膜蒸馏书籍
膜蒸馏
真空膜蒸馏 （Vacuum Membrane Distillation）
真空膜蒸馏（VMD），也称减压膜蒸馏，其操 作方式为：在透过侧施加一个小于液体进入膜孔压 力的负压，增大膜两侧的水蒸汽压力差，从而得到 较高的蒸馏通量，透过的水蒸汽被抽出组件外冷凝。 VMD与其它膜蒸馏过程的最根本区别在于 有真空系统提供增强驱动力。
600
20000 几百
20000
膜蒸馏分类
• • • •
直接接触式膜蒸馏 空气隙膜蒸馏 吹扫气膜蒸馏 真空膜蒸馏
直接接触式膜蒸馏
(Direct Contact Membrane Distillation)-
直接接触式膜蒸馏(DCMD)，由于其低温侧液 体是在膜组件外冷却的，也称外冷式膜蒸馏。透过 侧为冷却的纯水，在膜两侧温差引起的水蒸汽压力 差驱动下传质，透过的水蒸汽直接进入冷侧的纯水 中冷凝。 DCMD具有组件和流程简单、通量大等优点， 具有广阔的应用前景。DCMD的不足之处在于其能 量利用率相对较低。
DCMD传递过程
膜蒸馏过程是热量传递和质量传递的复合过 程，所以该过程的传递机理包含传热机理和传质机 理，并且传热与传质相互影响制约。
• 传热过程 • 传质过程
传热过程 .
DCMD过程中的传热过程可分三步进行:
• 料液侧热边界层内的热传递； • 通过膜的热传递，膜内的传热包含两部分，即伴 随着跨膜传质而发生的汽化一冷凝热和膜材料本 身、膜孔气体的导热； • 渗透侧热边界层内的热传递。
最早蒸馏器
蒸馏实验室基本装置
膜蒸馏实验装置
膜蒸馏 (Membrane Distillation)
膜蒸馏，是膜技术与蒸发过程相结合的膜分 离过程。 膜蒸馏已被用于小规模的海水淡化、超纯水生 产以及高沸点、高浓度含水制品的脱水、浓缩，可 望成为一种廉价、高效的分离手段。
膜蒸馏的研究进展
《进展与综述》膜蒸馏***（********,****,*****,******）摘要：膜蒸馏是一种热驱动的新型分离技术，可使蒸汽分子在膜两侧的压力梯度作用下通过膜孔迁移至膜外侧并冷凝下来。
它是一种以蒸汽压差为推动力,与传统蒸馏方法和其他膜分离技术相比,具有运行压力低、运行温度低、分离效率高等优点,可充分利用太阳能、废热和余热等热源。
本文简要介绍了膜蒸馏的发展背景，膜蒸馏的原理和膜蒸馏所用的材料以及直接接触式、气隙式、气扫式、真空式等几种主要膜蒸馏装置的特点，综述分析了膜蒸馏的相关研究进展以及膜蒸馏技术的一些应用。
最后，对膜蒸馏技术未来发展的展望。
关键词：膜蒸馏; 膜; 分离; 脱盐Membrane distillation***(************,***, *****, *****)abstract:Membrane distillation is a new type of thermal drive technology that allows vapor molecules to migrate through the membrane pores to the outside of the membrane and condense them under the pressure gradient on both sides of the membrane. It is a kind of steam pressure difference as the driving force, compared with the traditional distillation method and other membrane separation technology, with low operating pressure, low operating temperature, high separation efficiency advantages, can make full use of solar energy, waste heat and waste heat and other heat sources. In this paper, the development background of membrane distillation, the principle of membrane distillation and the materials used in membrane distillation and the characteristics of several kinds of main membrane distillation devices such as direct contact, air gap, air sweep and vacuum are briefly introduced. Related research progress and some applications of membrane distillation technology. Finally, the future development of membrane distillation technology outlook.Key words:membrane distillation; membranes; separation; desalination1.引言20世纪60年代前，膜蒸馏技术就已经在国际上开始了较系统的研究，但由于受到技术条件的限制，膜蒸馏的效率不高。
