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膜蒸餾過程

北京中科瑞升資源環(huán)境技術(shù)有限公司專注于水處理零排技術(shù)研發(fā)及應用，是國內(nèi)系統(tǒng)化解決高鹽廢水、酸性廢水、物料濃縮、重金屬污染等高難廢水零排處理的環(huán)境服務商。與之相關(guān)的傳熱過程則主要包括4個方面：①熱量由料液主體通過邊界層轉(zhuǎn)移至膜表面。主營產(chǎn)品包括：膜蒸餾，膜蒸餾工藝，膜蒸餾系統(tǒng)，低溫濃縮，廢酸，廢酸回收，三氯化鐵濃縮，氯化亞鐵濃縮，氯化鈣濃縮結(jié)晶，氯化銨濃縮，中藥濃縮，高鹽廢水，含鹽水，鹵水濃縮，低濃度鹵水濃縮，氯化鈉濃縮，氯化鈉溶液處理，蒸餾，蒸發(fā)，結(jié)晶，鹽溶液，鹽回收等等。

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吸收膜蒸餾

也稱為滲透膜蒸餾（Osmotic distillation ，OMD），在一定的溫度下，當疏水性分離膜兩側(cè)溫度相同時，在疏水性分離膜兩側(cè)形成了水分子液態(tài)—氣態(tài)—液態(tài)的兩相平衡，不會發(fā)生水分子在疏水性分離膜兩側(cè)的傳遞。但當疏水性分離膜另一側(cè)為對水分子有高度吸收作用的某種吸收劑時，由于化學的位差的作用，氣態(tài)水分子則被吸收進入吸收劑中，完成水分子的傳質(zhì)過程。對于傳熱過程而言，水分子在膜的料液側(cè)吸熱汽化，擴散通過疏水性分離膜的膜孔后，在膜的吸收液側(cè)液化，在膜的另一表面釋放出相變熱，通過分離膜的熱能傳導回輸作用，保持熱能平衡。傳質(zhì)驅(qū)動力為水分子在疏水性分離膜兩側(cè)不同液體表面的蒸汽分壓差，傳質(zhì)速度與膜面溫度和吸收液的吸收能力（水合能力，濃度）有關(guān)，該方法也可稱為吸收膜蒸餾。由于能在常壓低溫操作，可利用廢熱，適于小規(guī)模淡化和濃縮等一系列優(yōu)點，常被用于海水淡化、超純水制備、非揮發(fā)性物質(zhì)水溶液的濃縮和結(jié)晶，揮發(fā)性物質(zhì)水溶液的濃縮和分離等方面。對總的傳質(zhì)過程而言，無相變熱流失，這一點與前述常見的四種膜蒸餾過程明顯不同。在分離過程中，疏水膜具有傳質(zhì)與導熱雙重作用，膜孔傳質(zhì)，膜材料傳熱。吸收液吸取水分子后，再通過加熱氣化、降溫分相、化學反應分相等方式，將吸收液與水分離，獲得淡水。關(guān)于所用的疏水性多孔膜材料，厚度應薄，具有較好的導熱性。分離過程適宜的溫度范圍為50～90℃，可以利用低溫廢熱。與反滲透海水淡化方法相比，具有超低分離壓力、高脫鹽率、低污染、低預處理要求等優(yōu)點。

膜蒸餾

北京中科瑞升資源環(huán)境技術(shù)有限公司專注于水處理零排技術(shù)研發(fā)及應用，是國內(nèi)系統(tǒng)化解決高鹽廢水、酸性廢水、物料濃縮、重金屬污染等高難廢水零排處理的環(huán)境服務商。水通量影響水通量的因素有:1)溶液濃度:一般情況下,溶液濃度高,水平衡分壓小,水蒸氣通量小,因此隨著熱側(cè)溶液的不斷濃縮,水通量漸漸下降。主營產(chǎn)品包括：膜蒸餾，膜蒸餾工藝，膜蒸餾系統(tǒng)，低溫濃縮，廢酸，廢酸回收，三氯化鐵濃縮，氯化亞鐵濃縮，氯化鈣濃縮結(jié)晶，氯化銨濃縮，中藥濃縮，高鹽廢水，含鹽水，鹵水濃縮，低濃度鹵水濃縮，氯化鈉濃縮，氯化鈉溶液處理，蒸餾，蒸發(fā)，結(jié)晶，鹽溶液，鹽回收等等。

膜蒸餾技術(shù)的研究始于20世紀60年代的美國。1963年美國的Sodell首先在其專利申請中對膜蒸餾的初步成果進行了介紹。1967～1969年，F(xiàn)indley在美國、Hendergcky在歐洲同時進行了試驗。Findley嘗試了多種膜材料，然而膜通量卻非常小，但他預言只要找到合適的膜材料，這種技術(shù)是很有前途的。膜蒸餾報價膜蒸餾報價采用膜蒸餾方案進行處理，使得水洗后的飛灰進入水泥窯焚燒去除后可直接作為水泥骨料資源化利用，飛灰中的鹽洗入水中最后結(jié)晶出工業(yè)鹽也可資源化利用。進入90年代以后對膜蒸餾的研究逐漸增多，但多數(shù)還是處于實驗研究階段。P.AHogan與Sudjito等在澳大利亞利用作為熱量來源進行了直接接觸膜蒸餾，實驗證明膜蒸餾在技術(shù)上是可行的，可以進行實際應用。機理研究方面，1995年俄羅斯的Agashichcv和Sivakov基于質(zhì)量和熱量平衡方程，考慮溫度和濃度極化提出直接接觸式膜蒸餾的數(shù)學模型，但因其過于復雜而沒有被廣泛接受。1998年，Gryta等考慮在溫度極化影響的情況下對毛細管狀物膜組件層流問題進行了研究，并得出了一些理論依據(jù)。

