渗透汽化技术
渗透气化分离技术
渗透气化分离技术渗透气化分离技术是一种利用膜分离原理进行气体分离的技术。
它通过将气体分子通过膜的渗透和气体分子的化学反应来实现气体分离。
渗透气化分离技术具有高效、节能、环保等优点，因此在工业生产和环境保护等领域得到了广泛应用。
渗透气化分离技术的原理是利用膜的渗透性和选择性来实现气体分离。
膜的渗透性是指气体分子在膜上的渗透速率，而选择性是指膜对不同气体分子的选择性。
渗透气化分离技术的膜材料通常是聚合物、无机材料和复合材料等。
这些材料具有不同的渗透性和选择性，可以根据不同的气体分子进行选择。
渗透气化分离技术的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：1. 工业生产领域。
渗透气化分离技术可以用于气体分离、纯化和回收等方面。
例如，可以将二氧化碳从天然气中分离出来，用于石油化工和食品工业等领域。
2. 环境保护领域。
渗透气化分离技术可以用于废气处理和污水处理等方面。
例如，可以将废气中的有害气体分离出来，减少对环境的污染。
3. 医疗领域。
渗透气化分离技术可以用于呼吸机和人工肺等医疗设备中。
例如，可以将氧气和二氧化碳分离出来，提高呼吸机的效率和安全性。
渗透气化分离技术具有高效、节能、环保等优点，但也存在一些问题。
例如，膜的选择性和稳定性需要进一步提高，膜的制备成本较高，膜的寿命较短等。
因此，需要进一步研究和发展渗透气化分离技术，提高其应用效果和经济效益。
总之，渗透气化分离技术是一种非常重要的气体分离技术，具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步和发展，相信渗透气化分离技术将会得到更广泛的应用和推广。
渗透汽化_精品文档
渗透汽化概述渗透汽化是一种将液体转化为气体的过程。
在物理学中，渗透汽化是液体通过半透膜向气相传导的现象。
在化学工程中，渗透汽化是一项用于分离混合物成分的操作。
本文将介绍渗透汽化的原理、应用领域和常见工艺。
原理渗透汽化的原理基于膜的渗透性能。
膜通常由聚合物或陶瓷材料制成，具有特定的孔隙结构和选择性。
当液体通过膜时，分子会依靠其大小和亲疏水性被膜孔隙所选择性地渗透。
相对较小的分子能够通过膜孔隙，而较大的分子则被阻拦。
渗透汽化的过程可以分为两个阶段：吸附和解吸。
首先，液体通过膜孔隙吸附到膜表面上。
然后，在施加适当的温度和压力条件下，液体分子会解吸并转化为气体。
应用领域渗透汽化已在许多领域得到广泛应用。
脱盐脱盐是渗透汽化的一个主要应用领域。
海水淡化是解决淡水短缺问题的关键技术之一。
通过将海水通过渗透汽化膜进行处理，可以去除其中的盐分和杂质，得到可用于农业灌溉、工业生产和居民生活的淡水。
废水处理渗透汽化也可以用于废水处理。
通过将废水通过渗透汽化膜进行处理，可以分离出其中的有机物、溶解性固体和重金属离子等污染物。
这种方法不仅能够减少水污染物的排放，还能够回收其中的可再利用资源，如有机物和水。
药物和酒精浓缩渗透汽化还可以用于药物和酒精的浓缩。
通过选择性渗透汽化，可以将溶液中的溶剂分离出来，使药物或酒精的浓度升高。
这种方法比传统的浓缩方法更加节能、环保。
气体分离除了液体分离外，渗透汽化还可以应用于气体的分离。
通过选择性渗透汽化膜，可以将混合气体中的特定成分分离出来。
这种方法在石油化工、天然气处理和空气分离等领域具有广泛的应用。
常见工艺渗透汽化的工艺通常包括以下几个步骤：1.前处理：液体进料通常需要经过预处理，去除其中的杂质和固体颗粒，以防堵塞膜的孔隙结构。
2.进料供应：液体需要以适当的速度和压力供应到渗透汽化设备中。
3.温度和压力控制：通过控制进料液体的温度和压力，使液体分子能够在膜孔隙中吸附和解吸。
4.液体和气体分离：通过将液体和气体分离，可以得到纯净的气体产品。
10第九章 渗透汽化
本章习题
• 渗透汽化过程的特点 • 渗透汽化的基本原理，它根据什么特性来分离化 合物？ • 渗透汽化的应用领域
第九章 渗透汽化
第一节
