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(yīng)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(wù)商。在四種膜蒸餾方式中，減壓膜蒸餾的通量相對較大，而且操作過程中膜不易損壞，下游側(cè)的阻力也較其他三種小。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)膜蒸餾技術(shù)

膜蒸餾是有相變的膜過程，同時發(fā)生熱量和質(zhì)量的傳遞，傳質(zhì)的推動力為疏水膜兩側(cè)透過組分的蒸汽分壓差。他在派遣證上認(rèn)真地填下了“天津紡織工學(xué)院(即如今的天津工業(yè)大學(xué))”，因為這所學(xué)校里有一個研究所，是專門搞膜的。膜蒸餾過程的特征：使用疏水性微孔膜，分離膜至少有一個表面與所處理的液體接觸，且不能被所處理的液體潤濕，傳質(zhì)推動力是液體中可汽化組分在膜兩側(cè)氣相中的分壓差。相對于其它的分離過程，膜蒸餾的優(yōu)點(diǎn)主要有：①對液體中的離子、大分子、膠體等非揮發(fā)性溶質(zhì)能達(dá)到100%的截留；② 操作溫度比傳統(tǒng)的蒸(精)餾低；③ 操作壓力遠(yuǎn)低于反滲透過程；④ 與傳統(tǒng)的蒸餾設(shè)備相比，無蒸發(fā)器腐蝕問題、設(shè)備體積小、造價低。

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(yīng)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(wù)商。膜蒸餾技術(shù)膜蒸餾技術(shù)膜蒸餾濃縮系統(tǒng)在現(xiàn)有的垃圾飛灰水泥窯協(xié)同處置工藝上進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新。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。

直接接觸式膜蒸鎦技術(shù)的特點(diǎn)1986年在羅馬召開的國際膜蒸餾研討會上，與會專家統(tǒng)一規(guī)范了膜蒸餾過程涉及的各種術(shù)語，定義膜蒸餾過程有如下幾層含義，對于直接接觸式膜蒸餾質(zhì)量傳遞伴隨有熱量傳遞。(1) 使用的膜是多孔的；(2) 膜不能被膜兩側(cè)的料液潤濕；(3) 揮發(fā)性組分在膜界面處汽化并吸熱，以蒸汽的形式通過膜孔，同時熱量也以傳導(dǎo)形式透過膜，蒸汽在膜冷側(cè)界面處冷凝并放熱，熱量通過熱邊界層從膜冷側(cè)表面?zhèn)鬟f到冷凝液主體；(4)各種組分通過膜的推動力是該組分在膜兩側(cè)的蒸汽壓差；(5)在膜孔中不發(fā)生毛細(xì)冷凝現(xiàn)象；(6)膜本身不影響其兩側(cè)不同組分的汽—液平衡：(7)膜至少有一側(cè)與料液直接接觸。（3）該過程可以處理極高濃度的水溶液，如果溶質(zhì)是容易結(jié)晶的物質(zhì)，可以把溶液濃縮到過飽和狀態(tài)而出現(xiàn)膜蒸餾結(jié)晶現(xiàn)象，是目前能從溶液中直接分離出結(jié)晶產(chǎn)物的膜過程。

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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(yīng)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(wù)商。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。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。

膜蒸餾應(yīng)用于鈦白廢酸的濃縮

它由加料系統(tǒng)、膜蒸餾器、接收系統(tǒng)和真空系統(tǒng)四部分組成.其中,加料系統(tǒng)主要包括恒溫控制器、加熱器和料液循環(huán)槽;膜蒸餾器是整個實(shí)驗的核心部分.實(shí)驗采用平板式,主要由料液室、圓形微孔分離膜、膜支撐板、密封圈等組成;收集系統(tǒng)主要由冷凝器和真空接收瓶等組成;真空系統(tǒng)主要由真空泵、壓力計和壓力調(diào)節(jié)閥等組成.

