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正文內(nèi)容

高速發(fā)展的膜分離技術(shù)(11)(完整版)

  

【正文】 ,提高我國(guó)膜產(chǎn)業(yè)的整體水平有著重要的推動(dòng)作用,為我國(guó)的膜行業(yè)在世界膜行業(yè)占有一席之地打下了良好的基礎(chǔ)。目前全球以血液滲析膜的市場(chǎng)最大,約占總銷售額的50%。可用作有機(jī)膜材料的聚合物有上百種,但現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)商品化生產(chǎn)的只有幾十種。在食品工業(yè)領(lǐng)域有果蔬汁的澄清與無熱滅菌及濃縮,食品的結(jié)構(gòu)重組和由山楂制取濃縮山楂汁、山楂果珍、山楂果膠,速溶茶的制取,卵蛋白的濃縮,乳制品的濃縮,動(dòng)物膠的濃縮等。我國(guó)膜技術(shù)研究起步于1966年,70年代末開始步入工業(yè)化,并不斷擴(kuò)大研究應(yīng)用領(lǐng)域,目前已形成一支相當(dāng)規(guī)模的膜及膜應(yīng)用技術(shù)的研究隊(duì)伍和膜產(chǎn)業(yè)基地。1996年估算,膜分離技術(shù)產(chǎn)業(yè),~4億人民幣,與國(guó)家市場(chǎng)相比仍然有很大差距。在環(huán)境工程領(lǐng)域主要有:電鍍、電泳漆廢水、軋鋼、切削等乳化油廢水的處理,從洗毛廢水中回收羊毛脂,從PVA上漿廢水回收PVA漿料,高層建筑生活廢水的處理與回收,食品加工廢水的處理及有價(jià)值成分的回收等。主要有聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚砜(PSF)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰胺(PA)、醋酸纖維素(CA)、硝酸纖維素(CN)等。近幾年來,膜技術(shù)在生物工程、醫(yī)療和血液滲析治療領(lǐng)域的應(yīng)用增速驚人,僅美國(guó)的年增速就超過了13%。令人矚目的膜分離技術(shù)膜分離技術(shù)是一項(xiàng)新興的分離技術(shù),自60年代逐漸開始大量工業(yè)化應(yīng)用之后發(fā)展十分迅速,其品種日益豐富,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展,每年的銷售額以14%~30%的速度增長(zhǎng),被專家認(rèn)為是20世紀(jì)末到21世紀(jì)最有發(fā)展前途的高科技之一。例如,高效的膜分離技術(shù)可以取代傳統(tǒng)的能耗較高的技術(shù),在我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中具有重要意義,也是工業(yè)技術(shù)的主要措施之一?! ∪?、通過多種形式,大力宣傳膜分離技術(shù)在環(huán)保產(chǎn)業(yè)中大有作為的應(yīng)用前景,要使領(lǐng)導(dǎo)部門、科研單位、膜產(chǎn)業(yè)部門和潛在用戶都有所了解和認(rèn)識(shí)。淡水資源的日益匱乏,使人們一再把目光投向浩瀚的海洋,地中海中部的馬耳他,成功地去除導(dǎo)致海水又苦又咸的鹽類物質(zhì),從中獲得了淡水,為島上的3萬(wàn)居民和前來觀光的旅游者提供忠實(shí)的服務(wù)。物質(zhì)交換時(shí),它只允許其中的某些物質(zhì)通過,而排斥其他物質(zhì)。   有專家預(yù)言,21世紀(jì),膜技術(shù)及其與其他技術(shù)集成的技術(shù)將在很大程度上取代目前采用的傳統(tǒng)分離技術(shù),達(dá)到節(jié)能降耗,提高產(chǎn)品質(zhì)量之目的。   20世紀(jì)50年代末,以離子交換膜為代表的滲析和電滲析技術(shù),率先創(chuàng)建了膜工業(yè),在脫鹽和濃縮等方面得到了普遍應(yīng)用,尤其是離子交換膜技術(shù)的發(fā)展,使制堿工業(yè)發(fā)生了革命性變化。   隨著膜分離技術(shù)研究的不斷深入,應(yīng)用市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大,新的膜分離技術(shù)也正不斷推出。   但是,由于我國(guó)的膜工業(yè)是在科研院所成果自身轉(zhuǎn)化和原鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,存在經(jīng)濟(jì)實(shí)力不強(qiáng)、技術(shù)創(chuàng)新能力弱、產(chǎn)業(yè)化水平不高、經(jīng)營(yíng)規(guī)模小等問題。去年3月,國(guó)有重點(diǎn)骨干企業(yè)中國(guó)藍(lán)星(集團(tuán))總公司通過收購(gòu)、兼并、控股、聯(lián)營(yíng)、重組和改制等方式投資組建了中藍(lán)膜技術(shù)有限公司。2001年,中藍(lán)膜技術(shù)有限公司在短短8個(gè)月內(nèi)實(shí)現(xiàn)銷售4000余萬(wàn)元。不久前又和一家韓國(guó)公司簽訂了30萬(wàn)元的膜出口合同。   