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氣體分離膜技術(shù)的發(fā)展歷程

1831年，J.V.Mitchell系統地研究了天然橡膠的透氣性，用高聚物膜進(jìn)行了氫氣和二氧化碳混合氣的滲透實(shí)驗，發(fā)現了不同種類(lèi)氣體分子透過(guò)膜的速率不同的現象，首先提出了用膜實(shí)現氣體分離的可能性。1866年，T.Craham研究了橡膠膜對氣體的滲透性能，并提出了現在廣為人知的溶解—擴散機理。雖然在100多年前就發(fā)現了利用膜實(shí)現氣體分離的可能性，但由于當時(shí)的膜滲透速率很低，膜分離難以與傳統的分離技術(shù)如深冷分離法、吸附分離法等競爭，未能引起產(chǎn)業(yè)界的足夠重視。

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膜分離

膜分離是在20世紀初出現，20世紀60年代后迅速崛起的一門(mén)分離新技術(shù)。膜分離技術(shù)由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有、節能、環(huán)保、分子級過(guò)濾及過(guò)濾過(guò)程簡(jiǎn)單、易于控制等特征，因此，目前已廣泛應用于食品、生物、環(huán)保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益，已成為當今分離科學(xué)中重要的手段之一。

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膜分離過(guò)程可簡(jiǎn)化為滲透過(guò)

滲透過(guò)程的機理研究尚處于發(fā)展之中，有多種描述方法，目前尚未得出統一的理論。滲透的基本問(wèn)題是膜內傳遞的概念。物質(zhì)在膜內的傳質(zhì)通量可概括為；傳質(zhì)通量=滲透系數×傳遞推動(dòng)力式中傳質(zhì)通量為單位時(shí)間內單位膜面積的物質(zhì)透過(guò)量；滲透系數為單位時(shí)間內單位膜面積在單位推動(dòng)力作用下的物質(zhì)透過(guò)量；傳遞推動(dòng)力有多種，各有其計量單位。滲透系數不僅取決于滲透物質(zhì)的屬性，也取決于膜材料的化學(xué)屬性和膜的物理構型。

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