介紹膜蒸餾技術特點以及應用
【www.51dle.com.cn南京純水設備】膜蒸餾（MD）：Membrane Distillation是一項曾一度被人遺忘的膜技術，而目前不管在從學術上還是實際市場應用上，其實都能聽到關于它的很多聲音。在美國編寫的“超越分子前沿―化學與化學過程面臨的挑戰”中，膜蒸餾濃縮技術列為21世紀重點關注并發展的新型分離技術。
蒸餾，它是利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同，使低沸點組分蒸發，再冷凝以分離整個組分的單元操作過程，是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合。南京工業純水處理設備而膜蒸餾系統，則可以看作是膜技術和傳統蒸餾工藝的有效結合，就過程的本質而言，它依舊是一個蒸發、冷凝的過程；就MD技術而言，它的驅動力源于膜兩側的蒸汽壓差。
全球膜蒸餾技術真正興起于20世紀80年代，而在國內，其實從03年開始，國內從事相關研發工作的人員逐年倍數增加。不難發現，其實國內這些年，很多膜技術的發展都非常快，當然這也得益于市場需求的推動。國內研發膜蒸餾技術的團隊很多，不過主要以科研為主，比如：天津工業大學、大連理工大學、河北工業大學、同濟大學、清華大學等。
膜蒸餾系統中，核心還是膜材料。膜的疏水性、微孔性是膜蒸餾中膜材料選擇的關鍵因素，而其次機械強度、導熱系數、熱穩定性等也是基本。
膜蒸餾目前所用膜材料主要為：微孔聚丙烯（PP）、聚四氟乙烯（PTFE）和聚偏氟乙烯（PVDF）等，這幾種材料，各有利弊。目前國內膜蒸餾工業化應用案例不多，其中基本以PTFE材料為主，而設備形式則主要為：管式、板式、中空纖維式。其中管式在國內應用較早，而板式目前應該應用最多。
MD系統中，根據膜下游側冷凝方式的不同，膜蒸餾過程主要有以下類型：(1)直接接觸膜蒸餾(DCMD)；(2)空氣隙膜蒸餾(AGMD)；(3)真空膜蒸餾(又稱減壓膜蒸餾，VMD)；(4)氣掃膜蒸餾(SGMD)。在膜蒸餾形式方面，目前AGMD、VMD應用相對為主，其次是DCMD，而SGMD的研究則較少。
1、MD技術的特點
MD更多的是針對于特定的系統，比如：1. 對材質要求特殊的濃縮系統，如廢酸、廢堿的濃縮；2. 某些有機產品的濃縮；3. 部分無法直接膜濃縮的系統；4. 對濃縮濃度有特定要求的系統；5. 有大量余熱、低品位熱源可利用的系統等。
在很多有機膜系統，無機結垢、晶體析出、有機物污染、表面活性劑等是影響系統穩定運行的重要因素，這些問題在膜蒸餾系統中依舊存在。
2、MD系統的優勢&劣勢
每一種存在的膜技術肯定有它的市場定位，膜蒸餾也不例外。
從MD原理來分析，在鹽濃縮系統中，比如：1%濃縮至10-20%，跟其他ED、DTRO等成熟膜工藝相比，在投資、運行成本上，其實膜蒸餾沒有太大的優勢，即使在廠區有余熱可以利用的情況下，也沒有優勢。
如果針對于20%以上的鹽濃縮，其實主要跟蒸發對比，噸水投資成本都是100萬級別。另外，兩者原則上都是蒸發水，但是其實蒸發系統相對成熟，換熱、傳熱效果要更好，其運行能耗其實要更低。
3、MD技術-國內應用
盡管做膜蒸餾研發的團隊不少，但是國內做膜蒸餾工業化的企業非常少。膜蒸餾成功應用案例很有限，項目系統一般也比較小，100m3/d以上的系統基本算超大型系統。
在工藝可行性較高的基礎上，投資成本、運行成本是往往是影響一個項目落地的重要因素。而在這一方面，膜蒸餾其實是有劣勢的。
像管式的膜蒸餾，材質基本為PTFE，典型代表企業為浙江森諾，而且一般采用AGMD。他們做材料研發比較厲害，應用其實偏少一些，這兩年他們膜蒸餾這一塊業務也基本收縮了。
像板式的膜蒸餾，材質基本為PTFE，典型代表企業為中科瑞升，而且一般采用AGMD，減壓多效。目前主要依靠德國Memsys Group的MD技術。南京反滲透純水處理設備這一塊，其實他們是做的挺好的，推廣力度也大。
像中空纖維式的膜蒸餾，典型代表企業為中環膜，但是目前基本沒有工業化的應用。
4、MD系統的路在何方？
目前很多行業會議、研討會上不難發現，從某種程度上講，膜蒸餾技術目前已成為海水淡化、濃縮分離、工業廢水處理、結晶零排放等領域研究的新熱點。
盡管是這樣，膜蒸餾貌似依舊沒有被大多數人或市場看好。第一：膜材料成本較高，系統投資偏高，目前只能應用于某些特定的需求系統。第二：系統的運行成本偏高，盡管可以利用余熱、太陽能、地熱能等，工藝也可以做成四效、五效等，但是運行成本目前依然是劣勢。第三: 系統的無機結垢、有機污染等依然也制約著膜蒸餾技術的推廣。
很多的膜技術其實都是夾縫中求生，盡管膜蒸餾技術目前應用有限，也存在一些問題，但是在大市場需求的推動下，在國內這種大環境下，它在膜界還是很有一席之地的。
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