膜蒸馏海水脱盐技术研究进展.pdfVIP

COnllnunicationofScientific 』科研 ResearchandTechnology 技术f 中图分类号!TO028．3文献标识码：A DOI：10．37720．issn．1673—6516．2010．12。011 膜蒸馏海水脱盐技术研究进展 李保安，王世昌 ／天津大学化工学院化学工程研究所，天津大学化学工程联合国家重点实验室， 天津市膜科学与海水淡化技术重点实验室，天津 300072 摘 要：发展海水淡化、浓盐水综合利用技术已被 ((国家中长期科学和技术发展规划纲要 (2006—2020年)》列为 “亟 待科技提供支撑”的国民经济和社会发展重点领域的优先主题以及 《国家 “十一五”科学技术发展规划纲要》的重点任 务之一，成为从根本上提高我国水资源保障能力的最有效的途径之一。膜蒸馏是一种结合 了蒸发过程的膜过程，是一种 新型的具有市场潜力的膜技术。本文对膜蒸馏的技术原理、研究进展，特别是在海水淡化与浓海水资源化方面的研究进 展进行了总结阐述。 关键词：膜蒸馏；海水淡化；浓盐水综合利用；技术原理 一 蒸馏形式要视具体情况而定，比如原料液的成份、挥发性 、 膜蒸馏技术简介 以及对通量、能耗、应用 目的等。通常DCMD所需要的 膜蒸馏 (MD)结合了膜技术与传统蒸馏技术的特点， 设备较少、操作简单，其适用范围主要包括海水淡化等脱盐、 是一种用于处理水溶液的新型分离过程。膜蒸馏中所用的 溶液的浓缩等，由于DCMD的热效率较低，因而热耗相 膜是多孔的和不被料液润湿的疏水膜，膜的一侧是与膜直 对较高ISGMD和VMD在脱除溶液中的挥发性有机物和 接接触的待处理的热水溶液，另一侧是低温的冷水或其它 溶解气体方面应用较多，由于VMD膜通量较大也越来越 气体、或是负压。由于膜的疏水性，水不会从膜孔中通过， 多地应用于水溶液的脱盐过程；而AGMD是一种应用范 但膜两侧 由于水蒸气压差的存在，而使水蒸气通过膜孔， 围较广泛的膜蒸馏形式，其显著特点是易于进行膜蒸馏过 从较高蒸气压侧传递到低蒸气压侧。这种传递过程包括三 程中的热量回收。 个步骤 ： 1．水在料液 (高温)侧膜表面汽化； 二、膜蒸馏技术研究进展 2．汽化的水蒸气通过疏水膜孔进行传递； 3．水蒸气在膜的低温侧冷凝为水。 60年代美国的BodeH和Weyl等提出了MD的概念， 膜蒸馏过程的推动力是膜两侧的水蒸气压差，一般是 Findley…发表了MD研究的第一篇论文，他在结论中写道： 通过膜两侧的温度差来实现的，所以膜蒸馏属于热推动膜 “如果能够获得符合MD特征、廉价、耐温和具备较长使 过程。根据蒸气冷凝方式不同，膜蒸馏可分为直接接触式、 用寿命的膜，MD这项技术将能够成为一种经济的蒸发手 气隙式、真空式和气扫式四种形式。直接接触式膜蒸馏 段和能够应用于海水淡化”。 (DCMD)是热料液和冷却水与膜两侧直接接触；气隙式 MD的研究经历了从 60年代到80年代的沉默之后被 膜蒸馏 (AGMD)是用空气间隙使膜与冷却水分开，水蒸 重新认识和受到关注，这主要是受益于膜制备手段的发展。 气需要通过一层气隙到达冷凝板上才能冷凝下来；减压式 80年代至 90年代 以一些公司为代表的研发活动推动了 膜蒸馏 (VMD)中，透过膜的水蒸气被减压抽到冷凝器中 MD的进步，比如：美国公司GoreandAssoc