膜蒸馏技术
膜蒸馏的研究现状及进展李小然，尚小琴(广州大学化学化工学院，广东广州510006)摘要：膜蒸馏是20世纪八十年代才引起人们重视的新型膜分离技术。
是一种以蒸汽压差为推动力的新型分离技术。
本文主要对膜蒸馏的机理、用膜、传热机理、影响因素、过程优化、进行了讨论，同时介绍了膜蒸馏在海水淡化、超纯水的制备、水溶液的浓缩与提纯、共沸混合物的分离、废水处理治理等中的应用，并在此基础上提出了膜蒸馏的发展方向。
关键词：膜蒸馏；分离技术；机理；应用；发展Research status and progress of membrane distillationLiXiaoRan,Shang XiaoQin(School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangzhou University, Guangzhou 510006) Abstract：Membrane distillation is a new type of membrane separation technology in the eighty's of twentieth Century.Is a kind of new separation technology with the steam pressure difference as the driving force.In this paper, the mechanism of membrane distillation、membrane、heat transfer mechanism、influencing factors、process optimizationis discussed,At the same time, it introduces the membrane distillation in seawater desalination, preparation of ultra - pure water, water solution concentration and purification, total of azeotropic mixture separation, waste water treatment, etc. in the application, and based on this, proposed the development direction of the membrane distillation.Key words：membrane distillation;isolation technique;mechanism;application;development1膜蒸馏技术的原理膜蒸馏是膜技术与蒸馏过程相结合的分离过程。
膜蒸馏技术
膜蒸馏技术膜蒸馏(Membrane Distillation, MD）是一种采用疏水微孔膜以膜两侧蒸汽压力差为传质驱动力的膜分离过程。
虽然早在20世纪60年代就开始了较系统的膜蒸馏研究,但当时由于受到技术条件的限制,膜蒸馏的效率不高，直到20世纪80年代初由于高分子材料和制膜工艺方面迅速发展,膜蒸馏显示出其实用潜力。
本文就膜蒸馏的原理、特征及应用情况作一总结和评述。
1 膜蒸馏技术的简介MD是膜技术与蒸发过程相结合的膜分离过程，以膜两侧蒸汽温度差为传质驱动力，它是热量和质量同时传递的过程，膜孔内的传质过程是分子扩散和努森扩散的综合结果。
1.1 膜蒸馏过程区别于其他膜过程的特征所用的膜为微孔膜；膜不能被所处理的液体润湿；在膜孔内没有毛细管冷凝现象发生，只有蒸汽能通过膜孔传质；所用膜不能改变所处理液体中所有组分的气液平衡；膜至少有一面与所处理的液体接触；对于任何组分该膜过程的推动力是该组分在气相中的分压差。
[1]1.2 膜蒸馏的优缺点膜蒸馏的优点有很多：蒸馏过程几乎是在常压下进行，设备简单、操作方便，可以采用非金属设备；在非挥发性溶质水溶液的MD过程中，只有水蒸气能透过膜孔，蒸馏十分纯净，有望成为大规模、低成本制备超纯水的手段；可以处理极高浓度的水溶液，是目前唯一能从溶液中直接分离出结晶产物的膜过程；MD 组件很容易设计成潜热回收形式，并具有以高效的小型膜组件构成大规模生产体系的灵活性；膜两侧只需维持适当的温差即可进行操作，有望利用太阳能、地热、温泉和工厂的余热等廉价能源。
同时膜蒸馏也有一定缺点：MD是一个有相变的膜过程，汽化潜热降低了热能的利用率。
MD与制备纯水的其他膜过程相比通量较小，目前尚未实现在工业生产中应用，MD用膜的材料和制备工艺选择方面有限。
MD过程中的膜污染是其实现工业应用的主要障碍。
[2]1.3膜蒸馏的分类及原理根据膜下游侧冷凝方式的不同，MD可分为4种形式：直接接触膜蒸馏（DCMD）、气隙式膜蒸馏（AGMD）、吹扫气膜蒸馏（SGMD）和真空膜蒸馏（VMD，又名减压膜蒸馏）。
膜蒸馏技术
膜蒸馏技术
嘿，朋友们！今天咱来聊聊膜蒸馏技术。
你说这膜蒸馏技术啊，就像是一位神奇的魔法师！
想象一下，水就像一群调皮的小精灵，在膜的这一边活蹦乱跳。
而这膜呢，就像是一道神奇的门，只让水的小精灵们通过，把其他的杂质啥的都挡在了外面。
这可太有意思啦！