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膜蒸餾領(lǐng)域的“大膜法師”

北京中科瑞升資源環(huán)境技術(shù)有限公司專注于水處理零排技術(shù)研發(fā)及應用，是國內(nèi)系統(tǒng)化解決高鹽廢水、酸性廢水、物料濃縮、重金屬污染等高難廢水零排處理的環(huán)境服務商。膜蒸餾報價膜蒸餾報價按照產(chǎn)水側(cè)蒸汽的不同冷凝液化方式，已有5種膜蒸餾工藝過程：1)直接接觸膜蒸餾（Directcontactmembranedistillation，DCMD）[5]，透過的水蒸氣直接與冷流體接觸而被冷凝液化。主營產(chǎn)品包括：膜蒸餾，膜蒸餾工藝，膜蒸餾系統(tǒng)，低溫濃縮，廢酸，廢酸回收，三氯化鐵濃縮，氯化亞鐵濃縮，氯化鈣濃縮結(jié)晶，氯化銨濃縮，中藥濃縮，高鹽廢水，含鹽水，鹵水濃縮，低濃度鹵水濃縮，氯化鈉濃縮，氯化鈉溶液處理，蒸餾，蒸發(fā)，結(jié)晶，鹽溶液，鹽回收等等。

三十年前的機緣巧合

中國人習慣把一些解釋不了的東西稱作緣分，或者是命。

1987年，呂曉龍的命運就因為一些解釋不了的東西做出了改變。

那年畢業(yè)前，因為實習時在南京待過而喜歡上了那座城市，呂曉龍在畢業(yè)分配時選擇了南京的一所高校。

后來，他的導師去天津紡織工學院參加一個研究生的答辯，了解到這所學校有一個研究所是專門搞膜的，而自己的學生呂曉龍對膜非常感興趣，回來后便找他談話。

“那就改志愿吧，還挺麻煩的，改派遣證就改了半天。”呂曉龍輕描淡寫地回憶。

“為什么非要改呢?”我問他。

“我是學高分子材料的，在學校里聽說膜這個方向就挺感興趣。”呂曉龍說，“我天生就對膜感興趣，這個也很奇怪啊，天生就有興趣。”

“天生”，這真是沒有辦法解釋，卻又是重要、充分的理由了。

但那時候搞膜，社會上沒幾個人知道。“我們到哪里談工作，都要先跟人講什么是膜，膜能干什么，再根據(jù)他們的供應特點想著在哪個環(huán)節(jié)把膜加進去，把人家說通了才能做實驗，讓他們看到效果，確實比老工藝提高不少，這才答應使用膜。一開始都是那么搞的。”

呂曉龍直言想不到今天膜行業(yè)會如此興旺，幾乎每一所高校都有搞膜的，新人新公司層出不窮，膜應用領(lǐng)域也是越來越多。

如今，呂曉龍已成為國內(nèi)膜行業(yè)的高等級，主持完成了無數(shù)國家等級重大項目，在膜的制造技術(shù)、材料改性、提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能方面有著豐富經(jīng)驗。他還桃李滿園，在國內(nèi)大的膜研究或者生產(chǎn)單位處處都會碰上他的學生……

看著這些喧囂繁華，呂曉龍總會時不時想起30年前的那場“機緣巧合”，想不到自己當年堅持的“天生”，卻趕了一場幾十年后的熱鬧。

十年不變的研究方向

呂曉龍現(xiàn)在是天津工業(yè)大學生物化工研究所所長。這個研究所是在2006年成立的，成立之后就堅持了一個研究方向——膜蒸餾。

呂曉龍對研究所的定位非常明確，不是以拿課題發(fā)文章為目的，而是要搞一種成熟的技術(shù)能用起來。“終檢驗技術(shù)的，一定是市場，所以科研僅僅是一個過程，目的是使用。”

十年畢其功于一役。呂曉龍對膜蒸餾的重視和期望可想而知。

“到目前為止，膜蒸餾在國際上都沒有產(chǎn)業(yè)化，如果我們把它推出來，做到產(chǎn)業(yè)化應用這個技術(shù)，這算的事情。”呂曉龍說他很有信心，因為到目前為止，膜蒸餾的研發(fā)水平，中國比國外還是先進一點的。而在未來的一兩年內(nèi)，他們的研究成果應該能走到產(chǎn)業(yè)化這一步。利用工業(yè)上使用的海水余熱或用工業(yè)廢熱加熱海水進行膜蒸餾海水淡化，具有成本低、設(shè)備簡單、操作容易、能耗低等優(yōu)點，使膜蒸餾技術(shù)在諸多海水淡化工程有一定競爭力。

“那在這十年間你們要報科研成果該怎么辦呢?”我問他。

“這個肯定會受影響。如果我的興趣點總在變化，然后報個課題發(fā)表文章，再報個什么獎，那可能機會更多點。但報獎那個東西，我覺得算是社會承認，但終產(chǎn)品能為社會服務，這是較大的承認。”

世界發(fā)展日新月異，技術(shù)更迭也是如此。“一定是不斷有新的材料出來，有新的膜工藝出來，像膜蒸餾、反滲透、超濾、微濾，將來還會有新的工藝。具體到每一種膜，它本身的研究也是永無止境的，比如強度越大越好，通透性越大越好。需要指出的是所謂冷側(cè)既可以設(shè)一與膜保持一定Z距離的冷壁（即間接接觸式），也可以不設(shè)冷壁直接與冷卻水相接（直接接觸式）兩種冷卻方式。”呂曉龍說，“科學的樂趣就在這里，有很多東西能干，值得你去干。”