渗透汽化膜，也称为渗透蒸发膜，是利用有机高分子聚合物制造而成的均质膜、非对称膜、复合膜。渗透汽化膜的工作原理是，利用膜对分离物质的溶解与扩散速率不同，在膜两侧形成蒸气压差，溶于膜的组分被透过，难溶于膜的组分被截留，从而实现分离目的。

渗透汽化膜具有操作简单、适应性强、易于调节、能耗低、分离效率高、可实现分子级分离、不受气液平衡限制等优点，是一种节能环保的新型膜分离技术。渗透汽化膜可用来分离恒沸物、近沸物、易挥发物等传统分离方法难以分离的物质，因此受到关注，可以广泛应用在航空航天、石油、化工、医药、食品、工业废水处理等领域。

1 渗透汽化膜的分离原理

渗透汽化的分离机理主要是溶解-扩散的过程，是利用致密高聚物膜对液体混合物重组成的溶解扩散性能的不同实现组分分离的一种膜技术。

实际上Pv传质过程分为三部：（1）渗透小分子在进行侧膜面溶解；（2）在活度梯度的作用下扩散过膜；（3）在透过侧膜面汽化。

在典型操作环境下，第三步（汽化过程）速度很快，对整个传质过程影响不大，而第一步（溶解过程）和第二步（扩散过程）不仅取决于高聚物膜的性质和状态，还和渗透分子的性质，渗透物分子之间及渗透物分子和高聚物材料之间的相互作用密切相关。因而，渗透汽化过程实际上就是对溶解-扩散的过程的研究。

欲分离的有机混合液加热到一定温度后,在常压下置于渗透汽化膜的一侧与膜接触,膜的另一侧(下游侧)抽真空或载气吹扫维持低压。这样,渗透液组分在膜两侧蒸汽分压差(或化学位梯度)作用下溶解扩散透过膜,并在膜的透过侧表面汽化,蒸汽直接放空或被冷凝器冷却后重新转变为液态,不能透过膜的截留物则直接流出膜分离器,从而达到浓缩分离的目的。

2 渗透汽化膜的特点及分类

2.1渗透汽化膜的特点

渗透汽化膜与蒸馏、反渗透膜等传统分离技术相对比,具有如下特点:(1)高效,选择分离系数高,约为反渗透法的2倍左右;(2)能耗低,比恒沸精馏法节能12-1/3;(3)过程简单,附加的处理少,操作方便;(4)过程不引入其他试剂,产品和环境不会受到污染;(6)便于放大与其他过程耦合和集成。

2.2透汽化膜的分类

根据分离体系的组成,渗透汽化膜可分为:水优先透过膜,有机液优先透过膜,有机液/有机液选择性分离膜。

根据膜的形态,渗透汽化膜可分为:平板膜、中空纤维素膜和管式膜,目前主要以平板膜为主

根据膜的材质可分为:有机膜和无机膜。

3 市场现状

在海外市场中，日本、德国、英国、法国、美国等国家在渗透汽化膜领域起步较早，代表性企业主要有德国GFT公司、德国Lurgi公司、美国杜邦、日本三井化学等。其中，德国GFT公司生产的渗透汽化膜，于20世纪80年代率先实现工业化应用，应用于巴西无水乙醇生产线中。除德国GFT公司外，日本三井化学在全球渗透汽化膜市场中也具有较强竞争力。

我国渗透汽化膜行业起步较晚，于20世纪90年代才开始发展。受益于工业、环保等领域对分离膜需求快速增长，我国分离膜产业发展迅速，相关科研院所、生产企业数量不断增多，推动行业技术及生产能力不断提升，产品种类日益多样。同时，我国政府对渗透汽化膜行业关注度不断提高，在“中国制造2025”战略中，渗透汽化膜产品被列入。受益于此，我国渗透汽化膜行业逐步发展壮大。

我国渗透汽化膜行业中的代表性企业主要有江苏九天高科技股份有限公司、江苏久吾高科技股份有限公司等。2019年，江苏九天高科技股份有限公司在国内率先实现NaA型分子筛渗透汽化膜工业化，市场占有率达到90%。为实现节能减排，我国工业领域对分离膜的需求不断增长，在乙醇脱水、异丙醇脱水等领域，渗透汽化膜的渗透率不断提高，由此来看，行业拥有良好发展前景。

文章来源： 新思界网，PHT制药业