膜蒸馏
膜蒸馏
真空膜蒸馏 （Vacuum Membrane Distillation）
真空膜蒸馏（VMD），也称减压膜蒸馏，其操 作方式为：在透过侧施加一个小于液体进入膜孔压 力的负压，增大膜两侧的水蒸汽压力差，从而得到 较高的蒸馏通量，透过的水蒸汽被抽出组件外冷凝。 VMD与其它膜蒸馏过程的最根本区别在于 有真空系统提供增强驱动力。
600
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膜蒸馏分类
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直接接触式膜蒸馏 空气隙膜蒸馏 吹扫气膜蒸馏 真空膜蒸馏
直接接触式膜蒸馏
(Direct Contact Membrane Distillation)-
直接接触式膜蒸馏(DCMD)，由于其低温侧液 体是在膜组件外冷却的，也称外冷式膜蒸馏。透过 侧为冷却的纯水，在膜两侧温差引起的水蒸汽压力 差驱动下传质，透过的水蒸汽直接进入冷侧的纯水 中冷凝。 DCMD具有组件和流程简单、通量大等优点， 具有广阔的应用前景。DCMD的不足之处在于其能 量利用率相对较低。
DCMD传递过程
膜蒸馏过程是热量传递和质量传递的复合过 程，所以该过程的传递机理包含传热机理和传质机 理，并且传热与传质相互影响制约。
• 传热过程 • 传质过程
传热过程 .
DCMD过程中的传热过程可分三步进行:
• 料液侧热边界层内的热传递； • 通过膜的热传递，膜内的传热包含两部分，即伴 随着跨膜传质而发生的汽化一冷凝热和膜材料本 身、膜孔气体的导热； • 渗透侧热边界层内的热传递。
最早蒸馏器
蒸馏实验室基本装置
膜蒸馏实验装置
膜蒸馏 (Membrane Distillation)
膜蒸馏，是膜技术与蒸发过程相结合的膜分 离过程。 膜蒸馏已被用于小规模的海水淡化、超纯水生 产以及高沸点、高浓度含水制品的脱水、浓缩，可 望成为一种廉价、高效的分离手段。
第七章-膜蒸馏
7.1膜蒸馏
膜蒸馏的发展
膜蒸馏是膜技术与蒸发过程相结合的新型膜分离技术， 是以膜两侧不同温度溶液蒸汽压力差为推动力的分离 过程。 它以疏水微孔膜为介质，在膜两侧蒸气压差的作用下， 料液中挥发性组分以蒸气形式透过膜孔，从而实现分 离的目的。 与其他常用分离过程相比，膜蒸馏具有分离效率高、 操作条件温和、对膜与原料液间相互作用及膜的机械 性能要求不高等优点。
膜蒸馏操作方式
➢ 直接接触式 ➢ 气隙式 ➢ 减压式 ➢ 气流吹扫式
直接接触膜蒸馏
气隙式
减压式
气流吹扫式
操作模式
膜蒸馏特征
膜蒸馏的优点
➢ 操作温度低(与传统蒸发相比) ➢ 操作压力低(与反渗透相比) ➢ 理论分离效能高 ➢ 膜的机械性要求低 ➢ 减少了膜与处理液体之间的化学反应 ➢ 不易堵塞 ➢ 可以处理浓度极高的水溶液，唯一能从溶液中直接
渗透蒸发原理
渗透蒸发的实质是利用高分子膜的选择性透 过来分离液体混合物。由高分子膜将装置分为两 个室，上侧为存放待分离混合物的液相室，下侧 是与真空系统相连接或用惰性气体吹扫的气相室 。混合物通过高分子膜的选择渗透，其中某一组 分渗透到膜的另一侧。由于在气相室中该组分的 蒸气分压小于其饱和蒸气压，因而在膜表面汽化 。蒸气随后进入冷凝系统，通过液氮将蒸气冷凝 下来即得渗透产物。渗透蒸发过程的推动力是膜 内渗透组分的浓度梯度。
