探索SEP奥秘:揭秘分离技术在生物领域的应用
膜分离技术历史与现状
膜分离技术作为一项高效节能的新型分离技术,其发展历史可以追溯到20世纪初期。最早对膜分离现象的研究主要集中在自然界中,特别是生物体内,但真正将其应用于工程领域是从20世纪60年代开始。1960年,洛布和索里拉金教授制成了第一张高通量和高脱盐率的醋酸纤纸素膜,这标志着反渗透技术从实验室走向了工业应用。此后,各种新型膜材料陆续问世,如1967年美国杜邦公司研发的以尼龙-66为膜材料的中空纤维膜组件,以及1970年推出的以芳香聚酰胺为膜材料的“Pemiasep B-9”中空纤维膜组件,进一步推动了反渗透技术的发展。
膜分离技术在世界各地得到了广泛应用,微滤和超滤技术也得到了相应的发展。在中国,膜科学技术的发展从1958年研究离子交换膜开始,进入开创阶段后,1965年开始探索反渗透技术,1967年开始的全国海水淡化会战大大促进了膜科技的发展。进入70年代,微滤、电渗析、反渗透和超滤等各种膜和组器件相继研究开发出来,80年代跨入了推广应用阶段。80年代又是气体分离和其他新膜开发阶段,期间膜科学技术得到了飞速发展。
随着中国膜科学技术的发展,相应的学术和技术团体相继成立,对规范膜行业的标准、促进膜行业的发展起到了重要作用。半个世纪以来,膜分离技术从实验室走向大规模工业应用,成为一项高效的新型分离技术。自1925年以来,几乎每十年就有新的膜过程在工业上得到应用。
由于膜分离技术的优越性能,世界各国对其给予了高度重视。在能源紧张、资源短缺、生态环境恶化的今天,膜过程被视为二十一世纪工业技术改造中的一项极为重要的新技术。膜技术在食品加工、海水淡化、纯水、超纯水制备、医药、生物、环保等领域得到了较大规模的开发和应用。国家重点科技攻关项目和自然科学基金中也有关于膜的课题。这一行业正在以蓬勃的激情挑战市场,为众多企业带来了显著的经济效益、社会效益和环境效益。
展望未来,膜分离技术已取得了巨大进展,但仍处于上升发展阶段,需要我们继续努力。21世纪的膜科学与技术将进一步改进和完善已有的膜过程,不断探索和开拓新的过程与材料,并不断扩充原有的应用领域,使膜技术发挥更大的作用。我们需要将新兴的膜分离技术与传统的工艺技术有机地结合起来,不断将膜技术的研究成果推向产业化应用。同时,致力于研究新的膜材料,开发新的聚合膜材料,研究新的成膜工艺,进一步制备超薄、高度均匀、无缺陷的非对称膜皮层技术与工艺。同时,要将无机膜的发展推向前进,因为无机膜具有耐酸、碱、耐有机溶剂,化学稳定性好,机械强度大,抗微生物污染能力强,耐高温,孔径分布窄,分离效率高等优点,受到学术界和工业化应用的越来越多的关注。在以后的发展过程中,研究无机膜的新材料、新工艺将是必然的趋势。在学术和工业化应用中,微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、气体分离、渗透汽化等课题的研究都将是重中之重。
扩展资料
膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术,半透膜又称分离膜或滤膜,膜壁布满小孔,根据孔径大小可以分为:微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等,膜分离都采用错流过滤方式。
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