【正文】 （1）氫氣的分離回收 合成氨的弛放氣，煉油的工業(yè)尾氣，石油化工中合成氣的調(diào)節(jié)。無孔膜中氣體擴散最簡單的關(guān)系是FICK定律，即:J=D(dC/dx)穩(wěn)態(tài)下積分得：Ji=Di (Co,iCl,i)/l 濃度與分壓關(guān)系可以用亨利定律描述，即認為膜內(nèi)濃度與膜外氣體分壓力之比為線性關(guān)系Ci=Sipi Si為組分在膜中的溶解度系數(shù)。當(dāng)膜和壓差一定時，處于這種流動狀態(tài)的氣流通過膜進行分離時，分子量是決定膜通量的唯一參數(shù)。我們本節(jié)以氣體分離為例了解以濃度梯度為推動力的膜過程。在許多情況下膜通量與推動力之間的關(guān)系可用唯象關(guān)系式來表示，即： J=A(dX/dx) 其中A為唯象系數(shù)，(dX/dx)為推動力 本章講授內(nèi)容 我們以不同的推動力為主線來貫穿本章所涉及的膜過程。 二 如何對膜刻化和描述？ 某一特定膜的性能或效率通常用兩個參數(shù)表征，即流動性和選擇性。其具有能耗低，單級分離效率高，過程簡單，不污染環(huán)境等優(yōu)點，是解決當(dāng)代能源，資源和環(huán)境問題的重要新技術(shù)，并將對21世紀的工業(yè)技術(shù)改造起著深遠的影響。 脫除低聚木糖中的NaCI：：在酶法生產(chǎn)低聚木糖中，低聚糖含量低，且含有3%左右的NaCI，采用傳統(tǒng)的離子交換脫鹽及真空濃縮技術(shù)，需耗大量的酸、堿等，并造成環(huán)境污染。 濃縮果蔬汁：果蔬汁經(jīng)采用反滲透為第一級濃縮，納濾為第二級濃縮后，可把果蔬汁的濃度提高到40176。其納濾的透過液經(jīng)反滲透后成為純凈水，大大提高了水的利用率并減少了污染排放。而納濾只截留分子量較大的色素，使植物蛋白、動物蛋白中的氨基酸和香氣成分較好地保留住。此外，納濾還可以脫除掉絕大部分農(nóng)藥、化肥、清洗劑等化工產(chǎn)品殘留物，避免其對人體的危害。我們采取生物技術(shù)、化學(xué)技術(shù)和膜技術(shù)集成工藝，用于工序之中，企業(yè)效益提高了，污水也在創(chuàng)新工藝改造中悄無聲息的消失了。 談到國內(nèi)對膜技術(shù)應(yīng)用的問題上，萬端極教授深有感觸。 膜的應(yīng)用，幾乎涉及所有的工業(yè)領(lǐng)域，將帶來一次工業(yè)企業(yè)的工藝革命。 膜集成技術(shù)完成的工藝革命 膜分離技術(shù)集成工藝是實施工業(yè)企業(yè)工藝改造、完成清潔生產(chǎn)的支撐技術(shù)，適用于幾乎所有的工業(yè)企業(yè)，尤其是食品飲料、發(fā)酵、化工、制藥、中成藥等行業(yè)的工藝改造，從而降低成本、減少能耗、提高質(zhì)量、減少或杜絕污染。 萬端極教授指出，工業(yè)“三廢”治理與生態(tài)環(huán)保的落腳點在工業(yè)企業(yè)的源頭預(yù)防，在工藝設(shè)計或工藝改造中不產(chǎn)生污染，企業(yè)就不需要再建污水處理廠，這是源頭治污的最佳選擇。 日前，記者采訪了多年來致力于采用膜技術(shù)、生物技術(shù)、化學(xué)技術(shù)集成工藝的湖北工業(yè)大學(xué)膜技術(shù)研究所所長萬端極教授。應(yīng)該指出的是，目前，我國一些地區(qū)和部門，在水處理技術(shù)的使用方面，仍沿襲著傳統(tǒng)方法。首先，要研究制定污水處理和回用的技術(shù)規(guī)范和技術(shù)政策。海水淡化、苦咸水淡化以及污水淡化，正是膜技術(shù)的強項。而更讓人興奮的是雖然正式運轉(zhuǎn)時間不長，但其產(chǎn)品就已經(jīng)出口到了印度和韓國，實現(xiàn)了國產(chǎn)膜產(chǎn)品出口零的突破。擴大應(yīng)用推廣領(lǐng)域，推動國際間技術(shù)交流與合作。 　　整合國內(nèi)具有一定技術(shù)優(yōu)勢和規(guī)模的企業(yè)、研究單位以及其他一切優(yōu)勢資源，形成合力。