膜蒸馏技术的好处那可真是不少。
它能把脏水里的有害物质给分离出来，让水变得干干净净的，就跟刚从清泉里冒出来的一样。
这多厉害呀！咱平时喝的水、用的水，如果都能经过膜蒸馏技术这么一处理，那得多放心呀！
而且哦，它还特别节能呢！就好比咱平时过日子，能省一点是一点。
膜蒸馏技术就做到了这一点，用最少的能量，办最大的事儿。
你说妙不妙？
咱再打个比方，膜蒸馏技术就像是一个超级厨师，能把普通的食材变成美味佳肴。
它能把那些看起来不咋地的水，变得纯净又好喝。
这要是放在生活中，那可就是化腐朽为神奇呀！
这技术在很多领域都能大显身手呢！比如在化工行业，它能帮忙处理那些复杂的废水，让环境变得更美好。
在食品行业呢，能让咱喝到更健康的饮料。
这不就是给我们的生活添彩嘛！
你说咱生活中要是没有膜蒸馏技术，那得少多少便利呀！它就像一个默默无闻的守护者，在背后为我们的生活质量保驾护航。
咱可得好好珍惜和利用这膜蒸馏技术呀，让它发挥出最大的作用。
让我们的水更清，生活更美。
这膜蒸馏技术，难道不是一个超级棒的发明吗？咱得为它点个大大的赞！以后呀，希望它能在更多的领域发光发热，给我们带来更多的惊喜和便利。
反正我是觉得，这膜蒸馏技术，真是太牛啦！。
膜蒸馏技术PPT课件
（1）直接接触式膜蒸馏（DCMD）这种装置相对简单，两侧的液体直接与多 孔膜的表面接触，蒸汽的扩散路径仅仅局限于膜的厚度。它是出现最早也 是研究最广泛的膜蒸馏过程，但其热损耗也最大。 （2）气隙式膜蒸馏（AGMD）在冷凝面与膜表面之间有一停滞的空气隙存在， 蒸汽穿过气隙后在冷凝面上冷凝。与 DCMD 相比，由于气隙的存在， 减小 了过程热损耗，但增加了传质的阻力。适合两侧温差较大的蒸馏过程。 （3）气扫式膜蒸馏（SGMD）装置与AGMD 相似， 不同在于使用惰性气体将 透过侧的蒸汽吹出组件，在外部进行冷凝。由于惰性气体的加入，可以减 少部分热量损耗，同时还可加快传质。但所需冷凝器的体积较大。 （4）真空膜蒸馏（VMD）与 SGMD 类似，用真空泵抽吸代替吹扫，使透过 侧处于低压状态（不低于膜被润湿的压力），将透过侧的蒸汽抽出，并在 膜组件外冷凝。 这种方式可以大大减小热损失，且透过通量较大。当然， 操作费用也相应增加。
膜蒸馏技术
背景
膜分离技术是近 20 a 迅速发展起来的重要的化工单元， 其应用已从早期的脱盐发展到化工、食品、医药、电子等 工业的废水处理、产品分离和生产高纯水等领域。
膜蒸馏（ MD ）技术首先由B.R. Bodell 在 1963 年申请 并获得专利，在20世纪80年代才开始迅速发展，随着对MD 类膜分离过程研究的不断深入，一些与 MD相关的膜过程 相继出现并引起人们的重视，MD 技术在许多领域取得可 喜的研究成果，尤其在水溶液的分离中更具有优势。
高的孔隙率、较小的弯曲因子和膜厚度值有助于通量的提高 和极化现象的降低。
提高膜的固有传质系数，可减弱温差极化现象。当膜的固有 传质系数较高时，流动阻力集中在边界层上，此时，增加扰 动会带来传质效果的提升，提高操作温度同样促进传质 。 当然，设置挡板增加扰动也会造成一定的能量损失，需要综 合考此可见 MD 分离的传质过程主要由 3 个阶段组成：① 水分在膜的热料液侧蒸发；②水蒸气穿过膜孔的迁移过程； ③水蒸气在膜的另一侧冷凝。
膜蒸馏
• 膜蒸馏原理 • 膜蒸馏操作方式 • 膜蒸馏研究的技术应用 • 膜蒸馏研究的发展趋势
北京化工大学（Beijing University of Chemical Technology）
膜蒸馏原理部分
北京化工大学（Beijing University of Chemical Technology）
膜蒸馏的技术优势
★ 100%地排斥溶液中的不挥发性物质，如 离子、大分子、固体颗粒；
★ 操作温度远低于蒸馏——可利用废热； ★ 操作压力比其它压力驱动的膜分离过程
（如反渗透）低很多； ★ 适合处理高浓度料液； ★ 对膜的机械强度要求低——常压操作； ★ 与传统的蒸馏过程相比，操作时所需的
汽相分离空间很小。——设备占地很小
膜蒸馏过程的特征
• 所用膜是疏水微孔膜 • 膜不能被所处理的液体润湿 • 在膜孔内没有毛细管冷凝现象发生 • 只有蒸汽能通过膜孔传质 • 所用的膜不能改变所处理液体中所有组分的气液平
衡 • 膜至少有一面与所处理的液体接触 • 对于任何组分，该膜过程的推动力是该组分在气相
中的分压差
北京化工大学（Beijing University of Chemical Technology）
➢ 空气隙膜蒸馏(AGMD)
传质过程的前三步与直接接触膜蒸馏相同，从第四步开始，透过侧的 蒸汽不直接与冷液体接触，保持一定的间隙，透过蒸汽扩散穿过空气 隔离层后在冷凝板上进行冷凝．
北京化工大学（Beijing University of Chemical Technology）
➢ 真空膜蒸馏(VMD)
近几十年来对这一新型膜分离过程的研究不断深入，虽然至今还未见大 规模工业生产应用的报道，但无论在传质、传热机理方面还是在应用方 面的研究都取得了巨大的进步，一些与膜蒸馏相关的膜过程相继出现并 同样引起人们的重视．
膜蒸馏
八、膜蒸馏技术的应用
• • • • • 海水、苦咸水脱盐与纯水制备 化学物质的浓缩与回收 水溶液中挥发性物质的脱除与回收 果汁、液体食品的浓缩 废水处理
膜 蒸 馏 Membrane distillation
