近年来,我国新材料产业发展不断加快。“十四五”时期,新材料的发展更是被提上了日程。为此,带你走近新材料,了解它们的技术发展,展望它们的产业前景。
“十三五”以来,我国膜产业总产值的年均增速在15%左右;2019年,我国膜产业总产值已达2773亿元,较“十二五”末翻了一番。(资料来源:膜工业协会)
“除了水处理,我国膜产品大量应用于制药、食品等行业,也出口到东南亚、德国、美国等地区或国家。”南京工业大学膜科学技术研究所、国家特种分离膜工程技术研究中心教授告诉我们。
膜技术可实现分子级过滤
水资源短缺和水环境污染是全球面临的两个重大环境问题。作为一种新兴高效的分离技术,膜分离技术利用特殊材料的膜,外加动力,可以分离水中的小分子、固体颗粒等物质。这种技术兼有分离、浓缩、纯化等功能,而且高效、节能、环保,能实现分子级过滤,过滤过程简单、易操作、能耗低、效率高。
近年来,高性能膜材料技术快速发展,污水处理厂、家用净水器都广泛地使用了膜技术,随着技术不断进步,成本也在快速下降。膜材料根据应用领域可以分为水处理膜、气体分离膜、离子交换膜、特种分离膜。其中水处理膜又可根据孔径和功能,分为超滤膜、微滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。
超滤膜以压力差为推动力的膜过滤方法为超滤膜过滤,适合处理溶液中溶质的分离和浓缩。具有较致密的表层和以指状结构为主的底层,表层厚度为0.1微米或更小,并具有排列有序的微孔,底层厚度为200~250微米。
耐有机溶剂纳滤膜元件是适合在有机溶剂和水共存环境下,采用亲水性膜材质,在以下溶剂环境下可连续正常工作12个月以上,可以进行溶剂提纯,回收,降低污水处理难度和能耗。典型的有机溶剂有甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、乙腈、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、正己烷、四氢呋喃(THF)、甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、己二酸二甲酯(DMA)、二甲基亚砜(DMSO)、甲苯等。
耐高温反渗透膜元件专门为采用热水消毒法以避免使用化学消毒法的系统而设计,以提高产品质量或满足行业法规标准,热消毒耐受90℃ (194℉)。适合于低错流环境、无悬浮固体、工作温度为50℃ (122℉)的水净化分离系统。所有热消膜元件中产水量非常大的膜元件之一,有更宽的流道,使高温物料的流动性更好。属于卫生级膜组件,适合制药,食品,化妆品等用户使用,所有部件符合FDA标准。