为外扩散过程。2、吸附质通过孔扩散从吸附剂的外表面传递到微孔结构的内表面，称为内扩散过程。3、吸附质沿内孔表面的表面扩散。4、吸附质被吸附在孔表面上。吸附过程的传质对于化学吸附：吸附质与吸附剂之间有键的形成，第四步可能较慢，甚至是控制步骤。对于物理吸附：由于吸附速率仅取决于吸附质分子与孔表面的碰撞频率和定向作用，第四步几乎是瞬间完成的，吸附速率由前三步控制，统称为扩散控制。吸附机理吸附解吸多孔吸附剂中流体的浓度分布和温度分布外扩散传质过程吸附质从流体主体对流扩散到吸附剂颗粒外表面的传质速率方程为：

相应的传热方程为：内扩散传质过程传热可忽略，传质必须考虑吸附质在微孔中的扩散有两种形式-沿孔截面的扩散和沿孔表面的表面扩散。前者根据孔径和吸附分子平均自由程之间大小的关系又有三种情况：分子扩散、纽特逊扩散和介于这两种情况之间的扩散。当微孔表面吸附有吸附质时，沿孔口向里的表面上存在着吸附质的浓度梯度，吸附质可以沿孔表面向颗粒内部扩散，称为表面扩散。在吸附剂颗粒的微孔中进行传质的数学模型很类似于在多孔催化剂颗粒中的催化反应，一般应用Fick第一定律来进行描述。吸附分离过程与技术根据待分离物系中各组分的性质和过程的分离要求(如纯度、回收率、能耗等)，在选择适当的吸附剂和解吸剂基础上，采用相应的工艺过程和设备。工业吸附过程通常包括两个步骤:将流体与吸附剂接触，吸附质被吸附剂吸附后与其他流体分开，此过程为吸附操作;吸附质从吸附剂上解吸出来，使吸附剂得到再生。若吸附剂不需再生，则此步骤改为吸附剂的更新。常用的吸附分离设备有：

吸附搅拌槽固定床吸附器移动床吸附器流化床吸附器吸附剂的再生方法主要有：变温法、变压法、惰性气体吹扫法和置换再生法槽式搅拌吸附—接触过滤式接触过滤式吸附过程一般在带有搅拌器的吸附槽中进行。操作时，首先将原料液加入吸附槽，然后在搅拌状态下加入吸附剂。在搅拌器的作用下，槽内液体呈强烈湍动状态，而吸附质则悬浮于溶液中。当吸附过程接近吸附平衡时，通过过滤装置将吸附剂从溶液中分离出来。接触过滤式吸附过程属间歇操作过程，常用于溶质的吸附能力很强，且溶液的浓度很低的吸附过程，以回收其中少量的溶解物质或除去某些杂质等。CoCt=0t=t固定床吸附固定床吸附过程是最为典型的吸附过程之一，在制药化工生产中有着广泛的应用。将颗粒状的吸附剂以一定的填充方式充满圆筒形容器，即构成固定床，操作时，含有吸附质的液体或气体以一定的流速流过吸附剂床层，进行动态吸附。当床层内的吸附剂接近或达到饱和时，吸附过程停止，随后对床层内的吸附剂进行再生，再生完成后，即可进行下一循环的吸附操作。可见，固定床吸附过程也是一种间歇操作过程。（a）（b）（c）（d）固定床吸附过程示意图吸附器出口流体中的吸附质浓度随时间而变化的曲线称为透过曲线。

随着吸附过程的进行，传质区将不断向前移动，因而饱和区将逐渐扩大，未用区将逐渐缩小。经过一定的时间后，传质区的前端将到达床层的出口，此时出口流体中的吸附质浓度开始突然上升，该点称为穿透点，如图中的B点所示。穿透点所对应的吸附质浓度和吸附时间分别称为穿透浓度和穿透时间。

