渗透汽化(pervaporation,PV)和蒸汽渗透(vapor permeation,VP)是在混合物组分化学位梯度推动下,利用各组分在膜表面吸附与扩散速率的不同实现分离的过程。其中以液体形式供料称为渗透汽化,以蒸汽形式供料称为蒸汽渗透。渗透侧通过抽真空冷凝(或气体吹扫、吸附)的方式转移收集渗透物。该技术具有以下显著优点:
| 节能:较精馏节能30-50% | 紧凑:仅是精馏占地的1/5-1/3 |
| 减排:单程收率>99.8% | 简便:全自动控制,即插即用 |
| 极致:产品水含量<5ppm | 安全:适合易燃、易爆溶剂脱水 |
- 分子筛膜液相脱水和气相脱水的对比(PV和VP都适合的情况下)
| 对比项 | 液相脱水(PV) | 气相脱水(VP) |
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| 能耗 | 仅水组分需要汽化吸热,更节能。 | 所有组分均需汽化,能耗较高。 |
| 流程复杂度 | 流程简单,无汽化相变,操作更稳定安全。 | 需要汽化相变,流程复杂,过热控制难度高 |
| 待机运行 | 低温循环物料即可实现极低能耗待机; 避免膜表面干燥导致的污染物残留。 | 停车时膜表面易干燥; 污染物可能永久残留。 |
| 高沸点杂质处理 | 杂质可通过溶解平衡随液相物料流出; 避免膜表面累积污染。 | 高沸点杂质易粘附在膜表面很难随气相带出; 导致累积污染。 |
| 系统稳定性 | 并联组件切换方便,系统运行稳定 | 汽化系统易因切换导致不稳定,背压波动大。 |
| 操作灵活性 | 适用于连续或间歇操作,适应性更强。 | 对操作条件要求较高,灵活性较差。 |
| 维护成本 | 污染风险低,维护频率和成本较低。 | 污染风险高,需频繁维护,成本较高。 |
典型的醇水分离性能表
| 分离对象 | 原料含量(醇) | 温度(℃) | 分离系数 | 透量(kg/m2h) |
| 甲醇 | 90.0wt.% | 60 | >10000 | 0.62 |
| 甲醇 | 99.0wt.% | 100 | >1000 | 0.50 |
| 乙醇 | 90.0wt.% | 60 | >10000 | 2.37 |
| 乙醇 | 90.0 wt.% | 120 | >10000 | 4.62 |
| 乙醇 | 98.0 wt.% | 120 | >10000 | 1.85 |
| 正丙醇 | 90.0wt.% | 60 | >10000 | 2.69 |
| 异丙醇 | 90.0wt.% | 60 | >10000 | 2.55 |
| 正丁醇 | 90.0wt.% | 60 | >10000 | 2.80 |
| 叔丁醇 | 90.0 wt.% | 60 | >10000 | 2.66 |
| 乙二醇 | 13wt.% | 120 | >10000 | 10.0 |