概述
• 渗透汽化(Pervaporation, PV或PVAP )是一有相 变的膜渗透过程。原液为液体混合物，透过 侧为蒸气。 • 适用于常规蒸馏难以分离的体系。如近沸、 恒沸混合物的分离。
一、渗透汽化的发展概况
• 1917年, Kober第一个介绍渗透汽化现象（水通过火棉 胶） • 20世纪50年代学术研究，60年代渗透汽化膜、组件和 装置申请了专利 • 20世纪80年代，德国GFT公司首先建立了乙醇脱水制 高纯酒精的渗透汽化工业装置。到90年代初已有140多 套渗透汽化装置投入应用（异丙醇、丙酮、乙二醇、 四氢呋喃、乙酸等脱水） • 1988年，GFT在法国建成了日产150 m3无水乙醇（浓度 >99.5%）的渗汽化装置，这是目前世界上规模最大的 渗透汽化装置
• 渗透通量J 单位时间内透过单位膜面积的组分的量 • 分离因子
膜性能要求：渗透通量大、选择性好 分离指数PSI=Jα
测 定 渗 透 速 率 和 分 离 因 子 的 装 置
三、渗透汽化过程传递机理
1.溶解-扩散模型 被分离物在膜表面上有选择性地被吸附并被溶解 以扩散形式在膜内渗透 在膜的另一侧变成气相脱附而与膜分离开 膜的选择性和渗透速率受组分在聚合物膜中的溶解度 和扩散速率影响 扩散速率与组分的大小、形状、化学性质有很大关系
五、渗透汽化膜的制备
• 已工业应用的渗透汽化膜大多为采用溶液浇铸法制备 的复合膜
第四节
膜组件及过程设计
一、渗透汽化膜组件有板框式、管式、卷式和中空纤 维式
二、膜组件结构特点
渗透汽化
&第十章渗透汽化第一节概述一、渗透汽化的发展概况早在1917年Kober在他发表的一篇论文中第一个使用了渗透汽化（Pervaporation）这个词。
该文介绍了水从蛋白质－甲苯溶液通过火棉胶器壁的选择渗透作用。
但长期以来，由于未找到渗透通量高和选择性好的渗透蒸发膜材料，渗透蒸发过程一直没有得到应用。
直到上世纪50年代以后，对渗透汽化的研究才较广泛展开。
其中Binning等人对渗透蒸发过程进行了较系统的学术研究，发现了渗透蒸发过程潜在的工业应用价值，并于60年代在渗透汽化膜、组件和装置制造上申请了专利。
70年代后期至80年代初，随着对能源危机问题的日益重视，渗透汽化的优点又重新引起学术界和技术界的兴趣，德国GFT公司在欧洲首先建立了乙醇脱水制高纯酒精的渗透蒸发装置。
到90年代初已有100多套渗透蒸发装置相继投入应用。
除了用于乙醇、异丙醇脱水外，还用于丙酮、乙二醇、乙酸等溶剂的脱水。
我国在1984年前后开始对渗透汽化过程进行研究，主要工作集中在优先透水膜的研制与醇水溶液的脱水。
近年来主要开展优先透有机物膜、水中有机物脱除、有机物-有机物分离以及渗透汽化与反应耦合的集中过程的研究。
二、渗透汽化的分类渗透汽化是以混合物中组分蒸汽压差为推动力，依靠各组分在膜中的溶解与扩散速率不同的性质来实现混合物分离的过程。
渗透汽化装置包括预热器、膜分离器、冷凝器和真空泵等四个主要设备。
料液进入渗透汽化膜分离器后，在膜两侧蒸汽压差的驱动下，扩散快的组分较多透过膜进入膜后侧，经冷凝后达到分离目的。
按照形成膜两侧蒸汽压差的方法，渗透汽化主要有以下几种形式：1．减压渗透汽化：膜透过侧用真空泵抽真空，以造成膜两侧组分的蒸汽压差。
在实验室中若不需收集透过侧物料，用该法最方便。
2．加热渗透汽化：通过料液加热和透过侧冷凝的方法，形成膜两侧组分的蒸汽压差。
一般冷凝和加热费用远小于真空泵的费用，且操作也比较简单，但传质动力比第一类小。
第十章_渗透汽化(PV)
32
20
乙二醇/水
Glycol/water separation process
21
Dehydration of Ethylene Dichloride (EDC) 1,2-二氯乙烷
22
Photograph of a 50-m2 GFT plate-and-frame module and an ethanol dehydration system fitted with this type of module.