固定床吸附过程

右图是典型的两个吸附器轮流操作的流程图。它是一个原料气的干燥过程，当干燥器A在操作时，原料气由下方通入(通干燥器B的阀关闭)，经干燥后的原料气从顶部出口排出。与此同时，干燥器B处于再生阶段。再生用气体经加热器加热至要求的温度。从顶部进入干燥器B(通干燥器A的阀关闭)，再生气携带从吸附剂上脱附的水分从干燥器底部排出，经冷却器使再生气降温，水气结成水分离出去，再生气可循环使用。固定床吸附器流程示意图

变温吸附原理：利用吸附量随温度变化的特性而实现的。变温吸附（TemperatureSwingAdsorption）吸附—加热—冷却变温吸附循环操作在几个平行的固定床吸附器中进行。其中几个在环境温度附近吸附溶质，而另外几个在较高温度下解吸吸附质，使吸附剂床层再生。变压吸附是在接近等温条件下依据吸附量随压力的变化特性而实现的吸附过程。充压—吸附—放压—吹扫变压吸附（PresureSwingAdsorption）移动床吸附固体吸附剂在塔内自上而下移动，到塔底出去后经塔外提升器提升至塔顶循环使用。液体用泵压送,在塔内自下而上流动，与固体物料逆流接触。移动床较固定床能充分利用床层吸附容量，出水水质良好，且水头损失较小。由于料液从塔底进入，水中夹带的悬浮物随饱和炭排出，因而不需要反冲洗设备，对料液预处理要求较低，操作管理方便。目前较大规模废水处理时多采用这种操作方式。吸附分离的应用吸附分离技术广泛应用于石油化工、化学工业、医药工业、食品工业、冶金工业和电子工业等各个工业部门。气体或溶液的脱水和深度干燥中压下乙烯催化聚合聚乙烯时，乙烯气体中的微量水分可用吸附法除去。气体或液体的除臭、脱色和溶剂蒸气的回收活性炭对所有臭气几乎都能吸附。磺化煤可吸附碱性臭气，钠基磺化煤可吸附氯气和酸性臭气等。如采用吸附法还可以对糖液、酒类、食用油等物质进行脱色。气体的预处理和气体中痕量物质的吸附分离精制如用深冷分离空气组分操作前，空气中的水和二氧化碳可用吸附法脱除。环境保护和水处理从废水中脱除酚、吡啶等有机有毒物、回收钾、铀、金、稀土金属等重金属物质。6.3膜分离以天然或合成薄膜为质量分离剂，以压力差、化学位差等为推动力，根据液体或气体混合物的不同组分通过膜的渗透率的差异实现组分的分离、分级、提纯或富集的过程。