一、定义与历史
膜蒸馏技术(MD)是一种采用疏水性微孔膜， 以膜两侧蒸气压力差为传质驱动力的膜分离过程。 •上世纪60年代 M. E. Findley首先在专利中描述了 这一技术，但限于当时的技术条件，只选用一些 如纸板、玻璃纸、玻璃纤维等疏水掺合物制成隔 离膜。 •上世纪80年代人们开始将该技术应用于海水淡化 研究。 •直至上世纪90年代，由于高分子材料和制膜工艺 方面迅速发展，膜蒸馏显示出其实用潜力，再次 引起了工业和水处理界的广泛关注。
九、存在的问题
• 通量 开发新膜、辅助强化工艺、膜组件的优化
• 膜污染
四、常见的膜蒸馏类型
气 隙 冷却板
进料液
透过液 液
进料液
（1）直接接触式
（2）气隙式
进料液
负压
进料液
吹扫气 液
（3）减压式
（4）气扫式
五、膜组件及膜
板框式、管式和卷式
5.1板框式膜组件
5.2中空纤维膜组件
5.3卷式膜组件
六、膜蒸馏运行装置
6.1直接接触式膜蒸馏
பைடு நூலகம்
6.2真空膜蒸馏
七、膜蒸馏过程的影响因素
二、膜蒸馏过程的机理
边界层
T1 Tm2 Pm1 热侧 C1 Cm1 膜 质量传递 热量传递 Pm2 Tm2 T2
膜技术及其应用 书籍
膜技术及其应用书籍
《膜技术及其应用》这本书详细介绍了膜技术的原理、分类、应用场景以及发展趋势。
通过对本书的阅读，读者可以全面了解膜技术的基本知识，包括膜的制备、膜的分离过程、膜材料的性质以及膜分离设备的选型和应用。
在膜技术领域，本书的内容具有很高的权威性和实用性。
它不仅介绍了各种类型的膜以及它们在不同行业中的应用，还深入探讨了膜分离过程的原理、数学模型的建立以及膜分离设备的设计和优化。
此外，本书还详细介绍了膜技术在环保、能源、医疗等领域的应用，为读者提供了丰富的信息和案例。
对于从事膜技术研究和应用的人员来说，本书是一本非常有价值的参考书籍。
它不仅可以帮助读者深入理解膜技术的原理和应用，还可以为他们在膜材料的研发、膜分离设备的选型和优化以及解决实际分离过程中遇到的问题提供指导和帮助。
总之，《膜技术及其应用》是一本全面介绍膜技术及其应用的书籍，具有很高的权威性和实用性。
无论是从事膜技术研究和应用的人员，还是对膜技术感兴趣的读者，都可以从本书中获得很多有价值的信息和知识。
导电膜膜蒸馏研究进展
DOI ：10.19965/ki.iwt.2023-0637第 44 卷第 4 期2024年 4 月Vol.44 No.4Apr.，2024工业水处理Industrial Water Treatment 导电膜膜蒸馏研究进展张棱威，宁荣盛，袁江，于水利（同济大学环境科学与工程学院，污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海 200092）[ 摘要 ] 膜蒸馏是一种利用低品位能处理高含盐水的节能技术，然而目前使用过程中面临膜污染严重、润湿等问题。
导电膜利用外加电场所带来的静电排斥、电化学氧化还原、焦耳加热等作用，可以一定程度缓解膜蒸馏过程中膜污染、润湿和温度极化等问题，因此近年来受到广泛关注。
概述了膜蒸馏的结构、原理和研究进展，重点介绍并对比了导电膜在膜蒸馏中采用电容模式、电阻模式和交流电模式运行的结构、作用机理及各运行模式的特点。
电容模式主要通过静电排斥、电化学氧化还原、电致气泡等作用解决污染和润湿问题，电阻模式通过更高的电压形成更高的蒸汽压和纯水通量，并通过焦耳加热减轻生物污垢，交流电模式通过极性交换使得污垢层变得松散从而防止膜污染。
最后详细阐述了导电膜膜蒸馏的处理效能、抗污染效能、抗润湿效能和抗温度极化性能，从而为导电膜膜蒸馏在工程中的应用和发展提供参考。
［关键词］ 膜蒸馏；导电膜；膜污染；膜润湿［中图分类号］ P747 ［文献标识码］A ［文章编号］ 1005-829X （2024）04-0030-08Research of conductive membrane distillationZHANG Lengwei, NING Rongsheng, YUAN Jiang, YU Shuili(State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Utilization , School of Environmental Scienceand Engineering , Tongji University , Shanghai 200092, China )Abstract ： Membrane distillation is an energy -saving technology that utilizes low -grade energy to treat highly saline water, however, the current use of the technology is faced with serious membrane fouling, wetting and other prob⁃lems. Conductive membranes have received attention in recent years for the ability of alleviating the problems of fouling, wetting and