關於氣體膜分離技術那點事

有人說20世紀是電子技術大展宏圖的年代， 那麼膜分離技術就是21世紀技術。 膜分離技術作為一種新興的高科技分離技術。 其內容包羅萬象， 涉及到各個領域。 可以這麼說， 當你面對物質分離的時候， 你可以考慮膜分離技術， 也許她就可以給你一個最好的答案。 在所有技術中， 我國的膜技術的綜合實力或許是唯一一個走在世界前列的技術。 她是我們國家老一輩科學家多年努力的結果， 也是政府大力支持、推動的結果。

筆者將在此與廣大科技工作者共同介紹膜分離技術， 推廣膜分離技術， 振興中國科學技術。

下面我先簡單介紹一下氣體分離膜技術（有機膜）

膜技術即是一項古老的技術， 又是一項新興的高新技術， 代表了二十一世紀分離技術的發展方向。 膜在自然界中， 特別是生物體內廣泛而恒久地存在著， 它與生命起源和生命活動密切相關，

是一切生命活動的基礎。 膜過程在許多自然現象中發揮了重大的作用， 在現代經濟發展和人民的日常生活中扮演著重要的角色。 膜技術是現代仿生技術研究的一項重要內容。

近30年來， 作為一門新型的高分離、濃縮、提純及淨化技術， 新的膜過程不斷地得到開發研究， 如滲透汽化、膜蒸餾、支撐液膜、膜萃取、膜生物反應器、控制釋放膜、仿生膜、生物膜等。 而傳統的膜過程也更加成熟， 進一步得到工業化， 產業化， 市場化， 如微濾、超濾、納濾、反滲透、滲析、電滲析、氣體分離等等。

各種膜過程具有不同的機理， 適用於不同的物件和要求。 其共同特點是：

1、工藝流程簡單、設備少， 經濟性好， 操作方便、開停車靈活。

2、一般無相變， 分離係數較大，

動力及傳動設備少， 耗能低， 占地面積小， 維修方便。

3、無“三廢”， 無二次污染， 不會對環境造成危害， 屬環保技術。

4、系統放大簡單， 可以大規模集成， 無放大效應。

從廣義上來說， 膜就是一種介質， 可以是氣體、液體或者固體， 但固體膜應用得較為廣泛， 目前我廠使用的膜即為一種固體膜。 膜能夠成為真正意義上的分離膜， 必需具備兩個條件， 一是必需很薄， 對所要分離的物質具有很高的透過性， 二是必需對所要分離的物質中的不同組分具有不同的透過性。 氣體分離膜技術是利用不同氣體通過某一特定膜的透過速率不同而實現物質分離的一種化工單元操作。 其傳質推動力為膜兩端的分壓差。 因此， 從理論上說， 任何一種氣體混合物都可以用氣體分離膜技術這種化工單元操作實現分離，

只要我們找到一種合適的膜。

氣體分離膜技術70年代初即有工業應用， 真正奠定其在氣體分離市場地位的是美國Monsanto公司1979年推出的“Prism”H2/N2膜分離裝置。 目前膜法分離回收氫在工業上除用於合成氨弛放氣中氫分離回收外， 還用於煉油工業尾氣中氫的分離、回收及合成氣H/CO比例調節。 另外還有天然氣脫濕， CO2分離、回收， 空氣分離等。 目前氣體分離膜技術已經被大多數工程技術人員所接受和認可， 並且將該技術作為氣體分離過程中較為優先考慮的單元操作。

氣體分離膜技術與其它分離技術相比具有許多獨特的優勢， 如分離過程中無相變， 因此一般說能耗較低。

傳質推動力為壓差， 因此分離過程較為容易實現， 如果氣源本身就具有壓力， 分離過程的經濟性更加明顯。 從宏觀上來說， 氣體分離膜技術是一種物理分離過程， 並且是一種靜態過程， 因此流程一般比較簡單， 實現起來更加容易， 日常工耗很低， 其操作費用低是最大的優勢。 氣體分離膜技術開停車迅速是其它分離技術所無法比擬的， 從理論上說氣體分離膜技術可以實現瞬間開停車。 氣體分離膜技術同時也具有占地面積小， 節能、環保等獨特的優勢。

目前氣體分離技術的集成日益成為工程技術人員研究的重點。 氣體分離技術集成是指將不同氣體分離膜技術合而為一， 實現經濟性最佳， 而氣體分離膜技術是該項技術的核心， 其它分離技術作為該技術的補充。

其它分離技術作為該技術的補充。