膜分离MembraneSeparation膜膜组件膜分离过程膜应具备下述两个特性：膜必须具有两个界面，分别与上游侧与下游侧的流体物质互相接触。膜应具有选择透过性。膜——Film，MembraneFilm：thincoatingorcovering薄层物质。Membrane：具有选择透过性的薄层物质。膜按膜材料：高分子膜、无机膜按制膜工艺：核孔膜、相转化膜、动力形成膜按膜的状态：固膜、液膜、气膜按膜的截面形式：对称膜、非对称膜、复合膜按膜结构的疏密程度：致密膜、多孔膜按膜的形状：平板膜、管式膜（中空纤维膜、毛细管膜、粗管膜）膜的分类膜材料膜材料的基本特性：能够成膜热稳定性好化学稳定性好一定的机械性能膜材料的选择（或设计合成）依据：膜材料本身的物理化学性质膜材料与分离体系中组分间的相互作用有机材料（纤维素衍生物、聚砜类、乙烯类高分子等）特点：易于制备、容易加工成膜；膜结构易于调控、成本低廉；耐强酸碱及耐高温能力较差膜材料无机材料（陶瓷、玻璃、金属、沸石）特点：化学和热稳定性好、便于清洗；膜结构调控难度大、加工制备成本高；脆、易碎膜材料种类：膜的制备方法高分子膜的制备相转化法、复合膜法定向拉伸法、核径迹法（痕迹刻蚀法）熔融挤压法、溶出法等无机膜的制备烧结法、溶胶-凝胶法、化学提取法高温分解法、化学气相沉积法、电化学沉积法等浸没沉淀相转化制膜法大部分工业用膜采用浸没沉淀相转化法制备。方法步骤：配置聚合物溶液（聚合物+溶剂+添加剂）；对溶液进行预处理（如过滤、脱泡、或静置）；对聚合物溶液以某种方式成膜；适当时间的蒸发；浸入含非溶剂的凝固浴；适当后处理（如加热）。金属或金属化合物前驱体聚合物路线胶体路线Sol（粒子溶胶）Sol（聚合物溶胶）聚合物凝胶胶态凝胶干燥有机-无机混合膜烧结无机膜介质膜涂层水有机溶剂溶胶-凝胶制膜法方法步骤：制备溶胶：金属或非金属醇盐氧化水解；溶胶转化成凝胶：改变胶体粒子表面电荷，低温干燥；干燥与烧结成膜。溶胶-凝胶法是制备无机膜的基本方法之一。1、分离性能截留率（描述反渗透、超滤、纳滤膜）其中，Rr、Ra分别为真实截留率和表观截留率；c2、c3分别为被分离物系中某组分在原料主体的浓度、上游侧膜界面处浓度和透过侧浓度。分离系数（描述渗透汽化和气体分离膜）其中，α表示分离系数；x，y分别表示膜原料侧和透过侧混合物中组分的摩尔分数，A，B表示两组分。c1c2c3膜的分离透过性能2、透过性能透过通量（液体组分）：单位时间内通过单位膜面积透过膜的量透过速率（气体组分）：单位压力梯度下通量膜的通量衰减系数（表征因膜压损和浓差极化、膜污染等引起的通量随时间的衰减程度）：其中，Jt为运行t倍单位时间的通量，J1为运行单位时间后的通量，m为通量衰减系数膜组件膜组件类型平板膜：板框式膜组件，（螺旋）卷式膜组件管式膜：中空纤维膜组件、毛细管膜组件、（粗）管式膜组件一个性能良好的膜组件一般应具备下述要求：①原料侧与透过侧的流体有良好的流动状态，以减少返混、

浓差极化和膜污染；②尽可能高的装填密度（单位体积膜组件中填充膜的有效面

积），并使膜的安装和更换方便；③装置牢固、安全可靠、价格低廉和易维护。板框式膜组件及其特点板框式膜组件是由许多板和框堆积组装在一起而得名，其外观类似普通的板框式压滤机。它是膜分离历史上最早问世的一种膜组件形式。优点组装比较简单；膜的更换、清洗较易，可单独更换膜片；坚固、耐用、可靠性好；原液流道截面积较大，压力损失较小；不易堵塞，对预处理要求较低。缺点

