膜蒸餾是近幾年來發展起來的一種新型膜分離技術,主要是利用高分子膜的一些結構上的功能,來達到蒸餾的目的。由于具有某些膜技術所不具備的優點,可望成為一種廉價且高效分離手段。
膜蒸餾法的分離原理如圖1所示。疏水性多孔膜的一側與高溫原料水溶液相接(即暖側),而在膜的另一側則與低溫冷壁相鄰(即冷側)。正是借助這種相當于暖側與冷側之間溫度差的蒸汽壓差,促使暖側產生的水蒸氣會通過膜的細孔,逐漸擴散到冷側的冷壁表面被凝縮下來,而液相水溶液因為多孔膜的疏水作用無法透過膜被留在暖側,從而達到與氣相水分離的目的。

圖1 膜蒸餾法的分離原理
δ—膜的厚度;Z—擴散層厚度
在非揮發性溶質水溶液的膜蒸餾過程中,只有水蒸氣透過膜孔,所以蒸餾液純凈度非常高,可望成為大規模、低成本制備超純水的有效手段。
膜蒸餾應選用那些沒有親水基團的高分子材料。目前所采用的膜材料中普遍認為聚四氟乙烯,聚偏氟乙烯和聚丙烯等也是較好的可選用材料。膜的孔徑一般在0.2~0.4μm之間較為合適??讖教r,蒸餾通量太低;孔徑太大時,本體溶液將通過膜孔進入另一側,從而降低溶質的截留系數。
膜蒸餾用組件通常有平板式、螺旋卷式及中空纖維式三種形式。