temperature polarization in membrane distillation under the influence of the electrostatic repul⁃sion, electrochemical redox and Joule heating brought about by the applied electric field. The structure, principle and research progress of membrane distillation were summarized, with emphasis on introducing and comparing the structure, action mechanism and characteristics of capacitive mode, resistive mode and alternating current mode op⁃eration in membrane distillation. The capacitive mode mainly solved the fouling and wetting problems through elec⁃trostatic repulsion, electrochemical redox, and electrically induced bubbles, while the resistive mode created higher vapor pressure and pure water flux through higher voltage and reduced biofouling through Joule heating, and the al⁃ternating current mode prevented the formation of contamination through the exchange of polarity, which made the fouling layer loose. Finally, the treatment efficacy, anti -fouling efficacy, anti -wetting efficacy and anti -temperature polarization of the conductive membrane distillation were elaborated, providing a reference for the application and development of the conductive membrane distillation in engineering.Key words ： membrane distillation; conductive membrane; membrane fouling; membrane wetting海水淡化的方法主要包括热法（多级闪蒸和多效蒸馏）、膜法（反渗透和正渗透）和热膜耦合法（膜蒸馏）〔1〕。
膜蒸馏的研究及其应用
膜蒸馏的研究及其应用摘要本文综述了新型分离技术——膜蒸馏。
这是一种利用高分子膜的某些结构上的功能来达到蒸馏目的的一种过程。
膜蒸馏几乎是在常压下进行，也无需把溶液加热到沸点，只要膜两侧存在适当的温度差就可以进行，这就有可能利用太阳能等廉价的能源。
对膜蒸馏的历史、分类，膜蒸馏过程中的传递现象及应用研究进行了评述，提出了今后亟待研究和解决的问题。
关键字膜蒸馏机理操作方式应用膜蒸馏是一种新型的分离技术，是以疏水性微孔膜两侧蒸汽压差为传质推动力的膜分离过程。
膜蒸馏是一种采用疏水微孔膜以膜两侧蒸汽压力差为传质驱动力的膜分离过程，例如当不同温度的水溶液被疏水微孔膜分隔开时，由于膜的疏水性，两侧的水溶液均不能透过膜孔进入另一侧，但由于暖侧水溶液与膜界面的水蒸汽压高于冷侧，水蒸汽就会透过膜孔从暖侧进入冷侧而冷凝，这与常规蒸馏中的蒸发、传质、冷凝过程十分相似，所以称其为膜蒸馏过程(Membrane Distillation ,MD)。
1膜蒸馏的研究历史及其特征早在20世纪60年代就开始了较系统的膜蒸馏研究，Bodell在1963年申请了膜蒸馏技术专利，在其申请中他将膜蒸馏描述为“一种将不可饮用含水流体转化为可饮用水的装置和技术”。
但当时由于受到技术条件的限制，他并没有给出所用膜的结构和孔的大小，说明该膜仅能被蒸汽透过而不能被水透过，未给出结果和定量分析。
随后的一段时间里出现一些专利对该技术进行改进，但在20世纪60、70年代膜分离研究者致力于反渗透、超滤、微滤等膜技术来解决水处理问题，膜蒸馏一直没有引起人们的足够重视。
20世纪80年代早期随着新的制膜技术的发展，膜蒸馏过程的研究高潮再次掀起。
Gore最先开发了一个卷式的组件用于膜蒸馏过程；瑞典National Development公司采用板框式组件对膜蒸馏进行了研究；Enda采用中空纤维膜组件对膜蒸馏过程进行理论性探索。
另一方面，80年代以来人们对膜蒸馏过程的理论研究也逐步深入，包括：跨膜传质机理；跨膜传热过程及温度极化现象；各种操作条件对膜蒸馏过程的影响；组件形式和结构对膜蒸馏传热、传质过程的影响等。