29
Pervaporation on Debutanizer Sidedraw
Methods of integrating pervaporation membranes in the recovery of methanol from the MTBE production process
30
（共沸物）
差小，则组分与聚合物间的亲和力大，组分在聚合物中
的溶解量大。 C. 极性相似和溶剂化原则 D. 定性的亲憎水平衡理论
16
膜材料选择性的预测 ① 溶解度参数 ② 聚合物的亲水性、疏水性 如，亲水性聚合物能
优先透过水，是脱水膜最好的候选材料。 ③ 弹性体聚合物与玻璃态聚合物 弹性体材料通
常优先吸附有机溶剂，是从水中脱除有机溶剂渗 透汽化膜最好的候选材料。
19
8. 渗透汽化的应用
1. 有机溶剂脱水 这是PV过程研究最多，产业化最早，
应用最普遍，技术最成熟的领域。无水乙醇的生产、异 丙醇的脱水浓缩、苯中微量水的脱除、碳六溶剂中微量 水的脱除。 一般采用亲水性的聚乙烯醇(PVA)为分离层，聚丙烯腈 (PAN)多孔膜为支撑层的PVA/PAN复合膜。 从国际上已投产的PV工业装置的运行结果表明，与传统 的恒沸蒸馏和萃取精馏相比，采用PV技术生产无水乙醇， 可使能耗大大降低，仅为蒸馏法的1/2 ~ 1/3，整个生产装 置总投资为传统分离方法总投资的40%~80%。
第八章渗透汽化膜技术
透过组分的性质选用膜材料。
一般可分三种情况： I、有机溶液中少量水的脱除,可用亲水性聚合物; II、水溶液中少量有机质的脱除,可用弹性体聚合物;
再生。常用的荷电基团有-COO-、-SO3-、-NH+、-NR3+。
D、共混 将具有不同性质的聚合物共混,以使膜具有需要 的特性。但共混的聚合物在同一溶剂中必须相容 , 即在配成制
膜液时必须为均相。
(4) 影响渗透蒸发过程的因素
① 温度 组分在膜中的扩散系数、溶解度及渗透率随温度的升 高而增加。温度对分离系数 (选择性) 的影响不大 ,一般温度 升高 , 选择性有所下降 , 但也有温度升高 ,选择性升高的情况。 ② 压力 液相侧的压力对液体在高分子膜中的溶解度影响不大 , 故对渗透汽化过程的影响不大,所以通常液相侧均为常压。
膜下游侧压力 ( 真空度 ) 是一个重要的操作参数。当膜 下游真空侧压力升高时,过程的传质推动力(组分的蒸气压差) 变小,从而使得组分的渗透通量降低。
③ 液体中易渗透组分的浓度 在液体混合物中易渗透组分浓度增大 , 渗透通量增加。
因为随着易渗透组分浓度的增大,组分在膜中的溶解度和 扩散系数均增大。
III、有机液体混合物的分离
这种体系又可分三类:极性/非极性、极性/极 性和非极性/ 非极性混合物。 对极性/非极性体系的分离材料的选择比较 容易,透过组分为极性可选用有极性基团的
聚合物,透过组分为非极性应选用非极性聚
合 物。
而极性/极性和非极性/非极性混合物的分
离就比较困难,特别当组分的分子大小、形 状相似时更难分离。
第八章渗透汽化膜技术
冷凝物
一、引言
渗透汽化膜分离技术的突出优点： * 典型的节能技术（低能耗，一般比恒沸精馏节能1/2 ～3/4） * 典型的清洁生产技术（过程不引入其它组成，产品和环境不会受到污染） * 典型的便于放大、耦合和集成技术
它特别适用于普通精馏难于分离或不能分离的近沸点、恒沸 点混合物的分离，对有机溶剂及混合溶剂中微量水的脱除，对 废水中少量有机物的回收，对有机物/有机物分离和与反应耦合、 将反应生成物不断脱除等具有明显的经济上和技术上的优势。