除了以上用途外，渗透蒸发膜在其他领域的应 用尚都处在实验室阶段。预计有较好应用前景的领 域有：工业废水处理中采用渗透蒸发膜去除少量有 毒有机物（如苯、酚、含氯化合物等）；在气体分 离、医疗、航空等领域用于富氧操作；从溶剂中脱 除少量的水或从水中除去少量有机物；石油化工工 业中用于烷烃和烯烃、脂肪烃和芳烃、近沸点物、 同系物、同分异构体等的分离等。
膜蒸馏介绍
膜蒸馏(Membrane Distillation)膜蒸馏是一种用于处理水溶液的新型膜分离过程。
膜蒸馏中所用的膜是多孔的和不被料液润湿的疏水膜，膜的一侧是与膜直接接触的待处理的热水溶液，另一侧是低温的冷水或是其它气体。
由于膜的疏水性，水不会从膜孔中通过，但膜两侧由于水蒸气压差的存在，而使水蒸气通过膜孔，从高蒸气压侧传递到低蒸气压侧。
这种传递过程包括三个步骤：（1）水在料液（高温）侧膜表面汽化；（2）汽化的水蒸气通过疏水膜孔进行传递；（3）水蒸气在膜的低温侧冷凝为水。
膜蒸馏过程的推动力是膜两侧的水蒸气压差，一般是通过膜两侧的温度差来实现，所以膜蒸馏属于热推动膜过程。
根据蒸气冷凝方式不同，膜蒸馏可分为直接接触式、气隙式、真空式和气扫式四种形式，如上图（图1）所示。
直接接触式膜蒸馏(Direct contact membrane distillation,缩写为DCMD)是热料液和冷却水与膜两侧直接接触；气隙式膜蒸馏（Air gap membrane distillation, 缩写为AGMD ）是用空气间隙使膜与冷却水分开，水蒸气需要通过一层气隙到达冷凝板上才能冷凝下来；真空式膜蒸馏（Vacuum membrane distillation, 缩写为VMD ）中，透过膜的水蒸气被真空泵抽到冷凝器中冷凝；气扫式膜蒸馏（Sweep gas membrane distillation, 缩写为SGMD ）是利用非凝聚的吹扫气将水蒸气带入冷凝器中冷凝。
在具体应用中，选用哪一种膜蒸馏要视具体情况而定，比如原料液的成分、挥发性以及对通量的要求等。
通常直接接触式膜蒸馏所需要的设备最少、操作最简单，其适用范围主要包括海水淡化等脱盐、溶液的浓缩等，在这些过程中水作为主要的透过成分；气扫式膜蒸馏和真空式膜蒸馏在脱除溶液中的挥发性有机物和溶解气体方面应用较多；而气隙式膜蒸馏是一种应用范围较广泛膜蒸馏形式。
膜蒸馏是一种膜不直接参与分离作用的膜过程，膜的唯一作用是作为两相间的屏障，选择性完全由气—液平衡决定。
膜蒸馏技术膜蒸馏流程及注意事项
膜蒸馏技术膜蒸馏流程及注意事项下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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膜蒸馏-膜萃取-控制释放-膜乳化课件
控制释放的应用
口服药物
眼部给药
控制释放技术可以用于制备缓控释口服制 剂，如缓释片、控释胶囊等，以延长药物 作用时间，减少服药次数和剂量。
控制释放技术可以用于制备眼用药物传递 系统，如眼用凝胶、植入式隐形眼镜等， 以实现药物的持续释放和眼部治疗。
皮肤给药
肺部给药
控制释放技术可以用于制备经皮给药系统 ，如贴片、乳膏等，以实现药物的缓慢释 放和皮肤治疗。
膜乳化的应用
食品工业
膜乳化在食品工业中广泛应用于 奶制品、饮料、调味品等产品的 制造，可以提高产品的口感、稳
定性及延长保质期。
制药工业
在制药工业中，膜乳化可用于制备 微乳液、脂质体、纳米药物等，以 增加药物的溶解度和生物利用度。
