作者简介,男1957年生现任膜工秘书长

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化工新型材NEWCHEMICALMATERIAL

June中国膜工业发展研郭有智(中国膜工业,摘要本文归纳了中国膜工业的发展历史,介绍了我国膜技术取得的成就和存在的不足,并提膜,膜技术,反渗透,超滤,微滤,纳滤,电渗析,气体分离,渗透汽化SuggestondevelopmentofmembraneindustryinGuo(TheMembraneIndustryAssociationofChina,ThehistoryofdevelopmentformembraneindustryinChinawereinducedinthisreviewpaper.Theachievementanddefectformembranetechniquefieldwereintroduced,andthecountemeasureandmeasureondevdopmentofmembraneindustryinChinaareputfworward.membrane,membranetechnique,reverseosmotic,ultrafitration,microfiltration,nanofiltration,electrodialysis,gasseparation,pervaporation概膜工业是一门崭新的工业,在世界上只有50年的历史30多年前才起步。经过近半个世纪的发展,膜技术已成为高效节能的单元操作,对相关产业的发展具有很大的推动作用。已经反应及控制释放等技术正在广泛应用于各行业,产生了很大的经济和社会效益。谁掌握了膜技术,谁就掌握了化学工业的未来0已成为大家的共识因此各发达国家都在积极部署投巨资发展该技术及产业,抢夺制高点。中国在膜工业方面虽作了大量的工作,也取得了较大的进展,但与发达国家相比,还有较大的差距,的形势是严峻的,因此,研究制定中国膜工业发展,积极部署,力争在最短的时从1967年异相离子交换膜在化工厂正

投产算起30余年的历史。中国膜工业的发展,大致可分为三个阶段:第一阶段206080年代中这一性成果是:¹异相离子交换膜正式投产,开创了中国的膜工业;º异相离子交换膜年产量达30万m2,占世界市场容量的1/3,成为离子交换膜生产大国;成功建立了以西沙群岛日产200t电渗析海水淡化为代表的一批示范工程,有力地推动了电渗析技术的应用,至1989年,运行的电渗析器总台数达4000多台套。第二阶段208090年代中阶段的主要特点是面向市场,齐头并进,初具规模。主要标志性成果是:¹醋酸纤维素反渗透膜、超滤膜、微滤膜组器及气体分离膜组器等相继投产从根本上扭转了这类膜完全依赖进口的局面;º成功建立了以集成电路用超纯水为代表的一大批示范工程,并迅速推广社会对膜技术的认知度有实质性的提高,从而初步确立了膜技术在国民经济建设中的作用和地位;»产业初成规模。第三阶段2090年代中至现在作者简介郭有智,男 95年生,现任中国膜工 长的主要特点是产业规模化,市场 ,管理规范化。主要标志性成果是:¹中国膜工业正式成立,标志着中国膜工业进入规有序、快速发展的阶段。º反渗透复合膜等一批高性新膜组器逐步实现,渗透汽化,膜蒸反应等一批新膜技术取得突。»成功建立了以反渗透海淡化为代表的一批示范工程,倍受和社会关。¼对外开放初见成效,中国的膜工业市场已融入全球市场。21211反渗透反渗透膜的研制始于1965年,70年代进行醋酸纤维素(CA)中空纤维和卷式反渗透膜组器的研究,80年代中实现工业化,其工艺技术接近国外同90年代国外新一代性能优异的反渗透复合膜已工业化并销入中国,国产反渗透复合膜虽经/九五0科技攻关后,已具备条件但性能仍比国外低。近几年我国反渗透膜市场国内反渗透膜市场的90%以上。90年代中期辽宁兴城的8271厂和无锡海洋膜工程公司等单位从美国引进了两套反渗透复合膜生产装置,目前均已试车成功,但因种种原因尚不能大批量供应产品。相对而言,我国的反渗透膜应用技术优于膜组器技术,已接近国际先进水平。在海水苦咸水淡化方面,我国已成功建成了日产千吨级反渗透海水淡化工程和日产118万吨级反渗透高盐度苦咸水淡化工程,在国家计委支持下,万吨级反渗透海水淡化项目和万吨级高硬度苦咸水淡化项目即将启动;在饮用纯净水方面,反渗透膜技术支撑并形成了一个颇具规模的新兴水工业。在工业用水、纯水超纯水及物料浓缩等方面也得到大面积推广并迅速向废21212超滤U我国从上世纪70年代初开始研究超滤膜,80年代进入工业化生产和应用。超滤是我国发展最几种商品膜,复合膜、荷电膜等新膜研究也有较大进展。近年来,陶瓷超滤膜研制有可喜进展,目前已相继完成了C-Al2O3TiO2ZrO2超滤膜的研究工业放大的准备工作正在进行中。从总体看,我国在超滤研究方面并不比国外落