② 膜材料改性
A、交联 交联可以三种方法进行。第一种是通过化 学反应在两聚合物链间联接上一化合物,这类交联绝大多 数是以过氧化物为引发剂的自由基反应;第二种为光照射 交联;第三种为物理交联。
B、接枝 通过化学反应或光照射等把某些齐聚物链节作 为支链接到聚合物主链上。如果接枝的分子中含功能团,它能 与聚合物中的功能团相反应,则可用化学反应进行接枝。聚乙 烯、聚四氟乙烯之类通过熔压法制的薄膜可用光照射接校进行 改性。
有人提出用定性的亲憎水平衡理论来选择膜材料。 根据这个理论,膜材料应与优先渗透组分之间存在适 当的亲和作用力,这种亲和作用力是由膜材料中的官 能团与渗透组分分子间作用的结果。高分子物质的 官能团可分亲水与疏水两类,采用共混、接校、共聚、 交联等方法调节这两类官能团的比例,使优先渗透组 分与膜间有适当大的亲和力,可能得到好的效果。
3.9
–
3.9 4 12
U. Sander, P. Soukup, Design and operation of a pervaporation plant for ethanol dehydration, J. Membr. Sci. 36 (1988) 463, (contribution of the company LURGI).
渗透气化技术
易地排出系统，膜后侧气体的流动阻力尽量小。
2.要求真空度高，对系统的密封材料要求较高 3.组件设计上可以不考虑料液流速的变化。
渗透汽化的装置
1.板框式组件
目前应用最为广 泛的渗透汽化膜 组件。
渗透汽化的装置
2.螺旋卷式膜组件
渗透汽化的装置
3.中空纤维式膜组 件
尽管已经广泛地用于
反渗透和气体分离等 膜过程中，但其在渗 透汽化过程的应用还 不普遍。
渗透汽化的装置
4.管式膜组件
应用
1.无水乙醇和燃 料乙醇的生产 恒沸物的分离是 渗透气化最能发 挥优势的领域。 其中无水乙醇的 生产时渗透汽化 脱水的典型
应用
2.异丙醇脱水
异丙醇是常用的有机溶剂和原料。目前，异丙醇脱水时除乙 醇脱水外，渗透渗透汽化过程主要的应用。
应用
3.苯中微 量水的脱 除 苯是重要 的化工原 料，在其 应用过程 中，许多 情况下需 将苯中的 微量水脱 至 0.005% 以下。
醇、醚混合物的分 离主要是甲醇/甲 基叔丁基醚和乙醇 /乙基叔丁基醚的 分离。
6.过程简单，操作方便
渗透汽化的操作模式
渗透汽化的推动力是组分在膜两侧的蒸汽分压差，分压差越 大，推动力越大，传质分离所需的膜面积就越小。一般采取 加热料液的方法来提高组分在膜上游侧的蒸汽分压，由于液 体压力变化对蒸汽压的影响不太敏感，料液侧通常采用常压
操作方式。可以采取以下几种方法来降低组分在膜下游侧的
渗透气化的特点
渗透汽化过程中最突出的优点是： 1.能够以较低的能耗实现蒸馏、萃取和吸收等传统分离方法难以 实现的分离任务。 2.高效，选择合适的膜，单级就能达到很高的分离度。 3.不引入其他溶剂，产品不会受到二次污染。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
渗透汽化技术（PV）的应用杨丽琴、阴秋萍摘要：综述了渗透汽化膜传递理论研究的现状,叙述了渗透汽化膜分离技术的基本原理及传质过程的机理，叙述了渗透汽化过程的进展，叙述了渗透汽化分离水中微量有机物及其在化工生产上的应用进行了介绍. 关键词：渗透汽化；传递理论；原理；膜组件；脱水膜；应用1 引言渗透汽化(pervaporation,简称PV)是一种新型膜分离技术。