对膜的机械强度要求高（由安装、更换和流体湍动造

成的对膜的冲击）；密封边界长（增加了加工成本）螺旋卷式（卷式）膜组件的结构是由中间为多孔支撑材料，两边是膜的“双层结构”装配组成的。其中三个边沿被密封而粘结成膜袋状，另一个开放的边沿与一根多孔中心产品水（液）收集管连接，在膜袋外部的原水侧再垫一层网眼型间隔材料（隔网），也就是把膜-多孔支撑层-膜-原水侧隔网依次叠合，绕中心集水管紧密地卷在一起，形成一个膜元件，再装进圆柱型压力容器中，构成一个螺旋卷式膜组件。卷式膜组件及其特点卷式膜组件及其特点优点比板框膜组件的装填密度高（单位体积中的膜面积称为装填密度），达200~800m2/m3;单个膜组件的压力损失相对中控纤维膜组件较小。缺点当原料中含有悬浮固体时使用有困难；膜组件制作工艺复杂、要求高，尤其是用于高压操作时难度更大；膜损坏后不能更换。管式膜组件是指在圆管状支撑体的内侧或外侧刮制上一层半透膜而得到的圆管形分离膜，再将一定数量的这种膜管以一定方式连成一体，其外形及类似于列管式换热器。管式膜组件及其特点优点流动状态好，流速易控制；安装、拆卸、换膜和维修均较方便；能处理含有悬浮固体的溶液；机械杂质清除比较容易；合适的流动状态可减少浓度极化和污染。缺点与平板膜相比，管膜的制备条件较难控制；单位体积内有效膜面积小；管口的密封也比较困难；价格较贵。中空纤维膜组件及其特点中空纤维膜是一种极细的空心膜管，其本身不需要支撑材料即可耐受很高的压力，它实际是一根厚壁的环柱体，纤维的外径有的细如头发，约为50~200μm，内径为40~100μm。优点无支撑体；膜组件能做得非常小，也能很大；装填密度很高（16000~30000m2/m3）。缺点透过液侧的压力损失大（因纤维间距太小，阻力大）；膜面积污染去除较难，需要采用化学清洗；对原料液的预处理要求严格；纤维损坏后，无法更换。膜分离过程名称原料相分离剂产物原理应用实例气体渗透气压力、膜气浓度差、压差富氧、富氮渗析液多孔膜液浓度差血液透析电渗析液电场、膜液或气电位差氨基酸脱盐渗透汽化液致密膜、负压液溶解、扩散醇类脱水反渗透液膜、压力液克服渗透压海水淡化纳滤液膜、压力液压差水软化超滤液膜、压力液压差纯水预处理微滤液或气膜、压力液或气压差化学品的过滤澄清膜分离过程推动力：压力差、浓度差、电位差等。微滤、超滤、纳滤和反渗透部分膜过程研究发展状况MF-微孔过滤；RO-反渗透；UF-超过滤；HD-血液透析；PV-渗透汽化；ED-电渗析；GS-气体分离；MR-膜反应器；BM-双极性膜；II-免疫分离

低速增长价格稳定性高速增长使用可靠性技术状况出售状况IIBMMRPVGSEDROUFMFHD过程优化基础研究过程开发反渗透（ReverseOsmosis）压差>渗透压差用一张只能透过溶剂而不能透过溶质的理想膜将容器分成两部分，在膜的两侧分

别注入纯溶剂和溶有溶质的溶液，当两侧具有同样的高度时，溶剂侧中的溶剂将

自发地穿过膜流入溶液一侧，这种现象叫渗透(osmosis)。

随着溶剂不断地流入，溶液侧的液面将不断升高，最后当两侧液面差为H时，溶

剂将停止透过膜，体系处于平衡状态，H高度溶液所产生的压头，称为该溶液的

渗透压π，π=ρgH。若在容器的溶液上方加一个压力p，且p>π，，则溶液中的溶

剂透过膜向纯溶剂侧流动，这一现象称之为反渗透(ReverseOsmosis)，亦称为高

滤(hyperfiltration)。反渗透工艺流程段：流经膜组件浓缩液（浓水）不经泵自动流到下一组膜组件处理。级：流经膜组件浓缩液（浓水）再经泵被动流到下一组膜组件处理。

段数：同一级中并列的膜组件数。

级数：进料经过加压的次数。一级一段连续式反渗透流程一级一段循环式反渗透流程水回收率不高，较少采用pppp产水量较大，但水质下降一级三段连续式反渗透流程二级一段循环式反渗透流程料液浓缩，产水量增大低压低浓度，提高膜寿命多级多段循环式反渗透流程第1段第m段第n段水回收率提高，透过水水质提高膜不对称或复合膜厚度亚层≈150μm，皮层≈1μm孔尺寸＜2nm推动力压力：半咸水，1.5~2.5MPa