日化工业
在日化工业中，膜乳化可用于制备 乳液状化妆品、洗涤剂、润肤露等 产品，提高产品的稳定性和使用效 果。
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膜乳优点，可以制备出粒径小、稳定性高的乳液产 品。同时，膜乳化技术可以有效地减小乳液的粒径，提高其稳定性，从而改善 产品的性能。
缺点
膜乳化技术的成本较高，需要选择合适的膜材料和孔径，以达到最佳的分离效 果。此外，膜乳化过程中需要对乳液进行不断的搅拌和循环，以保持其稳定性 。
在医药领域中，膜萃取可用于分离和 提纯生物活性物质、抗生素等，提高 药物的纯度和收率。
膜萃取的优缺点
01
膜萃取的优点包括高效、低能耗 、低成本、操作简便等，同时能 够实现常温下操作，适用于热敏 性物质的分离和提纯。
02
膜萃取的缺点主要包括膜污染和 堵塞问题，以及在某些情况下可 能需要较高的投资成本和较长的 启动时间。
缺点
膜蒸馏技术需要消耗一定的能量 来维持温度差和浓度差，且半透 膜的制造成本较高，需要定期更 换和维护。
膜蒸馏技术
膜蒸馏技术膜蒸馏(Membrane Distillation, MD）是一种采用疏水微孔膜以膜两侧蒸汽压力差为传质驱动力的膜分离过程。
虽然早在20世纪60年代就开始了较系统的膜蒸馏研究,但当时由于受到技术条件的限制,膜蒸馏的效率不高，直到20世纪80年代初由于高分子材料和制膜工艺方面迅速发展,膜蒸馏显示出其实用潜力。
本文就膜蒸馏的原理、特征及应用情况作一总结和评述。
1 膜蒸馏技术的简介MD是膜技术与蒸发过程相结合的膜分离过程，以膜两侧蒸汽温度差为传质驱动力，它是热量和质量同时传递的过程，膜孔内的传质过程是分子扩散和努森扩散的综合结果。
1.1 膜蒸馏过程区别于其他膜过程的特征所用的膜为微孔膜；膜不能被所处理的液体润湿；在膜孔内没有毛细管冷凝现象发生，只有蒸汽能通过膜孔传质；所用膜不能改变所处理液体中所有组分的气液平衡；膜至少有一面与所处理的液体接触；对于任何组分该膜过程的推动力是该组分在气相中的分压差。
[1]1.2 膜蒸馏的优缺点膜蒸馏的优点有很多：蒸馏过程几乎是在常压下进行，设备简单、操作方便，可以采用非金属设备；在非挥发性溶质水溶液的MD过程中，只有水蒸气能透过膜孔，蒸馏十分纯净，有望成为大规模、低成本制备超纯水的手段；可以处理极高浓度的水溶液，是目前唯一能从溶液中直接分离出结晶产物的膜过程；MD 组件很容易设计成潜热回收形式，并具有以高效的小型膜组件构成大规模生产体系的灵活性；膜两侧只需维持适当的温差即可进行操作，有望利用太阳能、地热、温泉和工厂的余热等廉价能源。
同时膜蒸馏也有一定缺点：MD是一个有相变的膜过程，汽化潜热降低了热能的利用率。
MD与制备纯水的其他膜过程相比通量较小，目前尚未实现在工业生产中应用，MD用膜的材料和制备工艺选择方面有限。
MD过程中的膜污染是其实现工业应用的主要障碍。
[2]1.3膜蒸馏的分类及原理根据膜下游侧冷凝方式的不同，MD可分为4种形式：直接接触膜蒸馏（DCMD）、气隙式膜蒸馏（AGMD）、吹扫气膜蒸馏（SGMD）和真空膜蒸馏（VMD，又名减压膜蒸馏）。
膜蒸馏技术
膜蒸馏技术
嘿，朋友们！今天咱来聊聊膜蒸馏技术。
你说这膜蒸馏技术啊，就像是一位神奇的魔法师！
想象一下，水就像一群调皮的小精灵，在膜的这一边活蹦乱跳。
而这膜呢，就像是一道神奇的门，只让水的小精灵们通过，把其他的杂质啥的都挡在了外面。
