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渗透汽化

膜分离技术

渗透汽化（Pervaporation，PVAP）是一种新兴的膜分离技术。PVAP利用料液膜上下游某组分化学势差为驱动力实现传质，利用膜对料液中不同组分亲和性和传质阻力的差异实现选择性。膜材料是PV过程能否实现节能，高效等特点的关键。其在化工生产中的应用：乙醇-水共沸物的脱水，有机溶剂脱水，从水中去除有机物。

原理
PV使用的是致密膜、有致密皮层的复合膜或非对称膜。原料液进入膜组件，流过膜面，在膜后侧保持低压。由于原液侧与膜后侧组分的化学位不同，原液侧组分的化学位高，膜后侧组分的化学位低，所以原液中各组分将通过膜向膜后侧渗透。因为膜后侧处于低压，所以组分通过膜后即汽化成蒸气，蒸气用真空泵抽走或用惰性气体吹扫等方法除去，使渗透过程不断进行。原液中各组分通过膜的速率不同，透过膜快的组分就可以从原液中分离出来。从膜组件中流出的渗余物可以是纯度较高的透过速率较慢的组分的产物。对于一定的混合液来说，渗透速率主要取决于膜的性质。釆用适当的膜材料和制造方法可以制得对一种组分透过速率快，对另一组分渗透速率相对很少，甚至接近零的膜，因此渗透汽化过程可以高效的分离液体混合物。
为了增大过程的推动力、提高组分的渗透通量，一方面要提高料液温度，通常在流程中设预热器将料液加热到适当的温度；另一方面要降低膜后侧组分的蒸气分压。
应用
PV的应用包括有机物脱水，水中回收贵重有机物、有机-有机体系分离三方面。其中有机物脱水尤其是醇类的脱水研究得最为广泛并部分获得工业化应用。
研究开发
基础研究方面，如何开发出高性能的膜材料是PV技术永恒的热点。常用的方法包括无机有机杂化、表面改性、复合膜的使用、超薄膜的制备等等。
国内方面，中科院化学所、清华大学、浙江大学、天津大学、天津工业大学、南京工业大学、江西师范大学、湖北工业大学等单位对PV做了大量的研究。
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