作為一項(xiàng)高新清潔生產(chǎn)技術(shù),膜正廣泛應(yīng)用于環(huán)保及人們的日常生活等諸多領(lǐng)域,受到各國(guó)的高度重視和支持,成為許多國(guó)家優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。   為了推動(dòng)我國(guó)膜工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,促進(jìn)中外學(xué)者與企業(yè)間的交流合作,中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)將于2002年9月27~29日在北京舉辦“第二屆膜技術(shù)應(yīng)用國(guó)際會(huì)議”,屆時(shí),“第四屆國(guó)際膜與水處理技術(shù)暨設(shè)備展覽會(huì)”也將同期舉行。萬(wàn)教授認(rèn)為,通過科學(xué)地使用膜技術(shù)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)源頭治污,膜技術(shù)是清潔生產(chǎn)的理想載體。社會(huì)進(jìn)步到今天,特別是先進(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,人們已經(jīng)有能力把污水的產(chǎn)生消滅在工藝設(shè)計(jì)之中,解決始終困擾我們的環(huán)境問題。       膜分離技術(shù)的后起之秀 — 納濾納濾是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術(shù),其截留分子量在2001000的范圍內(nèi),孔徑為幾納米,因此稱納濾。美國(guó)、日本等國(guó)已有效地采用納濾技術(shù)脫除了水中87%~98~的THM的前驅(qū)物。 分離單糖、雙糖:目前功能性甜味劑—低聚糖的發(fā)展速度非???,便這種作為雙歧桿菌增殖因子的非消化性糖,在產(chǎn)品中夾雜著不少的單糖和雙糖。 納濾技術(shù)在食品工業(yè)、制藥工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用很廣,希望各行業(yè)的科技人員能夠根據(jù)納濾的特性,并結(jié)合自己所從事的研究或生產(chǎn)工作加以推廣應(yīng)用。(1)流動(dòng)性也稱通量或滲透速率,表示單位時(shí)間通過單位膜面積的體積流量。 (微孔擴(kuò)散機(jī)理) 當(dāng)氣體傳遞方式為粘性流時(shí),分子的平均自由程相對(duì)于孔直徑很小,此時(shí)無法實(shí)現(xiàn)分離。將上述兩式合并得Ji= DiSi(po,ipl,i)/l 其中擴(kuò)散系數(shù)D與溶解度系數(shù)S的積為滲透系數(shù)P,即:P=DS 故上式可簡(jiǎn)寫為:Ji= Pi(po,ipl,i)/l= PiΔpi/l 氣體分離用膜 膜分離技術(shù)的核心是膜,膜的性能主要取決于膜材料。 氣體膜分離的工業(yè)應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn),此時(shí)滲透通量是有膜孔結(jié)構(gòu),壓差,該組 分的分子量決定的。為實(shí)現(xiàn)這一通過膜的傳遞過程,還必須對(duì)原料中各組分施加某種推動(dòng)力,可以是濃度梯度,壓力梯度,溫度梯度,電位梯度。然而目前它的應(yīng)用早已從早期的脫鹽(海水淡化)發(fā)展成為一重要的化工單元操作。調(diào)味液中的動(dòng)物水解蛋白和植物水解蛋白通常用離子交換樹脂和活性碳進(jìn)行脫色,一是影響植物水解蛋白的香氣,二是使產(chǎn)品的成本加大。    尤其是無機(jī)膜耐高溫、耐生物污染的特點(diǎn),日益受到產(chǎn)業(yè)界和科技界的矚目,在廣大工業(yè)企業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)的工藝改造中更是大有用武之地。而“先進(jìn)”的概念是一個(gè)宏觀的具有時(shí)間性和空間性的大概念,對(duì)企業(yè)來講是實(shí)用程度,先進(jìn)的技術(shù)包括一切適用本企業(yè)工藝改造的技術(shù)。膜分離技術(shù)由于具有設(shè)備易于放大、操作方便、常溫?zé)o相變、無化學(xué)變化、處理效率高、省能、“三廢”少等優(yōu)點(diǎn),從而使其能在工業(yè)企業(yè)產(chǎn)品分離、提純和純化過程中發(fā)揮重大作用,成為實(shí)施源頭治污清潔生產(chǎn)的理想載體。據(jù)中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)根據(jù)近幾年膜工業(yè)發(fā)展速度和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需求分析預(yù)測(cè):2005年,我國(guó)膜市場(chǎng)需求在50億元以上,年均增速繼續(xù)保持在15%左右,
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