这可太有意思啦！
膜蒸馏技术的好处那可真是不少。
它能把脏水里的有害物质给分离出来，让水变得干干净净的，就跟刚从清泉里冒出来的一样。
这多厉害呀！咱平时喝的水、用的水，如果都能经过膜蒸馏技术这么一处理，那得多放心呀！
而且哦，它还特别节能呢！就好比咱平时过日子，能省一点是一点。
膜蒸馏技术就做到了这一点，用最少的能量，办最大的事儿。
你说妙不妙？
咱再打个比方，膜蒸馏技术就像是一个超级厨师，能把普通的食材变成美味佳肴。
它能把那些看起来不咋地的水，变得纯净又好喝。
这要是放在生活中，那可就是化腐朽为神奇呀！
这技术在很多领域都能大显身手呢！比如在化工行业，它能帮忙处理那些复杂的废水，让环境变得更美好。
在食品行业呢，能让咱喝到更健康的饮料。
这不就是给我们的生活添彩嘛！
你说咱生活中要是没有膜蒸馏技术，那得少多少便利呀！它就像一个默默无闻的守护者，在背后为我们的生活质量保驾护航。
咱可得好好珍惜和利用这膜蒸馏技术呀，让它发挥出最大的作用。
让我们的水更清，生活更美。
这膜蒸馏技术，难道不是一个超级棒的发明吗？咱得为它点个大大的赞！以后呀，希望它能在更多的领域发光发热，给我们带来更多的惊喜和便利。
反正我是觉得，这膜蒸馏技术，真是太牛啦！。
膜蒸馏技术
20世纪60、70年代 至今 20世纪60年代前 20世纪80年代
20世纪60年代前，膜蒸馏技术就已经在国际上开始了较系统的研究，但 由于受到技术条件的限制，膜蒸馏的效率不高。 20世纪60、70年代，膜分离研究者致力于采用反渗透、超滤、微滤等膜 技术来解决水处理问题，膜蒸馏一直没有引起人们的足够重视。 20世纪80年代初由于高分子材料和制膜工艺技术的迅速发展，膜蒸馏才 显示出其实用潜力． 近几十年来对这一新型膜分离过程的研究不断深入，虽然至今还未见大 规模工业生产应用的报道，但无论在传质、传热机理方面还是在应用方 面的研究都取得了巨大的进步，一些与膜蒸馏相关的膜过程相继出现并 同样引起人们的重视．
气扫膜蒸馏（SGMD）
是用载气吹扫膜的透过侧，从膜组件中夹带走透过的蒸汽，使蒸汽在 外置的冷却器中冷凝．传质过程也是在第四步发生变化，传质推动力 除了蒸汽的饱和蒸汽压外，还有由于载气的吹扫夹带作用，促进传质 ，因此传质推动力可以比直接接触膜蒸馏和空气间隙式膜蒸馏大，载 气中水蒸汽的分压以及冷凝温度控制对膜蒸馏产水量有重要影响．工 艺原理见图4．
膜蒸馏的操作方式示意图
到底采用哪种形式的膜蒸馏，这取决于透过物 的组成、流量和挥发性。一般来说
• DCMD:结构要求的最少且操作最易，他适于脱
盐或浓缩水溶液（橘汁等），水为主要渗透成分 。
• SGMD和VMD：用于从水溶液中除去挥发性有
机物或可溶气体。
• AGMD：适用于平板膜的膜蒸馏过程。
膜蒸馏的膜材料
膜蒸馏
（membrane distillation）
主要内容
• • • • 膜蒸馏原理 膜蒸馏操作方式 膜蒸馏研究的技术应用 膜蒸馏研究的发展趋势
膜蒸馏原理部分
•
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膜蒸馏技术在海水淡化中的应用引言据国家海洋局发布的《2014年全国海水利用报告》指出，2014年全国海水淡化共实现增加值14亿元，比上年增长12.2%；海水淡化国际合作取得新进展，亚太脱盐协会秘书处落户我国。