该技术用于液体混合物的分离,其突出的优点是能够以低的能耗实现蒸馏、萃取、吸收等传统方法难以完成的分离任务。
它特别适用于蒸馏法难以分离或不能分离的近沸点、恒沸点混合物以及同分异构体的分离;对有机溶剂及混合溶剂中微量水的脱除及废水中少量有机污染物的分离具有明显的技术上和经济上的优势;还可以同生物及化学反应耦合,将反应生成物不断脱除,使反应转化率明显提高。
所以,渗透汽化技术在石油化工、医药、食品、环保等工业领域中具有广阔的应用前景及市场。
它是目前处于开发期和发展期的技术,国际学术界的专家们称之为21世纪最有前途的高技术之一。
2 渗透汽化膜分离技术2. 1 基本原理渗透汽化是利用致密高聚物膜对液体混合物中组分的溶解扩散性能的不同实现组分分离的一种膜过程(如图1-1所示)。
液体混合物原料经加热器加热到一定温度后,在常压下送入膜分离器与膜接触,在膜的下游侧用抽真空或载气吹扫的方法维持低压。
渗透物组分在膜两侧的蒸汽分压差(或化学位梯度)的作用下透过膜,并在膜的下游侧汽化,被冷凝成液体而除去。
不能透过膜的截留物流出膜分离器。
2. 2 PV膜过程的特点(1) PV最突出的特点是分离系数大，单级即可达到很高的分离效果；(2) PV分离过程不受组分汽．液平衡的限制，适用于精馏等传统方法难以分离的近沸物和恒沸物的分离；(3) PV过程中透过物虽有相变，但因透过量较少，汽化与随后的冷凝所需能量不大；(4) 便于放大及与其它过程耦合或集成；(5) 能耗低，一般比恒沸精馏法节能1／2～1／3。
2.3 渗透汽化过程传递机理PV是同时包括传质和传热的复杂过程，对于其传递过程机理的描述有多种模型，许多研究者提出了很多理论和数学模型，如不可逆热力学模型(Non-EquilibriumThermoDynamic Model)、微孔模型(Fmely·PommModel)、优先吸附一毛细管流模型(PreferentialSorption-CapillaryFlowModel)、溶解—扩散模型(Solmion-DiffusionModel)等，其中以溶解-扩散模型来描述PV传质过程的最为普遍。
一般认为PV全过程分为三步，其示意图如图1-2所示。
(1) 液体混合物在膜表面的选择性吸附，此过程与分离组分和膜材料的热力学性质有关，是热力学过程；(2) 溶解于膜内的组分在膜内的扩散，涉及到速率问题，是动力学过程；(3) 渗透组分在膜下游的汽化，膜下游的高真空度使得这一过程的传质阻力可以忽略。
Pv分离过程主要通过前两步的传递竞争实现。
3 渗透汽化膜分离技术的进展3. 1 与其它分离技术的集成渗透汽化过程已经成功地应用于许多工业过程中,但在许多情况下,单独应用渗透汽化系统并不是最佳的选择,而渗透汽化过程和其它过程的集成则可以充分发挥这些过程的优势,提高过程的经济性。
目前,集成过程研究最多、应用最成功的主要有2类,即PV与精馏过程集成和PV与反应过程集成。
PV与精馏集成,可用于羟酸酯生产中分离羟酸酯/ 羟酸/ 醇恒沸物,二甲基碳酸酯生产中分离二甲基碳酯/ 甲醇恒沸物,无水乙醇生产中分离乙醇/水恒沸物,甲基叔丁基醚生产中分离醇/ 醚/ C4恒沸物等。
PV与反应过程集成可促进酯化反应,如乙酸丁酯、油酸正丁酯、二乙基油石酸、二甲基脲、戊酸乙酯的生产等,可促进生化反应,如发酵法制乙醇及制乳酸中产物与底物的分离。
