冶金业膜蒸馏前景论文(2)
时间：2021-08-314膜蒸馏存在的问题及发展方向
4。1膜蒸馏过程中存在的问题[5—10]
膜蒸馏过程具有一些其它膜过程所不具备的优点，但也存在一些缺陷：
1）通量较小。虽然个别设计很好的膜蒸馏系统水通量可达75kg/（m2h），但一般膜蒸馏的通量无法与反渗透相比，且随着膜蒸馏过程的进行，膜通量会随着时间的延长而下降。造成膜通量衰减的原因一般有两个：一个是膜污染，另一个是膜被润湿。造成膜污染的原因可能是多方面的，如膜表面细菌的生长或是由于料液浓度过高（特别是料液接近于饱和时），膜蒸馏过程中会出现溶质组分在膜表面处的浓度高于其在料液主体中浓度的现象，即浓度极化。虽然从理论上讲，浓度极化会削弱浓度边界层内的传质推动力，从而使膜蒸馏过程的跨膜通量减小，但如果挥发性组分的蒸汽压随溶质浓度的升高下降不明显，浓度极化对跨膜通量的影响往往可以忽略。但浓度极化对膜蒸馏过程影响的另一方面是对多孔疏水膜疏水性的破坏，即当膜表面处溶质浓度高至一定程度将会导致膜被润湿。膜孔润湿被认为是膜蒸馏过程中最严重的膜污染。
2）热效率较低。一般只有30%左右，大部分的热量通过热传导损失。膜蒸馏过程中，由于热边界层的存在，料液侧膜表面处的温度低于料液主体的温度，渗透液侧膜表面的温度高于渗透液主体的温度，这种现象称为温度极化。温度极化的存在使得在膜两侧主体造成的温差没有全部用于料液汽化，跨膜传质的推动力减小，通量降低，是影响膜蒸馏过程热效率的重要因素。
3）对膜蒸馏专用膜及元件制造的研究非常薄弱。膜蒸馏所采用的膜材料性能的好坏是影响膜蒸馏工艺指标的关键。目前国内膜蒸馏所采用的膜材料，由于均为代用品，某些主要性能基本上都还不过关，从而制约了膜蒸馏技术的大规模工业应用。
4。2膜蒸馏技术的发展方向[5—10]
膜蒸馏作为一个新的膜过程在国际上尚未实现大规模工业化。我国实现膜蒸馏工业化必须从以下几方面对膜蒸馏进行深入的研究：
1）研制分离性能好、价格低廉的膜。提高膜蒸馏在实际工业应用中的竞争力，膜是关键。目前使用聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯制备的膜性能不能完全达到膜蒸馏工业化生产指标要求，其用于盐水淡化和纯水制造竞争力都不强。故迫切需要研制出孔径分布均匀、孔隙率大、膜孔弯曲因子小、疏水性能优良的膜，尤其是加强中空纤维式膜的制备研究以推动膜蒸馏过程中膜元件商业化发展，从而推动膜蒸馏的工业化应用。
2）完善机理模型。正确了解膜蒸馏机理是进行过程强化和设计计算的理论指导；对膜蒸馏的过程机理虽然已有不少的研究和解释，但模型中一般包含大量的需经实验测定的参数，可靠性较差。
3）提高热利用率。热效率是膜蒸馏的一个重要的技术经济指标。热效率低是影响膜蒸馏大规模工业应用的主要因素之一。因此，如何减少膜蒸馏中的热损失，提高热效率是值得研究的一个课题。
4）扩大研究范围。目前膜蒸馏的应用主要还在于水溶液的分离和浓缩，但对恒沸物的分离方面还不多。特别是对有机溶剂混合物的分离就更少，这是膜蒸馏可研究发展的一个大领域，也是决定膜蒸馏可否替代常规蒸馏的关键。
5）加强对真空膜蒸馏的研究。在四种膜蒸馏方式中，真空膜蒸馏的通量相对较大，而且操作过程中膜不易损坏，下游侧的阻力也较其它三种要小。随着膜材料的开发和制膜工艺的进步，疏水膜的性能将提高而其成本会下降，膜蒸馏分离技术将会得到更快的发展，其在冶金生产中的应用也将越来越广。相信膜蒸馏技术会在研究和应用的生产实践中不断发展，一步步地走向成熟。
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