全国已建成海水淡化工程总体规模不断增长，截至2014年底，全国已建成海水淡化工程112个，产水规模达到日产92.69万t，最大海水淡化工程规模为日产20万t。
在已建成的海水淡化工程中，淡化海水用作工业用水的工程规模为每天58.73万t，占总工程规模的63.35%[1]。
随着海水淡化技术在全国范围内的推广，我国水资源短缺问题将得到很好的解决。
作为海水淡化的潜在技术之一，近年来膜蒸馏（Membrane distillation，MD）技术得到了学术研究者和工业界的广泛重视，在膜蒸馏工艺、膜蒸馏材料等方面取得了显著的进展[2]。
传统意义上的膜蒸馏过程，是利用疏水膜两侧可透过组分的蒸汽分压差，使热侧料液的水分子蒸发汽化，透过疏水膜孔以实现传质，液体则在界面张力的作用下不能透过疏水膜，从而实现料液的分离与浓缩目的。
膜蒸馏过程存在有热相变的过程，膜蒸馏分离过程中会同时存在传热过程和传质过程，膜通量的主要控制因素则是热传导过程。
根据冷侧挥发组分蒸汽冷凝方法或排除方法不同, 可分为: 直接接触膜蒸馏(DCMD) 、空气隙膜蒸馏(AGMD) 、吹扫气膜蒸馏( SGMD) 和真空膜蒸馏(VMD) 。
最早用于膜蒸馏的膜材料有纸、胶合板、玻璃纤维、赛璐玢、尼龙和硅藻土等, 其中大部分用硅树脂、特氟龙或防水剂处理以得到所需要的疏水性。
随着膜蒸馏分离技术的不断发展及新型膜制造技术的不断涌现, 用于膜蒸馏的膜材料也推陈出新, 上世纪80 年代早期制备的空隙率高达80%、厚度为50μm 的膜材料, 比起Findley 在20 世纪60 年代用的膜, 渗透率提高了100倍。
从膜的理化性质和商业化来考虑, 现在膜材料用得较多的有聚四氟乙烯( PTFE) 、聚丙烯( PP) 、聚乙烯( PE) 和聚偏氟乙烯( PVDF) 等[3]膜蒸馏过程MD 过程是一种热驱动过程，通过疏水性多孔膜将热料液（热侧）与透过侧（冷侧）分隔开，由于进料侧的蒸汽压高于透过侧的蒸汽压，在压差梯度作用下，蒸汽分子由热侧透过膜孔迁移至冷侧，再经冷凝，可得纯净组分。
由此可见MD 分离的传质过程主要由3个阶段组成：①水分在膜的热料液侧蒸发；②水蒸气穿过膜孔的迁移过程；③水蒸气在膜的另一侧冷凝。
与之相关的传热过程则主要包括4个方面：①热量由料液主体通过边界层转移至膜表面；②蒸发形式的潜热传递；③热量由热侧膜表面通过膜主体和膜孔传递到透过侧膜表面；④由透过侧膜表面穿过边界层转移到气相主体[4]。
按照产水侧蒸汽的不同冷凝液化方式，已有5种膜蒸馏工艺过程：1)直接接触膜蒸馏（Direct contact membrane distillation，DCMD）[5]，透过的水蒸气直接与冷流体接触而被冷凝液化；DCMD使用冷液体收集水蒸气是最简单的膜蒸馏配置。
2）空气隙膜蒸馏（Air gap membrane distillation，AGMD），透过的水蒸气穿过一定距离的空气隔离层后，在冷凝换热材料表面被冷凝液化；空气隙膜蒸馏(AGMD)，相比与传统的海水淡化技术,如多级闪蒸(MSF)、多效蒸馏(地中海)和反渗透(RO)、MD过程有几个技术优势,如低操作温度和压力、拒绝高盐(约100%),不需要其他化学品,蒸发面积大,避免腐蚀问题,没有盐浓度限制[6]；3）减压膜蒸馏（Vacuum membrane distillation，VMD），也称真空膜蒸馏，透过的水蒸汽被真空泵抽至外置的冷却器中冷凝；4）气扫膜蒸馏（Sweepinggas membrane distillation，SGMD），用载气将水蒸气从膜组件中吹出，在外置的冷却器中冷凝；图1. 蒸馏过程原理: ( 1) 直接接触式膜蒸馏; ( 2) 空气隙式膜蒸馏;( 3) 吹扫气膜蒸馏; ( 4) 真空膜蒸馏［2］除了上述四种传统的膜蒸馏过程，新型的膜蒸馏过程也在不断更新发展。