否則，國外發(fā)達國家的廠商就會憑著他們的技術(shù)優(yōu)勢、產(chǎn)品質(zhì)量、規(guī)模經(jīng)營，搶灘中國的膜市場。中國膜技術(shù)至今已走過近40年歷程，作為一項高新技術(shù)，我國在研究方面并不落后，制作水平和工業(yè)化能力也正在前進之中，與國際基本同步，成為僅次于歐美、日本的膜技術(shù)大國，其市場化的工業(yè)體系已經(jīng)形成，并成功地建立了一批示范工程。 　　打造自己的“膜航空母艦” 因此，可以說膜分離技術(shù)是對社會發(fā)展有著長遠持久影響的高新戰(zhàn)略性技術(shù)，是環(huán)境保護的最佳“拍檔”。有研究說，僅可用作有機膜材料的就有幾百種。生物體內(nèi)，膜是不同組織間的屏障。 　　我們無法去追究是工業(yè)文明還是人口無休止的增長，還是我們對自然資源索取的貪婪，反正我們已面臨著水的危機：早在70年代中期，由于眾多的河流遭到嚴重污染，全世界有70％的人無法保證衛(wèi)生、安全地用水?！　×?、制定生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，加強行業(yè)自律，規(guī)范行業(yè)行為，引進競爭機制，推薦先進技術(shù)和優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，堅決淘汰落后技術(shù)和劣質(zhì)產(chǎn)品?！　《?、加強膜產(chǎn)業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)的有機結(jié)合。此外，在飲用水凈化中膜分離技術(shù)的應(yīng)用更是十分普遍。　　膜分離技術(shù)除了目前已普遍應(yīng)用于化工、電子、紡織、輕工、冶金、石油等工業(yè)領(lǐng)域外，還將在節(jié)能技術(shù)、環(huán)保技術(shù)、清潔生產(chǎn)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。反滲透膜和納濾膜作為主要用于水及其他液體分離膜，在分離膜領(lǐng)域占有重要地位。在意識到了巨大的市場需求與研發(fā)的差距后，國家已投資建設(shè)了多個膜產(chǎn)業(yè)示范基地，如廢水處理用膜組件及系統(tǒng)處理裝置產(chǎn)業(yè)化示范工程、建立復(fù)合反滲透膜國產(chǎn)化及水工業(yè)成套技術(shù)裝備生產(chǎn)基地等，這對于促進我國膜材料、膜技術(shù)的國產(chǎn)化，提高我國膜產(chǎn)業(yè)的整體水平有著重要的推動作用，為我國的膜行業(yè)在世界膜行業(yè)占有一席之地打下了良好的基礎(chǔ)。一直以來，美、日、歐始終處于世界膜技術(shù)的前沿，主導(dǎo)世界膜技術(shù)發(fā)展的方向，基本上壟斷了世界膜市場。目前全球以血液滲析膜的市場最大，約占總銷售額的50％。據(jù)預(yù)測，2030年中國人口將達到16億，屆時人均水資源量僅有1750立方米，預(yù)計用水總量為7000億～8000億立方米，要求供水能力比現(xiàn)在增長1300億～2300億立方米，全國實際可利用水資源量接近合理利用水量上限，因此開發(fā)新的水資源如進行海水淡化勢在必行，而目前采用反滲透膜進行海水淡化是最經(jīng)濟而又清潔的方法?？捎米饔袡C膜材料的聚合物有上百種，但現(xiàn)在實現(xiàn)商品化生產(chǎn)的只有幾十種。由于這種技術(shù)是采用物理方法分離組份，因而清潔無污染、操作及設(shè)備簡單、能量損耗少，并可廣泛應(yīng)用于石油、化工、電子電力、食品、醫(yī)療、環(huán)保等領(lǐng)域，因此近年來發(fā)展十分迅速。膜技術(shù)快速發(fā)展引來巨大商機 隨著全球水資源短缺情況的加劇，水資源開發(fā)、工業(yè)和飲水處理、廢水處理及再利用成為各國研究開發(fā)的熱點，而膜分離技術(shù)正是目前國內(nèi)外普遍采用的凈化技術(shù)。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，