膜法空气除湿的研究与进展(3)

3 除湿膜的形态和特性

　　除湿膜的形态基本有两种：平板式和中空纤维式。平板式膜的制备工艺比较简单，适宜于在实验室手工制作；用在工艺上时对流体的阻力小，结构简单，维护方便。目前在实验室制备的大部分膜都是平板膜。
　　一般来讲，膜分离过程的传质速率较小，尤其是在反渗透、气体分离及渗透汽化过程中，由于膜中致密活性层的存在，传质速率非常低。为了满足实际工业过程中处理大量物料的需要，发展了中空纤维，与平板膜相比，中空纤维具有如下优点[22]：
　　①膜呈自支撑结构，无需另加其它支撑体，可大大简化组装成膜组件时的复杂性；
　　②中空纤维组件具有很高的装填密度，它可以提供很大的比表面积。如0.3m2的中空纤维组件可以提供500m2的有效膜面积，而同样条件下的平板膜组件为20m2，管式膜组件为5 m2。
　　③重现性好，放大容易。一般情形下，对于中空纤维膜组件，实验室规模的膜组件与工业规模的膜组件相比，其中的流动形式与分离效果差别不大。
　　 所以，采用中空纤维膜时，可以用很大的膜面积抵消膜过程中传质速率低的弱点，从而给膜分离技术在工业生产中的推广应用提供了有利条件。它的缺点是制备工艺复杂，如果是液体还要对料液进行预处理，以防堵塞。

4 结论
　　膜法除湿作为一种新的除湿方法，具有传统除湿方法的不具有的许多优点，如除湿过程连续进行，无腐蚀问题，无需阀门切换，无运动部件，系统可靠性高，易维护，能耗小，维护费用低等。
　　有机强化传湿，应尽量增大膜两侧的压力差。具体系统方案可采用压缩法、真空法、吹扫气法及混合法。这些方法都必须在膜两侧产生一个很大的压力差，将对膜的强度提出很高要求。另外，对泵等设备也有较高要求。如果能在膜两侧产生一个温差，靠膜造成的浓度差来实现传湿，则将克服这些不利因素，这将是一种新型的除湿模式。
　　有机高分子聚合物膜、无机膜和液膜都能用来除湿。有机高分子聚合物膜具有较高的水蒸气透过度和选择度。无机膜具有耐热、耐化学腐蚀的优点和良好的机械强度，特别适合于高温气体分离和化学反应过程。目前实际使用的无机膜孔径多在0.1～1um。陶瓷膜由于多孔，渗透选择性较差。
　　沸石具有规则孔道，孔径（0.3～1.2nm）可调，其表面吸附性能、酸感性能及催化性能可因此而发生显著变化，如果将分子筛以膜形式加以利用，将其用来调整多孔材料的孔道结构和尺寸，使之能获得孔径小于1nm的无机膜，并能用于高温气体分离、空气除湿、渗透蒸发等分子水平的分离过程，可以实现气相分离的连续进行。因此分子筛膜成为近年来研究的特点。
　　总的说来，除湿膜还存在透湿率低、强度差、成本高的缺点。今后随着膜材料和制膜工艺的研究进展，膜空气除湿必将研究会调及其它领域取得更大的发展。

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