Page 75 - 《精细化工》2022年第8期

第 39 卷第 8 期 精 细 化 工 Vol.39, No.8
2022 年 8 月 FINE CHEMICALS Aug. 2022

综论
优先透过有机物渗透汽化膜研究进展

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周志辉，赵 尧 ，吴红丹
（武汉科技大学 资源与环境工程学院，湖北 武汉 430080）

摘要：近年来，膜分离技术被广泛应用于有机物的分离回收。渗透汽化能有效地分离共沸混合物、近沸混合物、
异构体和热敏性化合物等有机物。渗透汽化以成本低、条件温和、设备简单、无污染等优点在有机物分离回收
领域有着巨大优势，可广泛地应用于工业生产。该文以优先透过有机物为主旨，首先分析了材料对膜结构和特
点的影响。其次综述了制备方法和改性方法对膜性能的影响。重点讨论了膜在有机混合物分离回收领域的应用。
最后，对目前渗透汽化技术所存在的问题做出了总结，对未来的研究方向和研究思路进行了展望。指出未来优
先透过有机物渗透汽化膜的研究应借助新的计算工具，侧重于材料选择、制备方法和改性方法的改进。
关键词：渗透汽化；膜；分离；回收；有机化合物
中图分类号：TQ028 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 08-1575-09

Research progress of organic permselective pervaporation membranes

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ZHOU Zhihui, ZHAO Yao , WU Hongdan
（College of Resources and Environmental Engineering, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430080,
Hubei, China）

Abstract: In recent years, membrane separation technology has been widely used in the separation and
recovery of organic compounds. Pervaporation can effectively separate azeotropic/near-azeotropic mixture,
isomers, temperature-sensitive compounds and shows great application potential in the field of organic
compounds recovery due to the advantages of low cost, mild conditions, simple equipment, and zero
pollution. With focus on organic permselective pervaporation, influence of material characteristics on membrane
structure and property was firstly analyzed followed by review on effects of preparation conditions and
surface modifications on membrane performance, especially the performance in organic compounds
recovery. At the end, existing problems in pervaporation technology were summarized and future research
directions were prospected. It was recommended that future research of organic permselective pervaporation,
with the help of new calculation tools, should focus on the improvements in material selection, preparation
and modification processes.
Key words: pervaporation; membranes; separation; recovery; organic compounds

石油、化工、生物、制药、食品加工等行业的 条件温和、分离效率较高、能源需求低、易于工业
有机合成与分离、催化剂回收利用、有效成分的提 放大等优点，在分离领域有很大的发展空间。渗透
[1]
取和分离纯化等均会用到大量有机溶液 。有机溶 汽化目前普遍使用溶解-扩散理论来描述渗透汽化
液的分离回收和有效处理对工业的可持续发展和环 膜分离原理：通过膜层中液体混合物组分的吸附、
境保护具有重要的实际意义。传统的有机溶液分离 溶解和扩散速率的差异来实现分离。图 1 为渗透汽
工艺如蒸馏、精馏、萃取等方法能耗较高，代价较 化过程示意图。在膜两侧蒸汽压差推动下，待分离
[2]
大 。渗透汽化是一种将膜渗透和汽化相结合来分 组分被膜选择性吸附溶解，并以不同的速度向膜内
[3]
离液体混合物的膜分离技术，具有设备简单、操作 扩散，于膜汽化侧解吸附，从而实现混合物分离 。

收稿日期：2021-12-06; 定用日期：2022-04-06; DOI: 10.13550/j.jxhg.20211252
基金项目：2020 年度湖北省教育厅科学技术研究计划指导性项目（B2020019）
作者简介：周志辉（1980—），男，副教授。联系人：赵尧（1996—），男，硕士生，E-mail：406453077@qq.com。