直接接触膜蒸馏（DCMD）商业化的聚四氟乙烯膜和模型的实验研究.doc
直接接触式膜蒸馏(DCMD):聚四氟乙烯商品膜及模型的实验研究摘要：膜蒸馏(MD)是一种将超疏水性多孔膜用于混合物分离的新型技术。
商用PTFE(聚四氟乙烯)膜主要用于直接接触式膜蒸馏(DCMD)实验，研究模块尺寸对膜性能的影响。
本文用于实验分析的膜结构参数由料液入口压力(LEP),接触角(CA)、孔径、有效孔隙率和孔径分布等表征。
本文建立了一个二维(2 D)模型,通过建立质量、能量和动量平衡方程预测蒸馏通量的大小。
对包括顺流和逆流方式的不同流动模式进行了研究。
通过设计不同长度及宽度的模块研究线速度对渗透通量的影响。
通过对不同条件下传质系数的计算用于模块的设计对比。
包括流动模式、温差、和盐浓度等的操作参数的影响也被考虑在内。
通过与实验结果比较验证仿真结果的正确性，发现数值模拟与实验研究有较好的一致性。
关键词:直接接触式膜蒸馏；模块参数；传热传质；蒸汽压差1 引言膜蒸馏(MD)是一种用于咸水淡化的新兴替代分离技术。
当膜两侧存在蒸汽压差时，利用MD技术可以通过疏水微孔膜从含有非挥发性污染物的水溶液中提取纯净水。
由于膜与溶液之间存在高表面张力，疏水膜会抑制液态水通过渗透膜，但允许气体通过。
水蒸汽从蒸汽压高的区域向蒸气压低的区域传递。
在DCMD 中，膜两侧温度的差异导致蒸汽压的差异，从而使水蒸气从高温进料液中通过膜孔渗透到冷侧，冷侧通以冷却水将水蒸气冷凝。
其他膜蒸馏工艺如减压膜蒸馏(VMD)、气扫膜蒸馏和空气隙膜蒸馏(AGMD)可以用来收回和浓缩水蒸汽分子。
由于MD属于一种热工过程，相较于其他膜分离过程，它能够在较低的压力下运行并生产低盐度的水。
此外,与其他热工过程相比，由于其存在微小的蒸汽空间及较高的传质面积，因此它可以在较低的温度(40-60℃)下运行。
因此,MD可以利用工业废热处理高盐度海水。
此外, 处理高盐度废水,除RO浓缩工艺, 应用MD工艺也是可行的。
从进料液热侧到渗透液冷侧存在着热量和质量的跨膜传递运动。
膜蒸馏技术的研究进展
膜蒸馏技术的研究进展摘要：膜蒸馏是一种热驱动新型分离技术，自上世纪80年代才引起人们的重视。
本文主要对膜蒸馏技术的过程机理、膜材料的选择、常见问题、以及应用进行了评述，并对以后膜蒸馏的发展做出了展望。
关键词：膜蒸馏；膜；应用；质量传递；热量传递膜蒸馏是一种新型的非等温物理分离技术，以疏水性多孔膜两侧的蒸汽压差为推动力，使热侧蒸汽分子穿过膜孔后在冷侧冷凝富集，可看作是膜过程与蒸馏过程的集合。
膜蒸馏过程区别于其他膜分离过程有如下的特点：膜是微孔膜；不能被所处理的液体浸润；只有蒸汽通过膜孔介质；膜孔内没有毛细冷凝现象发生。
该分离技术不是膜过程与蒸馏过程的简单结合，它自身有许多优点。
如，良好的化学稳定性；截留率高；较低的操作温度和压力，能有效利用地热工业余热等廉价能源；可与其他分离过程整合；可处理热敏性物质和高浓度废水等。
因此，自膜蒸馏技术首次提出以来，一直受到了学者的广泛关注。
本文对进近几年来的膜蒸馏的最新研究进展，尤其是针对膜蒸馏理论的应用研究进行了概述。
1.膜蒸馏的分类根据扩散到膜冷凝侧蒸汽冷凝方式的不同，膜蒸馏分为多种类型，如直接接触膜蒸馏(DCMD)、气隙膜蒸馏（AGMD）、气扫式膜蒸馏（SGMD）、真空膜蒸馏（VMD）。
（1）直接接触式膜蒸馏（DCMD）这种装置相对简单，两侧的液体直接与多孔膜的表面接触，蒸汽的扩散路径仅仅局限于膜的厚度。
它是出现最早也是研究最广泛的膜蒸馏过程，但其热损耗也最大。
由于有较大的渗透量，颇受研究者重视，较适用于主原料是水的情况，如海水或苦咸水脱盐或水溶液的浓缩，也有人用其浓缩水果汁、血液及废水处理等。
（2）气隙式膜蒸馏（AGMD）在冷凝面与膜表面之间有一停滞的空气隙存在，蒸汽穿过气隙后在冷凝面上冷凝。
与前者相比，由于气隙的存在，减小了过程的热耗损，但是渗透通量低，结构复杂，且不适用于中空纤维膜，限制了商业推广。
（3）气扫式膜蒸馏（SGMD）结果与直接接触式膜蒸馏相似，不同之处在于，惰性气体将透过侧的蒸汽吹出，并在外部进行冷凝。
膜蒸馏介绍
膜蒸馏(Membrane Distillation)膜蒸馏是一种用于处理水溶液的新型膜分离过程。
膜蒸馏中所用的膜是多孔的和不被料液润湿的疏水膜，膜的一侧是与膜直接接触的待处理的热水溶液，另一侧是低温的冷水或是其它气体。
由于膜的疏水性，水不会从膜孔中通过，但膜两侧由于水蒸气压差的存在，而使水蒸气通过膜孔，从高蒸气压侧传递到低蒸气压侧。
这种传递过程包括三个步骤：（1）水在料液（高温）侧膜表面汽化；（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。
膜蒸馏过程的推动力是膜两侧的水蒸气压差，一般是通过膜两侧的温度差来实现，所以膜蒸馏属于热推动膜过程。
根据蒸气冷凝方式不同，膜蒸馏可分为直接接触式、气隙式、真空式和气扫式四种形式，如上图（图1）所示。
直接接触式膜蒸馏(Direct contact membrane distillation,缩写为DCMD)是热料液和冷却水与膜两侧直接接触；气隙式膜蒸馏（Air gap membrane distillation, 缩写为AGMD ）是用空气间隙使膜与冷却水分开，水蒸气需要通过一层气隙到达冷凝板上才能冷凝下来；真空式膜蒸馏（Vacuum membrane distillation, 缩写为VMD ）中，透过膜的水蒸气被真空泵抽到冷凝器中冷凝；气扫式膜蒸馏（Sweep gas membrane distillation, 缩写为SGMD ）是利用非凝聚的吹扫气将水蒸气带入冷凝器中冷凝。
