第1章概論1



1.1定義與術語1



1.1.1定義1



1.1.2術語2



1.2膜的分類4



1.2.1水處理膜4



1.2.2氣體分離膜6



1.2.3特種分離膜7



1.2.4民生膜9



1.3膜技術的工業應用領域10



1.3.1水資源領域10



1.3.2能源領域11



1.3.3生態環境領域12



1.3.4傳統產業改造12



1.4技術發展狀況12



1.4.1知識產權情況13



1.4.2科技論文15



1.4.3市場分析16



參考文獻19



第2章水處理膜與膜過程20



2.1水質淨化膜20



2.1.1水質淨化膜的發展歷程20



2.1.2水質淨化膜的分離原理21



2.1.3主要水質淨化膜材料22



2.1.4水質淨化膜的制備方法22



2.1.5水質淨化的典型工藝23



2.2海水淡化膜27



2.2.1反滲透膜的發展歷程28



2.2.2反滲透膜的分離原理28



2.2.3反滲透膜材料28



2.2.4反滲透膜的制備方法29



2.2.5反滲透法海水淡化工藝30



2.2.6反滲透法海水淡化預處理工藝31



2.3污水處理膜32



2.3.1主要污水處理膜材料及構型32



2.3.2污水處理膜的制備方法33



2.3.3污水處理膜的典型工藝34



參考文獻38



第3章氣體分離膜與膜過程40



3.1氫分離膜40



3.1.1鈀膜透氫機理41



3.1.2鈀膜制備技術42



3.1.3鈀膜產業化現狀46



3.2氧分離膜47



3.2.1混合導體透氧膜材料及氧傳輸機理47



3.2.2混合導體透氧膜材料及膜優化設計48



3.2.3混合導體透氧膜的應用51



3.3二氧化碳分離膜54



3.3.1CO2的捕集與封存55



3.3.2促進傳遞膜57



3.3.3聚合物膜與混合基質膜61



3.3.4沸石分子篩膜65



3.3.5炭膜68



3.4高溫氣固分離膜71



3.4.1氣固分離與過濾再生原理72



3.4.2典型高溫氣固分離膜材料75



3.4.3高溫過濾繫統80



3.4.4工程應用83



參考文獻85



第4章陶瓷分離膜與膜過程95



4.1多孔陶瓷膜的發展趨勢95



4.1.1發展歷程96



4.1.2研究趨勢97



4.2低成本陶瓷膜的設計與制備98



4.2.1低成本陶瓷膜材料制備技術98



4.2.2高面積/體件及膜組件設計103



4.3高滲透性陶瓷膜的設計與制備108



4.3.1造孔劑法108



4.3.2模板劑法109



4.3.3纖維搭建技術111



4.4陶瓷納濾膜的設計與制備112



4.4.1溶膠-凝膠技術112



4.4.2修飾技術116



4.5陶瓷膜材料的表面性質研究117



4.5.1陶瓷膜表面荷電研究117



4.5.2陶瓷膜表面親疏水改性研究120



4.6陶瓷膜的應用123



4.6.1陶瓷膜在水處理中的應用124



4.6.2陶瓷膜在油品淨化中的應用124



4.6.3陶瓷膜在脫溶劑方面的應用127



4.6.4陶瓷膜在產品脫色中的應用128



4.6.5陶瓷膜在廢堿液回收中的應用128



參考文獻129



第5章滲透汽化膜與膜過程137



5.1滲透汽化膜分離技術137



5.1.1滲透汽化膜過程傳質機理137



5.1.2滲透汽化膜分離技術的發展歷程140



5.2典型的滲透汽化膜材料及其應用143



5.2.1透水型滲透汽化膜143



5.2.2透醇型滲透汽化膜151



5.2.3有機物/有機物分離滲透汽化膜158



參考文獻161



第6章電池用膜材料167



6.1鋰離子電池用膜材料167



6.1.1多孔聚合物膜168



6.1.2無紡布隔膜172



6.1.3有機-無機復合隔膜173



6.1.4國內外鋰離子隔膜研發及產業化現狀174



6.2燃料電池隔膜174



6.2.1質子交換膜174



6.2.2陰離子交換膜材料185



參考文獻191



第7章民生膜技術198



7.1家用淨化技術198



7.1.1家用淨水器198



7.1.2家用空氣淨化器203



7.2醫用膜技術205



7.2.1血液透析膜206



7.2.2血液供氧膜210



7.2.3藥物控制釋放膜212



參考文獻214



第8章新型膜材料及制備方法216



8.1新型膜材料216



8.1.1金屬有機骨架216



8.1.2納米碳材料226



8.1.3嵌段共聚物234



8.2制膜新方法246



8.2.1納米纖維堆疊法制膜246



8.2.2分離膜改性和功能化的原子層沉積方法258



參考文獻269



第9章膜集成技術277



9.1膜與催化反應集成277



9.1.1催化膜反應器278



9.1.2固定床膜反應器280



9.1.3流化床膜反應器281



9.1.4懸浮床膜反應器283



9.2膜與傳統分離技術集成291



9.2.1電除鹽291



9.2.2膜蒸餾296



9.3膜過程集成300



9.3.1微濾/超濾-反滲透集成工藝301



9.3.2納濾-反滲透集成工藝301



9.3.3膜生物反應器-反滲透集成工藝303



參考文獻303



第10章膜技術的典型應用案例309



10.1膜法污水深度處理回用技術309



10.1.1污水處理回用工藝流程310



10.1.2膜繫統運行結果311



10.1.3污水處理回用成本分析315



10.2膜法飲用水處理新工藝316



10.2.1陶瓷膜法湖水淨化工藝316



10.2.2膜孔徑對湖水淨化過程的影響317



10.2.3操作壓差對湖水淨化過程的影響318



10.2.4膜面流速對湖水淨化過程的影響320



10.2.5恆通量運行膜過濾過程322



10.2.6反衝條件對湖水淨化過程的影響323



10.2.7裝置連續運行考察324



10.2.8運行經濟性估算326



10.3膜法抗生素生產新工藝327



10.3.1抗生素生產工藝流程327



10.3.2納濾膜新工藝運行結果330



10.3.3抗生素生產成本分析332



10.4醫藥工業溶劑異丙醇回收技術332



10.4.1滲透汽化膜在異丙醇溶劑中的穩定性333



10.4.2滲透汽化分離工藝336



10.4.3膜分離運行結果340



10.4.4分離工藝成本分析342



10.5陶瓷膜法苯二酚生產新工藝343



10.5.1苯二酚傳統生產工藝344



10.5.2苯二酚清潔生產工藝345



10.5.3苯酚羥基化反應-膜分離耦合繫統的設計及過程研究348



10.5.4基於陶瓷膜反應器的苯二酚連續生產工藝工程案例354



10.6陶瓷膜法鹽水精制新工藝359



10.6.1鹽水精制的原理359



10.6.2鹽水精制工藝360



10.6.3陶瓷膜法鹽水精制工程案例362



參考文獻367