首先用稀的純硫酸進(jìn)行試驗.結(jié)果表明,采用VMD工藝可將2.1mol/L(18.3%)的硫酸濃縮到10.32mol/L(65.5%),開始控制熱側(cè)溫度為70℃,冷側(cè)為2.67kPa的低真空,當(dāng)濃縮到硫酸為6.23mol/L(55.1%)時,水的通量已很小,為此將熱側(cè)溫度提高至80℃,以增大傳質(zhì)推動力,此時可使硫酸進(jìn)一步濃縮至65.5%.但是用廢酸直接濃縮時發(fā)現(xiàn)隨硫酸濃度增加,由于鹽析效應(yīng),FeSO4結(jié)晶析出,這一結(jié)晶使膜發(fā)生“濕化”現(xiàn)象,喪失疏水性.深入研究發(fā)現(xiàn),廢酸中的鈦對膜蒸餾并無影響,因此研究了先用擴(kuò)散滲析法分離硫酸,但由于鹽的泄漏,盡管滲析產(chǎn)酸可以用VMD濃縮至65%,但仍有亞鐵結(jié)晶析出的問題,為此又研究了三異辛胺萃取硫酸的辦法,反萃得到酸濃度為1.12mol/L,酸回收率達(dá)91.4%.將反萃回收的酸在熱側(cè)80℃,冷側(cè)5.64kPa條件下濃縮可得到10.30mol/L(65.1%)的濃的硫酸.

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(yīng)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(wù)商。膜蒸餾膜蒸餾技術(shù)膜蒸餾技術(shù)減壓膜蒸餾（Vacuummembranedistillation，VMD）減壓膜蒸餾又稱真空膜蒸餾，是在膜的透過側(cè)用真空泵抽真空，以造成膜兩側(cè)更大的蒸汽壓差。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(jī)緣巧合

中國人習(xí)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(yùn)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(shí)習(xí)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(dǎo)師去天津紡織工學(xué)院參加一個研究生的答辯，了解到這所學(xué)校有一個研究所是專門搞膜的，而自己的學(xué)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?！眳螘札堓p描淡寫地回憶。

“為什么非要改呢?”我問他。

“我是學(xué)高分子材料的，在學(xué)校里聽說膜這個方向就挺感興趣?！眳螘札堈f，“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?！拔覀兊侥睦镎劰ぷ?，都要先跟人講什么是膜，膜能干什么，再根據(jù)他們的供應(yīng)特點(diǎn)想著在哪個環(huán)節(jié)把膜加進(jìn)去，把人家說通了才能做實(shí)驗，讓他們看到效果，確實(shí)比老工藝提高不少，這才答應(yīng)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(yīng)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(xué)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(jī)緣巧合”，想不到自己當(dāng)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(xué)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(yīng)用這個技術(shù)，這算的事情。（4）膜蒸餾組件很容易設(shè)計成潛熱回收形式，并具有以小型膜組件構(gòu)成大規(guī)模生產(chǎn)體系的靈活性。”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(jìn)一點(diǎn)的。而在未來的一兩年內(nèi)，他們的研究成果應(yīng)該能走到產(chǎn)業(yè)化這一步。

“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(diǎn)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(jī)會更多點(diǎn)。但報獎那個東西，我覺得算是社會承認(rèn)，但終產(chǎn)品能為社會服務(wù)，這是較大的承認(rèn)。”

世界發(fā)展日新月異，技術(shù)更迭也是如此。膜蒸餾技術(shù)膜蒸餾技術(shù)與傳統(tǒng)的分離過程相比，膜蒸餾過程具有如下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：(1)100%的排斥溶液中的不揮發(fā)性物質(zhì)，如離子、大分子、固體顆粒。“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(qiáng)度越大越好，通透性越大越好?！眳螘札堈f，“科學(xué)的樂趣就在這里，有很多東西能干，值得你去干?！?