在具体应用中，选用哪一种膜蒸馏要视具体情况而定，比如原料液的成分、挥发性以及对通量的要求等。
通常直接接触式膜蒸馏所需要的设备最少、操作最简单，其适用范围主要包括海水淡化等脱盐、溶液的浓缩等，在这些过程中水作为主要的透过成分；气扫式膜蒸馏和真空式膜蒸馏在脱除溶液中的挥发性有机物和溶解气体方面应用较多；而气隙式膜蒸馏是一种应用范围较广泛膜蒸馏形式。
膜蒸馏是一种膜不直接参与分离作用的膜过程，膜的唯一作用是作为两相间的屏障，选择性完全由气—液平衡决定。
膜蒸馏技术研究及应用进展
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第10期·3726·化 工 进展膜蒸馏技术研究及应用进展刘羊九1，王云山1，韩吉田1，任天健2（1山东大学能源与动力工程学院，山东 济南 250061；2约翰内斯堡大学机械工程学系，约翰内斯堡 2006，豪登，南非）摘要：膜蒸馏作为一种新型分离技术，具有操作温度低、设备简单、脱盐率高等特点，在海水淡化、苦咸水脱盐、果汁浓缩等过程具有良好的应用前景。
本文简述了膜蒸馏的工作原理、特点和膜材料的制备方法，指出当前膜材料的研究方向。
综述了直接接触式、气隙式、真空式和气扫式4种基本膜蒸馏形式和几种改进的膜蒸馏形式的传热传质原理、研究现状和发展方向。
重点介绍了可再生能源以及工业低温余热驱动膜蒸馏的技术特点、研究现状和应用，包括太阳能光伏/光热驱动膜蒸馏技术、太阳能热泵耦合驱动膜蒸馏技术、太阳池膜蒸馏技术、地热能梯级利用驱动膜蒸馏技术和低温余热驱动膜蒸馏技术等，并指出其发展方向。
最后，探讨了膜蒸馏技术亟待研究和解决的问题，为该技术的进一步发展提供参考。
关键词：膜蒸馏；膜；传热；脱盐；优化中图分类号：TQ 028.8 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）10–3726–11 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2018-0120State-of-the-arts review of research and application progress formembrane distillation technologyLIU Yangjiu 1, WANG Yunshan 1, HAN Jitian 1, JEN Tien-Chien 2(1School of Energy and Power Engineering, Shandong University, Jinan 250061, Shandong, China; 2Mechanical Engineering Science Department, University of Johannesburg, Johannesburg 2006, Gauteng, South Africa)Abstract: As a membrane separation technology, membrane distillation has unique features of low operating temperature, simple operating equipment, high salt rejection rate. It can be applied for different applications, including seawater desalination, wastewater treatment and juice concentrating process with a bright future. This paper introduced the operating principle of membrane distillation, characteristics and the manufacturing method of membrane materials, indicating the research direction of membrane materials. The principle of heat transfer and mass transfer of four basic membrane configurations ( DCMD, AGMD, VMD and SGMD) were reviewed and research status of this area was given. Meanwhile, the technical feature, research status and commercial application of renewable energy as well as waste-heat-driven membrane distillation were described elaborately, including solar thermal/photovoltaic