渗透汽化技术在中国的发展现状

     膜将膜组件分隔为上游侧、下游侧两个室，上游侧为液相室，下游侧为气相室，气相室与真空系统相连接。含水的料液经过预热器、加热器升至一定温度后进入液相室，膜对料液中的水分子有选择通过性，水分子溶解吸附于膜表面，在两侧蒸汽分压差的作用下优先扩散通过，经脱水后的料液（无水级产品）在膜组件出口流出；通过高分子膜渗透到下游侧的组分，由于其蒸汽分压小于其饱和蒸汽压而在膜表面汽化，随后进入冷凝系统，经冷凝得到液体渗透物，可回收处理。  
    2、渗透汽化技术的优势  
    （1）节能  
    当有机溶剂和水的混合物达到共沸平衡时，若需将其中少量或微量的水脱出，传统的方法是采用加盐萃取蒸馏或分子筛技术，但都需要将全部物料汽化，能耗是相当高的。渗透汽化技术的核心是借助渗透汽化膜的选择透过性使有机溶剂中少量或微量的水透过膜，然后在膜的另一侧汽化，用真空带到冷凝装置冷凝，这样绝大多数的物料无需汽化，因此能耗相对很低。  
    此外，与加盐萃取蒸馏技术相比，渗透汽化技术由于不使用萃取剂，所以也没有回收处理萃取剂时必须的那部分能源消耗；与分子筛技术相比，渗透汽化技术由于不存在分子筛使用到一定程度后所必须的脱附再生过程，所以也没有那部分能源消耗。  
    （2）提高产品质量  
    以用95％的乙醇制备99.5％的乙醇为例，如果采用加盐萃取蒸馏技术，无论使用哪种萃取剂（苯、环己烷、乙二醇等），在所得到的99.5％的乙醇中，都会有萃取剂残留，当这种途径来源的99.5％的乙醇再用于药品生产中，有可能对药品造成污染。药品是一种特殊的商品，在一定程度上讲，其安全性比有效性更加重要。采用渗透汽化技术分离有机溶剂中的水的过程中不引入第三组分，可以确保所得到的无水级有机溶剂的质量，同时也确保了药品的质量，这是渗透汽化技术的一大优势。  
    （3）环保  
    如前面工艺流程所描述，采用渗透汽化技术进行有机溶剂脱水，所得到的渗透液的量是很少的，其中含有少量的有机溶剂，只需对其进行简单蒸馏处理使其达到共沸平衡，即可重新进入渗透汽化技术的主工艺路线，而整个流程中仅产生很少量的蒸馏残液（或残渣）。  
    相比之下，加盐萃取蒸馏技术在萃取剂的回收过程中将会产生大量的含有盐的萃取剂残渣，难以降解处理；如采用分子筛技术，就会存在着再生时的环境污染和淘汰使用到寿命期的分子筛的问题，这在环保上是非常棘手的。  
    （4）物耗低，资源利用率高  
    渗透汽化技术的生产流程简单，物耗低，资源利用率高，附加的处理过程少，除上面提到的少量蒸馏残液（或残渣）外，无其他废弃物排放。此外渗透汽化装置的结构紧凑，占地面积小，操作方便。  
    3、技术发展现状  
    我国渗透汽化技术的研究始于20世纪80年代中期，先后有十余个研究单位参加过研究。1984年清华大学就开始对渗透汽化膜的研究，是早开展该项研究的单位，研究的重点是脱水膜的制备。在膜制备、膜分离工艺和膜组件设计等方面取得了具有我国自主知识产权的科研成果和10余项，为渗透汽化这一*的产业化开发奠定了坚实的基础。  
    目前清华大学已将该项技术的使用权转让给山东/北京蓝景膜技术工程有限公司，山东/北京蓝景膜技术工程有限公司是*，从成立之日起就致力于渗透汽化技术的工业化应用推广，经过多年的努力，成功地开发了从小试、中试，到大规模工业化连续生产的工艺技术，先后建立起了一系列的示范工程，并在山东省泰安市泰山*产业开发区建成了占地面积100亩，年生产能力为30万平方米的渗透汽化复合膜生产线和膜组件组装车间。  
    蓝景公司不仅拥有清华大学的，同时也聚集了渗透气化膜技术方面的*人才，公司现有员工68人，其中8人具有专业技术职称，具有博士3人，硕士8人，其他大部分员工都具有大学学历。  
    4、国内渗透汽化技术发展水平  
    目前，国内外渗透汽化膜技术的优势在透水膜，尤其是在将高浓度有机溶剂中少量或微量的水脱出方面具有明显的优势。  
    作为*拥有自主知识产权的渗透汽化技术企业，蓝景公司的渗透汽化技术水平居国内地位，蓝景公司生产的可应用于大规模工业化生产的膜有10余系列，其中可应用于醇类（丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇等）、酮类（丙酮、丁酮等）、酯类（乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等）、醚类（甲基叔丁基醚、石油醚）等溶剂脱水的膜有5个系列，可将料液中水含量由35％降至0.1％；应用于无水乙醇生产的膜有3个系列，可将乙醇中的水含量由10％降至0.1％；用于苯、甲苯、己烷、环己烷、碳六油等非极性体系中微量水脱除的膜有2个系列，可降料液体系中的水含量降至30ppm。  
    5、渗透汽化膜技术应用情况  
    目前渗透汽化技术广泛应用于原料药及医药中间体的生产，涂料、燃料、化妆品等精细化工产品生产，石油化工产品中轻组分脱水，燃料、燃油添加剂等新能源生产等领域，这些工业化装置都是由蓝景公司实施完成的。下表是部分装置列表。 



    6、渗透汽化技术领域的新发展  
    渗透汽化技术节能、环保等方面的优势已经得到广泛的认可。作为一项新技术，只有不断的创新，开拓新领域，才能得到长足的发展。  
    目前，蓝景公司已经成功开发出用于乙腈脱水的渗透汽化膜和用于四氢呋喃脱水的渗透汽化膜，能够将含有15％水的乙腈水溶液处理到含水0.1％，能够将含水10％左右的四氢呋喃水溶液处理到含水0.1％，该体系膜近期将实现工业化，从而为渗透汽化技术开辟新的领域。此外，蒸汽渗透技术、透有机物膜、耐酸耐碱膜方面的研究也有了很大的进展。