3. 2 工艺的改进浙江大学的陈欢林等提出了连续渗透汽化级联工艺的计算方法,还对过程设计与装置的运行结果进行了比较,所提出的级联逐板计算方法,能用于醇水混合物渗透汽化膜分离的工业过程放大设计。
黄元明等根据VC开发出渗透汽化级联计算软件。
该软件可以有效应用于醇水混合物渗透汽化膜分离的工业设备的设计。
阎建民等利用酯化反应动力学方程,依据渗透汽化分离过程的内在规律,并考虑蒸馏对脱水的作用,建立了新的耦合酯化过程的动力学模型,从而可以从理论上分析渗透汽化结合传统的蒸馏方式用于酯化反应脱水的过程。
3. 3渗透汽化膜反应器渗透汽化膜反应器(pervaporatio n membrane reactor简称PVM R)是一种将膜组件以一定形式耦合到反应过程中,并通过渗透汽化打破反应平衡以获得更高收率和反应速率的新型、高效反应器。
它集反应和分离于一体,不仅节约了能耗,还提高了反应收率,缩短了反应时间。
但是到目前还没有大规模地应用到生产中，这主要有以下2个关键技术还没有解决好:一是膜的制备问题。
首先,均匀、无缺陷的膜薄层制备技术不成熟。
其次,现有的膜在反应的多元体系中没有很好的渗透汽化性能和足够的稳定性。
无论是有机膜还是无机膜都存在这个缺陷。
膜材料不过关是渗透汽化膜反应器没有工业应用的最主要的因素,需要更深入地研究开发,改进膜的性能使其更适应复杂的反应体系。
二是膜组件与反应的耦合问题。
对于特定的反应体系,应该选择相应类型的渗透汽化膜反应器。
选择的工作就是研究在各类膜反应器中反应的动力选择的工作就是研究在各类膜反应器中反应的动力学和热力学,再结合其它工程因素评价出收率高、耗能少的膜组件与反应器的最佳耦合方式。
这是一项复杂的工作,由于缺少理论研究和实践经验,目前还没有一个成熟的通用模式来简化这个过程。
因此,怎样将膜组件耦合到反应中才最节能、最有效同样需要更多的实验性研究工作。
4 渗透汽化技术的应用4. 1 渗透汽化分离水中微量有机物分离水中微量有机物是渗透汽化过程很重要的应用领域之一。
分离体系分为挥发性有机物(VOC)水溶液和难挥发性有机物水溶液两大类。
有机物优先透过膜主要在如下三领域中有广泛的应用：4.1.1 有机物优先透过膜在净化水源的应用：有机液优先透过PV膜分离技术大多应用于常规的蒸馏、精馏、吸附或其他膜分离法难于奏效或处理成本太高的有机液／水分离场所。
有机物是环境的重要污染源之一，如造纸厂和石油化工厂都会放出大量的含酚废水。
由于酚是一个高沸点物质，因此蒸馏等方法难以将它去除，而使用膜法则可将水中酚含量从O．08wt％降至O．007wt％，如果将PV过程和反渗透过程结合起来，则可将酚含量降至O．002wt％以下咖。
又如，饮用水往往用氯气消毒，而含有微量有机物的水经氯气处理后会产生致癌物质，因此，应当尽可能地除去饮用水中的微量有机物。
4.1.2 有机物优先透过膜在生物发酵中的应用：在生物发酵制取乙醇的过程中，当发酵液中乙醇含量达到一定限度(10wt％)，会严重抑制发酵过程的进行。
如使用乙醇优先透过的PV 膜连续不断地从发酵罐中分离乙醇，使发酵液保持低醇含量，可保证生产过程一直维持在高效状态。
4.1.3 有机物优先透过膜在有机物的回收中的应用：渗透汽化作为一种新兴的膜分离技术以其他分离技术无法比拟的优势逐渐在食品工业中得以应用，并取得了良好的进展。
在食品工业领域如酒精饮料加工业、果汁加工业和食品成分分析等领域均能体现优势。
