膜国家重点实验室生物化工研究所膜蒸馏技术研究取得新进展

发布时间:2016-09-28浏览次数:136

 近日,我校生物化工研究所所长吕晓龙研究员带领的膜材料与膜化工创新团队在膜蒸馏技术脱盐水处理方面取得新进展,采用双层共挤出技术成功制备了高通量、高强度的膜蒸馏用中空纤维疏水复合膜。相关研究成果以“Highly  porous PVDF hollow fiber membranes for VMD application by applying a simultaneous  co-extrusion spinning process”为题在线发表在Elsevier出版社三大化工分离期刊之一的膜科学杂志(Journal of  Membrane Science,2016,505,82~91)上。

 膜蒸馏技术是以疏水微孔膜为介质,膜两侧的蒸汽压差为传质推动力进行的膜分离技术,同其他膜分离过程相比具有分离效率高、操作温度低、浓缩倍数高等优点,并且可以利用太阳能、风能、地热等低品位能源,在海水淡化、高盐废水处理、果汁及中药提取液富集浓缩过程中有着很大的发展潜力。然而,虽然膜蒸馏技术具有如此多的优点,目前仍未实现大规模工业化,究其原因,其一便是膜蒸馏通量较低。因此,如何提高膜蒸馏用膜通量,以便有利于膜蒸馏技术大规模工业化应用,一直是该领域研究者所追求的目标。  

 针对上述问题,该研究团队在详细分析了非溶剂致相分离法(NIPS法)制膜过程的特点后,提出通过双层共挤出技术来制备高通量的膜蒸馏用中空纤维疏水复合膜。最终研究证明,低固含量的外层提高膜的渗透性能,高固含量内层提供机械强度,利用双层复合膜这一优势,可以制得兼具渗透性能和机械强度的疏水复合膜。将研究中制备的双层复合膜的膜蒸馏性能与其它文献报道中进行比较,发现通量高于诸多文献报道,并且长期运行稳定性良好,该复合膜在膜蒸馏实验中表现优异,有望应用于膜蒸馏领域,提高膜蒸馏性能,推动膜蒸馏技术大规模工业化应用。  

 该研究工作得到了国家自然科学基金、天津市海洋局科技兴海项目、天津市应用基础与前沿技术研究计划(重点项目)等基金的支持。

文章链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S037673881630014X