如鼓泡膜蒸馏（Bubble membrane distillation ，BMD ）、曝气膜蒸馏（Aeration bubble membrane distillation ，ABMD ）、超滤膜蒸馏（Ultrafiltration membrane distillation ，UFMD ）、多效膜蒸馏（Multiple-effect membrane distillation ，MEMD)等[8]。
MD 作为膜分离技术与传统蒸馏技术的结合，有着特殊的优势。
与常规蒸馏过程相比，MD 具有更高的蒸馏效率及更纯净的产品，并且无需把原料液加热到沸点，能利用太阳能、地热及工厂余热等廉价能源[7.8]。
与其他膜分离过程(如微滤、超滤、正渗透、反渗透等)相比，MD 过程操作方便、设备简单、产品纯净、截留率高。
并且，MD 过程能与其他膜过程联合使用，比如超滤、反渗透、正渗透等，以达到优势互补。
膜蒸馏技术将膜过程(高效、节能)与蒸馏过程(纯化、分离)融合为一体，是唯一能够直接获得超纯水的膜分离过程，在海水(苦咸水)淡化、盐水浓缩、挥发性物质的脱除与提取、重金属离子的分离、污水甚至放射性废水的处理以及食品浓缩等方面有独特的优势[9]。
然而膜蒸馏已然问世有五十多年，却至今仍未得到工业化应用，存在的主要问题有[10]; (1膜蒸馏与其他膜分离技术相比通量较低;(2)膜蒸馏使用微孔疏水性膜，在膜材料和制备工艺方面选择有限，没有专业膜蒸馏用膜;(3)膜蒸馏过程中易发生膜孔润湿或污染，影响膜的性能，导致通量和截留率下降;(4)膜蒸馏在用膜和组件设计方面仍然存在着很多不足;(5)膜蒸馏过程在应用过程中的能耗和热耗还未能确定。
目前最主要的任务是制备膜蒸馏专用膜，因为现在使用的商业疏水膜都是用于微滤的，很难满足膜蒸馏过程的需要。
膜蒸馏用膜膜蒸馏过程使用的膜必须是多孔疏水膜，孔径常分布在10nm~1μm。
性能良好的膜应该主要具备以下几个要求[11]:(1)膜必须是疏水的，不能被其所接触的液体润湿，只有蒸气和非压缩性气体可以通过，并且膜的疏水性越高，性能越好，不仅能防止膜孔被润湿，还可以增加膜表面的有效蒸发面积进而提高通量，也可以提高膜的LEP值、膜的抗润湿险、抗污染性及长期稳定性。
(2)膜需要有高的通透性。
MD通量会随着膜孔径和孔隙率的增大而增大，随膜厚和孔曲折性的增加而减小。
(3)膜需要有高的液体渗透压(liquid entry pressure ，LEP)以保证膜在高压的操作条件下也不会发生渗漏，可以通过提高膜的疏水性或减小膜的最大孔径来提高LEP值。
(4)膜需要有低的导热性，良好的热稳定性以及抗酸碱腐蚀性。
(5)膜材料便宜且易于制备。
其中膜的疏水性是最基本的必不可缺的性能，并且膜的疏水性越好，膜蒸馏性能越好。
MD过程使用的膜主要有聚四氟乙烯（PTEE ) ,聚丙烯(PP),聚乙烯(PE),聚偏氟乙烯(PVDF)等。
然而这些膜基本是作为超滤、微滤、反渗透等膜过程的商业用膜，并不能够完全胜任MD过程所需的疏水性、渗透率、抗污染能力等[12]。
近年来，关于MD过程用膜的开发研究越来越受到重视。
许多学者都致力于膜的制备和改性研究方面，以期获得较好性能的膜材料。