芳香性有机物对热特别敏感，在传统的果汁浓缩过程中，由于加工过程所采取的蒸发操作以及热处理往往造成芳香性组分的物理和化学方面的损失。
渗透汽化技术在常温下进行可以避免芳香性物质的损失。
4. 2 渗透汽化膜分离技术在化工生产上的应用渗透汽化技术在化工生产上的应用十分广泛,主要用于有机溶剂的脱水、水中少量有机溶剂的脱除和有机/ 有机混合物的分离4.2.1 有机溶剂及混合溶剂的脱水首个渗透汽化的中试装置是用于发酵乙醇产品的脱水。
1985年,第一个用于化学工业乙酸乙酯脱水的设备投入运行。
目前,渗透汽化已广泛用于醇类、酮类、醚类、酯类、胺类等有机水溶液的脱水(例如润滑油生产中脱蜡溶剂的脱水) ,为这类有机溶剂的生产提供新的经济有效的方法。
用于其它含少量水的有机溶剂(如苯、含氯的烃类化合物)中少量水的去除有更大的优势。
该技术在有机水溶液脱水方面潜在市场很大。
4.2.2 废水处理及溶剂回收水中少量有机物的脱除从废水中除去少量有机物,目的是解决环境污染问题。
可处理的污染物有苯、甲苯、酚、氯仿、三氯乙烷、丙酮、甲乙酮、醋酸乙酯等。
用有机物优先透过膜使少量有机物透过,可使水中有机物含量符合过膜使少量有机物透过,可使水中有机物含量符合排放标准,且整个过程的能耗很低。
对于回收有机水溶液中含1 %～5 %的有机溶剂,传统的方法是精馏或萃取,利用渗透汽化与传统方法结合回收溶剂,总操作费用为单纯精馏的1/ 2～2/ 3 ,整个生产装置的总投资比传统的分离方法省20 %～60 %。
4.2.3 有机/ 有机混合物的分离化工生产中有大量的有机混合物需要分离,有相当一部分有机混合物是恒沸物、近沸物及同分异构物。
用普通的精馏方法不能分离或难于分离,用恒沸蒸馏或萃取精馏需加入第三组分,这不但使分离过程复杂化,设备投资增加,能耗及操作费用上升,而且不可避免第三组分(共沸剂或萃取剂)的损失及对产品的污染。
用PV法具有过程简单、能耗低、投资及操作费用省、无污染等优点,因此,有机混合物分离是PV技术中节能潜力最大的应用,代表性的有醇与醚、芳烃与烷烃、烷烃与烯烃的分离。
如果这些应用取得突破性的进展,成功地应用于工业生产,那么,许多高能耗的工艺将会被此项技术所取代或部分取代,在化学工业中将产生举足轻重的影响。
4. 3 渗透汽化集成过程渗透汽化过程的研究和应用，已从有机物中脱水发展到水中脱除有机物杂质以及有机物间的分离。
考虑到渗透汽化在工业应用中的经济效益，一般将其与其它过程相集成，充分发挥渗透汽化的高效分离性能，做到扬长避短，达到优化的目的。
目前，基于渗透汽化的集成过程，正在进行大量的研究和开发利用。
4.3.1 渗透汽化一精馏集成过程渗透汽化与精馏集成技术相对比较成熟，采用此技术生产无水酒精，相较于传统工艺，省去了恒沸精馏塔和溶剂回收塔。
R．Rautenbach．研究发现，当料液浓度为50wt％时，对不同的生产能力和产品醇的纯度要求，集成工艺工程比传统的精馏一恒沸精馏工艺节省费用10％～60％。
萃取精馏与PV一精馏两种方法处理EtOH／水共沸物的经济性进行了比较，结果表明，在同样情况下，将酒精纯度由94wt％升至99．8wt％，每吨酒精的生产费用，萃取精馏为62—89马克，而PV-精馏方法仅为22—30马克。
目前，已有采用大规模的渗透汽化与精馏结合装置f2卯，生产无水酒精。
另外，也有进行渗透汽化与精馏集成过程生产无水异丙醇(Isopropanol，简称IPA)的研究。