第1章 导论
膜分离技术被认为是“21世纪*有前途、*有发展前景的重大高新技术之一,它在工业技术改造中起着战略性作用”。世界上许多**包括中国在内,都把膜分离技术及其应用列为****发展项目。膜分离技术对许多传统产业的发展起着关键作用,甚至有人预言“谁掌握了膜技术,谁就掌握了化学工业的未来”。
膜分离过程作为一门新型的分离、浓缩、���纯技术,是以外界能量为动力,凭借各组分在膜中传质的选择性差异,对多组分流体物质进行分离、分级、提纯和富集的方法。膜分离是微滤(MicrO—filtration MF)、超滤(Ultrafiltration UF)、纳滤(Nanofihration NF)、反渗透(Reverse osmosis RO)、气体分离(Gas separation GP)、渗透蒸发(Pervaporafion PV)、透析(Dialysis DL)和电渗透(Electr0—dialysis ED)等一系列膜分离技术的总称。
膜分离过程一般不涉及相变化,操作温度多数为常温,具有投资小、占地少、无污染、**、节能等特点,可减少产品流失,提高产品得率并避免污染环境。在人类面临环境污染、能源与资源危机的今天,膜分离技术受到世界各国的重视与推广,近二三十年来膜技术取得了显著进展。全球膜工业总产值销售额2005年已达到300亿美元,并且正以年均30%的速度高速增长,目前已广泛应用于化工、电子、轻工、医药、纺织、印染、造纸、发电、冶金、国防、石油、污水处理、农业、食品等各行业。
1.1 分离技术在人类生产和生活中的重要作用
地球上的物质,绝大多数是与其他物质混在一起的,称为混合物。天然存在的单纯物质少之又少。生产实践证明,将地球上的各种各样混合物进行分离和提纯是提高生产水平和改善生活质量的一种重要途径。
冶炼术的发明,把金属从矿石中分离出来,使人类从石器时代进入铜器时代,大大提高了生活的质量,开始向文明社会进军。
放射性铀的同位素分离成功,迎来了原子能时代,原子能的和平利用使人类生活水平又大大提高了一步。
深冷分离技术的应用,使人类从混合气体中分离出纯氧、纯氮和纯氢,获得了接近**零度的低温,为科学研究和生产技术提供了极为宽广的发展基础,为火箭提供了具有极大推力的高能燃料。
蒸馏、吸附、萃取等分离技术的应用,从水中除去盐和有毒有害物质,使人类能从取之不尽的大海中提取淡水,从工、农业污水中回收干净水和其他有用的东西。
除去水和空气中微量杂质的分离技术的应用,大幅度提高了超大规模集成电器元件的成品合格率,使它得以实现商品化生产。
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