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目录1

第1篇　膜材料与膜制备1

1 引言3

2　膜市场4

3　膜制备6

4 目前已商品化的液体分离膜11

4.1　反渗透膜11

4.2　纳滤膜13

4.3　超滤膜15

4.4　耐溶剂的纳滤与超滤膜21

4.5　微滤膜24

5　膜的表面修饰30

5.1　化学氧化30

5.2　等离子体处理30

5.3　经典有机反应31

5.4　聚合物接枝32

6　气体膜分离34

6.1 引言34

6.1.3　基础知识35

6.1.2　有机聚合物35

6.1.1　膜材料及其传递机制35

6.1.4　用于制备工业气体分离膜的聚合物37

6.1.5　超高自由体积聚合物38

6.1.6　用于气体分离膜的无机材料41

6.2　纳米孔径的碳膜41

6.3　用于氧气分离的钙钛矿类氧化物的膜42

6.4　混合基质膜44

6.5　过程设计46

第2篇 目前的应用和前景61

1.1　技术概况63

1　利用膜法从气流中分离有机蒸气63

1.2 引言64

1.3　历史背景64

1.4　用于有机蒸气分离的膜65

1.4.1　原理65

1.4.2　选择性65

1.4.3　温度和压力67

1.4.4　膜组件67

1.5.1　设计标准69

1.5　实用技术69

1.5.2　废气与过程气的处理70

1.6　已开发技术78

1.6.1　加油站气体排放的控制78

1.6.2　天然气处理79

1.6.3　氢气与烃的分离81

1.7　结论和展望81

2　气体分离膜的应用84

2.1 引言84

2.2.1　膜材料的选择85

2.2　气体分离膜实用技术开发85

2.2.2　膜的类型87

2.2.3　膜组件的结构89

2.2.4　适宜的密封材料92

2.2.5　膜组件制备93

2.2.6 中试或现场试验93

2.2.7　工艺流程设计94

2.2.8　膜系统95

2.2.9 Beta Site97

2.3 工业气体膜分离实用技术98

2.2.10　成本与性能98

2.3.1　氢分离99

2.3.2　氦分离101

2.3.3　氮气生产101

2.3.4　酸性气体分离103

2.3.5　气体脱水105

2.4　正在开发的膜技术106

2.4.1 富氧技术106

2.4.2　天然气中氮的脱除106

2.4.3 富氮空气（NEA）107

3　化学工业中渗透气化过程的技术现状111

3.1　绪论111

3.2　原理和计算112

3.2.1　定义112

3.2.2　计算114

3.2.3　渗膜下游条件119

3.2.4　渗透气化原理122

3.2.5　蒸气渗透原理125

3.3　膜128

3.3.1　膜的表征131

3.4　膜组件134

3.4.1　平板膜组件134

3.4.2　螺旋卷式膜组件135

3.4.3　折叠式膜组件135

3.4.4　管式膜组件136

3.4.5　其他膜组件136

3.5.1　有机亲和膜137

3.5　应用137

3.5.2　亲水膜138

3.6　结论147

4　水相和非水相溶剂中带电有机分子的纳滤分离——效果与机理150

4.1 引言151

4.2　理论背景152

4.2.1　水相系统152

4.2.2　非水相系统153

4.3　试验155

4.4.1 PABA在水相系统的分离特性156

4.4　结果和讨论156

4.4.2　带正电荷和带负电荷的染料的截留率与渗透通量157

4.4.3　纯溶剂和水-溶剂料液的渗透通量160

4.5　结论161

5　工业膜反应器166

5.1　引言166

5.2　膜在反应器中的功能168

5.2.1　控制添加反应物168

5.2.2　产物分离173

5.2.3　催化剂截留175

5.3　应用176

5.3.1　渗透气化辅助的酯化过程176

5.3.2　无机膜用于大规模脱氢反应181

5.3.3　OTM辅助合成气工艺182

5.3.4　用于酰基转移酶催化反应的循环膜反应器183

5.3.5　膜萃取集成系统184

5.4　总结与展望186

6　电推动膜过程191

6.1　离子交换膜192

6.2.2 电导率195

6.2.1　溶胀195

6.2　离子交换膜特征195

6.2.3　电化学性能198

6.2.4 扩散透过性能200

6.2.5　水力透过性能200

6.2.6　渗透透过性能201

6.2.7　电迁移透过性能201

6.2.8　极化现象202

6.3.1　电渗析204

6.3　电驱动的膜分离技术应用204

6.2.9　化学稳定性及抗辐射能力204

6.3.2　电除盐过程210

6.3.3　离子交换树脂的电化学再生211

6.3.4　双极膜应用——无电极反应的新物质合成212

6.3.5　从稀溶液中离析化学物质213

6.3.6　电渗析用于化学溶液脱盐214

6.4　基于膜的电化学过程215

6.4.1 电化学215

6.4.2　氯碱工业219

6.4.3　全氟离子膜220

6.4.5　零极距结构221

6.4.4　离子膜电解过程条件221

6.4.6　其他电解过程222

6.4.7　燃料电池224

6.4.8　有机电化学合成226

6.4.9　有机废料的电化学氧化处理226

7.1.1　超薄膜229

7.1.2　膜组件229

7.1　过去：当今膜技术的基础229

7　化学工业中的膜技术：未来方向229

7.1.3　膜的选择性231

7.2　现在：当今膜工业的现状231

7.2.1　反渗透231

7.2.2　超滤235

7.2.3　气体分离235

7.2.4　渗透气化244

7.2.5　离子传导膜245

7.3　未来：2020年的预测246

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