海水，4.0~8.0MPa分离原理溶解-扩散，优先吸附/毛细管流膜材料三醋酸纤维素、聚芳香酰胺、聚酰胺和聚醚脲（界面聚合）主要应用—海水、半咸水脱盐—生产超纯水（电子工业）—果汁和糖浓缩、牛奶浓缩—废水处理（市政废水、工业废水等）反渗透预处理反渗透膜组件产品水原水供水槽海水澄清池海水高压泵电动机能量回收涡轮

浓水混凝剂杀菌剂杀菌剂除氯还原剂消毒剂保安滤器常规海水淡化工厂工艺流程经过反渗透膜处理后的渗透液海水，其含盐量大大降低，淡化后，水质甚至优于自来水，可供工业、商业、居住及船舶、舰艇使用。待分离气体混合物以高压供给膜装置，进入膜的一侧，膜的另一侧保持较低压力，膜两侧压力差作为气体透过膜的推动力，由于供料组分的相对迁移速率不同，因而得到分离。主要截留较大的物质或不易在膜中溶解的物质。气体膜分离（GasSeparation）气体通过微孔膜的微孔扩散机理气体通过致密膜的溶解-扩散机理两种机理：天然气净化膜分离提氦制备氮气富集氧气气体脱湿有机蒸汽分离烟道气脱二氧化硫气体膜分离应用二级膜分离从合成氨驰放气回收高浓度氢的流程简图从催化重整尾气中回收氢气合成氨驰放气中氢回收装置膜法天然气脱水工业装置渗透汽化（

Pervaporation）真空、载气吹扫渗透汽化过程示意图

在膜两侧压差（跨膜压差）作用下，使料液侧混合物中优先吸着组分渗透通过膜，并在（邻近）下游侧膜截面上汽化，达到混合物分离，获得纯化产物的一种新型膜分离技术。

溶解-扩散机理微孔流机理

现在渗透汽化过程已在两个方面工业化。首先，也是最重要的应用是从较高浓度中的乙醇溶液脱水，德国的GFT公司在这一领域处于领先地位。另一方面工业化的应用是从被污染的水中除去少量的有机溶剂，这项技术是被美国MTR开发的。有机混合物脱水易挥发有机溶剂的(浓缩)回收有机-有机混合物的分离

有机尾气回收有机合成产物脱除小分子

渗透汽化分离应用异丙醇脱水的蒸馏－PV集成工艺PV-精馏集成生产无水乙醇工艺日本三井造船厂公司在2000年的报导中称将A型沸石多通道膜用于乙醇渗透汽化脱水已稳定运行一年。膜面积为60m2的渗透汽化装置，无水乙醇的生产能力已达到530L/h，膜的分离性能显然比高分子膜优秀。MTBE传统生产分离工艺精馏-PV集成过程生产MTBE新工艺电渗析是一种电化学过程，利用膜和电位差从水溶液和其它带荷电的混合物中分离离子物质的膜过程。电渗析（Electrodialysis）直流电场作用下，溶液中的荷电离子选择性地定向迁移透过离子交换膜并得以去除的一种膜分离技术。实质是利用带电离子或分子的传导电流的能力。离子交换膜：一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。

+

-

Cl-

Na+

阴膜

+

-

Cl-

Na+

阳膜

膜是导电的，允许带正电荷通过的阳离子交换膜、允许带负电荷通过阴离子交换膜。电渗析应用电渗析广泛地应用于苦咸水脱盐，在世界的某些地

区电渗析是生产淡水的主要过程。食品工业中的果汁和乳品工业的浓缩等冶金工业中废水中回收金属离子金、镍等医药工业中的维生素、氨基酸等的分离盐水淡化阳膜阴膜阴膜阳膜+++++++++++----------阳级阴级+—12345浓缩室浓缩室淡化室N+aN+aN+aN+a-Cl-Cl-Cl-Cl-ClN+aN