drive membrane distillation system, solar and heat pump coupled drive membrane distillation, solar pond membrane distillation technology, geothermal cascade utilization membrane distillation system as well as power plant/chemical plant low-temperature waste heat drive membrane distillation. The development direction of renewable energy driven membrane distillation was also indicated. Finally, the critical problems of membrane distillation were presented based on current status, which may provide insightful guidelines for the future development of membrane distillation technology.Key words: membrane distillation; membrane; heat transfer; desalination; optimization术与应用。
第七章 膜蒸馏
（4—1）
式中，Y和X分别为渗透产物与原料的质量分数；下 标A为优先渗透组分，B为后渗透组分。由以上定义 可知，α代表了高分子膜的渗透选择性。
影响膜性能的因素
渗透蒸发膜的性能是由膜的化学结构与物理结 构决定的。化学结构是指制备膜的高分子的种类与 分子链的空间构型；物理结构则是指膜的孔度、孔 分布、形状、结晶度、交联度、分子链的取向等， 取决于膜的制备过程。衡量渗透蒸发膜的实用性有 以下四个指标：① 膜的选择性（α值）；② 膜的渗 透通量（J值）；③ 膜的机械强度；④ 膜的稳定性 （包括耐热性、耐溶剂性及性能维持性等）。所以 在膜的开发中必须综合考虑这四个因素。
除了以上用途外，渗透蒸发膜在其他领域的应 用尚都处在实验室阶段。预计有较好应用前景的领 域有：工业废水处理中采用渗透蒸发膜去除少量有 毒有机物（如苯、酚、含氯化合物等）；在气体分 离、医疗、航空等领域用于富氧操作；从溶剂中脱 除少量的水或从水中除去少量有机物；石油化工工 业中用于烷烃和烯烃、脂肪烃和芳烃、近沸点物、 同系物、同分异构体等的分离等。
膜蒸馏操作方式
直接接触式 气隙式 减压式 气流吹扫式
直接接触膜蒸馏
气隙式
减压式
气流吹扫式
操作模式
膜蒸馏特征
膜蒸馏的优点
操作温度低(与传统蒸发相比) 操作压力低(与反渗透相比) 理论分离效能高 膜的机械性要求低 减少了膜与处理液体之间的化学反应 不易堵塞 可以处理浓度极高的水溶液，唯一能从溶液中直接 分离出结晶产物的膜过程 蒸汽空间减小
渗透蒸发示意图
膜 液相室 气相室 冷凝器
真空泵
冷凝液
渗透蒸发室 惰性气体 气相室 冷凝器 惰性气体净化利用
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
膜蒸馏书籍
膜蒸馏是一种分离技术，它利用不同物质在膜上的传输速率不同来实现物质的分离。
膜蒸馏技术在化工、环保、医药等领域都有广泛的应用，因此相关的研究和应用的书籍也很多。
《膜蒸馏原理及应用》是一本介绍膜蒸馏基本原理和应用的专业书籍。
该书系统地介绍了膜蒸馏的工艺流程、膜的选材和性能、膜分离器的设计和优化等内容。
读者可以通过该书了解膜蒸馏技术在不同行业中的应用情况，包括海水淡化、废水处理、精馏回收等方面。
此外，该书还介绍了膜蒸馏与其他膜分离技术的比较和融合应用，提供了一些案例和实践经验供读者参考。
《膜分离过程与技术》是一本研究膜分离技术的综合性著作，其中包括了膜蒸馏的相关内容。
该书从理论与实践两个方面全面地介绍了膜分离的基本原理、膜的选择与制备、膜过程设计及模拟、膜分离设备的应用和性能评价等内容。
读者可以通过该书了解膜分离过程中的基本概念和数学模型，掌握膜分离设备的设计和操作技术。
此外，
该书还介绍了膜分离技术在不同行业中的应用，包括气体分离、液体
分离、固体分离等方面。
《膜蒸馏工艺手册》是一本实用性较强的膜蒸馏工艺指南，主要
适用于工程技术人员和工艺设计师。
该书系统地介绍了膜蒸馏各种设
备的特点、操作要点和维护方法，为读者提供了一些实用的技术指导。
此外，该书还介绍了膜蒸馏的工艺流程和操作控制，以及膜蒸馏的一
些典型应用案例，能够帮助读者更好地了解和应用该技术。
除了上述书籍外，还有一些学术期刊和国际会议也发表了很多关
于膜蒸馏的论文和研究成果。
这些期刊和会议包括《膜科学与技术》、《膜分离与纯化技术》等。
读者可以通过查阅相关的期刊和会议论文，了解最新的膜蒸馏研究进展和应用情况。
总之，膜蒸馏是一种应用广泛的分离技术，相关的书籍和期刊可
以帮助我们更深入地了解该技术的原理和应用，并指导我们在实践中
正确地使用和操作膜蒸馏设备。
对于从事相关领域的科研人员和工程
师来说，这些书籍是必不可少的参考工具。