新型膜材料的研究是推动MD 过程应用进程的重要手段。
在传统的膜制备方法基础上，学者们不断探索创新，对不同的材料进行改性、修饰或复合，开发和研制了许多性能优异的膜材料。
Fang等[13]采用相转化烧结法，研制了一种用于VMD过程的疏水多孔氧化铝中空纤维膜;Teoh等[14]将PTFF颗粒混入涂料中，研制了一PVDF/PTFF复合双层中空纤维膜，来增强外表面的疏水性;同样，在膜制备过程中改变添加剂的组成，也可得到不同性能的膜[15] ; Lalia等[16]采用静电纺丝技术，研制了一种聚偏氟乙烯一六氟丙烯(PVDF-HFP)复合膜，在DCMD实验中各项性能测试均表现良好。
在膜结构中，不同膜层对膜的疏水性强弱贡献也不同。
影响最大的是膜的疏水最外层，其厚度越小，膜的性能则越好。
Essalhi等[17]将氟化高分子与聚醚酞亚胺(PEI)混合，借助相转化法得到了一种复合膜。
其中，高分子物质迁移到膜表层上端，形成很薄的疏水层，增强了膜的疏水性，减小了孔径、节结大小与粗糙度。
由于缩短了传质路径，这种膜更适用于DCMD，而对于其他形式适用性较弱。
随着纳米材料科学的发展，具备优异性能的纳米高分子也被用在膜材料的研制上。
Gethard等[18]将碳纳米管固定在普通PVDF膜上，应用于制药废水浓缩的MD过程，富集效率和传质因数分别是普通MD过程的421%和543%。
这是利用了碳纳米管的高比表面积和导热系数，使有效传质表面积增加，同时减弱温差极化。
上述膜材料的制备研究都是以传统膜材料为基础进行修饰或合成。
而Wang 等[19]则从膜整体结构入手研制了一种类似于莲藕结构的多孔中空纤维膜，这种膜壁厚较薄，却显示出卓越的机械强度，同时，高于99.99%的去除率以及连续操作时的稳定陛，也展现了其优越的性能。
除了对膜材料的直接关注，纺织条件对中空纤维MD用膜的结构和性能也会造成影响:聚合物、添加剂浓度的提高有助于形成多孔海绵状的膜结构;加快卷绕速度以及降低涂料的挤出速度同样可以增大孔隙率;而升高芯液温度，膜的平均孔径增加，但有效孔隙率减小;气隙厚度对膜结构同样有着双重影响。
Tang等[20]的实验结果显示，膜的有效孔隙率对膜的性能贡献最大。
大的孔隙率可以带来高的通量，但会降低膜的力学性能。
因此，需要对这些影响条件进行合理地选择。
比如，控制芯液温度和气隙厚度在最佳的范围内。
膜蒸馏技术在海水淡化中的应用最初, 膜蒸馏技术的开发是以海水淡化为目的的, 所以有关于膜蒸馏分离技术用于海水淡化的研究报道较多。
于贤德等[21]将聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜组装成外径为100 mm, 长度为500 mm 的单元膜组件, 在减压膜蒸馏海水淡化实验中, 海水温度为55℃时, 经一次过程获得的淡化水含盐量均低于自来水的含盐量, 脱盐率达99.7%以上, 渗透通量达5 kg/(m2·h) 以上。
利用工业上使用的海水余热或用工业废热加热海水进行膜蒸馏海水淡化, 具有成本低、设备简单、操作容易、能耗低等优点, 使膜蒸馏技术在诸多海水淡化工程中有一定的竞争力。
目前尚未见膜蒸馏在海水淡化产业中大规模应用的报道。
但相关的中试产水规模取得了一定的进展。
1983 年, 瑞典的L.Carlsson在第一届脱盐与水再利用世界会议上报道了膜蒸馏法用于海水脱盐的实验结果, 热侧温度70℃时, 所用的标准膜器每天可产水5 m3。