后,有些品种的性能与国外的相近。但国内膜生产线的制作水平相对较低,环境条件不够稳定,不能满足超滤膜的成膜工艺和制膜条件,致使某些产品孔径分布较广,均一性差,造成膜的综合性能较低,而国外如的旭化成公司生产的超滤膜品种可在 MW之间人为控制。国内研制中空纤维UF组件的厂家很多,但规模都不大。21213微滤80年代尽管起步较晚,但发展速度非常之快,目前已形成商品生产的微10几种我国微滤技术已在应用。无机微滤膜也已开始进入。与国外水平相比我国有些微孔滤膜产品的性能和国外同类产品的性能相近有的产品已替代进口产品有的微孔膜如聚烯烃类PPPE中空纤维膜其生产工艺控制拉伸致孔方面也有突破,但仍不完善,不能很好地控制平均孔径、孔径分布这方面缺乏深入的工作产品质量也有待稳定和提高。国内有引进和自己开发的MF滤芯生产线多条,效益也不很明显。了其总体水平的提高,国内应用领域的开发还很不够。目前国外微滤膜市场份额占整个膜市场的40%21214纳滤80年代末现已开有的已投入应用,其中以CA为材质的纳滤膜已有系列化产品,NaCl1090%。目前,已在水软化和药物中除盐及特殊分离等方面取得初步成效但组器技术和应用等尚有较大差距,我国纳滤技术的开发和应用还处于初始阶段。21215电渗析(ED)1967年,10年来,年产异相膜稳定在35万~40m2。80年代中,开发成功了频繁倒极电渗析技术(EDR使我国90年代后,与电渗析ED相关的一项新技术引起世界的关注,即EDI(Electrodedeionization,离子交换树脂填充床电渗析)也称做CDI(Continuousdeionization,连续脱离子),即将离子交换树脂填充到电渗析隔室中,将电渗析-离子交换-电化学再生结合为一体,不用酸碱再生可直接15~17M8#cm的高纯水,该项数年内将在我国获得推广,该项技术我国也已开发成功。与国际水平相比,我国的ED工艺水平已接近世界先进水平,但均相离子交换膜虽然已中试成功,却20多年仍没有工业化。对氯碱工业用的全氟离子交换膜这一重大技术15年的科技攻关,受到业界的高度重视,但未继续进行下去,目前主要靠进口解决。总的来说,我国的电渗析膜品种较少差,难以进行高浓度浓缩和不同离子的分离。21216气体分离膜(GS)我国气体分离膜研究始于1982年,现已建成中空纤维氮/氢膜生产线和卷式富氧膜生产线。我国气体分离膜技术与国外差距相对较小,80年发的中空纤维气体分离膜的性能已达到当时Prism分离器水平,已在上百家化肥厂采用,其氢的回收率和纯度均在85%以上,经二级膜法处理,可使氢的纯度提高到99取得了良好的经济效益和社会效益。最近在炼油厂建成了尾气提氢示范工程,不同尾气的氢气回收率在65%~95%之间,回收氢气浓度在90%以上,成为世界上少数几个可以生产气体分离富氧膜技术已投入应用,并在高分子膜材料领域进行了成功的探索,国产螺旋卷式富氧器富氧浓28~30%,已在20家玻璃窑炉上推广应用,节油率6%~8%。医疗用富氧样机也投入了应用富氧浓度为28~31。富氧制硫酸、催在膜法富氮方面,第一台国产车载膜法富氮装置已在现场投入应用,不久可大面积推广。在膜法有机蒸汽脱除方面,已建成了处理能力为100m3/h的含烯烃气体的装置,乙烯回收率约68%,丁烯回收率约70%。发工作,取得了一些进展。21217无机膜的研究尽管起步较晚但发展很快在国家重点科技攻关项目的支持下,我国已开发出陶瓷管式多通道微滤膜装置,超滤膜研制也有大的进展,成套化能力,单台装置的规模已达240m2。国产陶瓷膜装置已在多个工业过程中获得成功的应用,取

得明显的经济与社会较小,其基础研究和应用技术均达到或接近国际先研究等还暂时于其技术水平。 渗透汽化(10年来,渗透汽化是国内外膜分离研究的热点,它将成为21世纪膜产业和膜市场的新增长点。80年代中期开始的在国家自然科学基金和科技攻关计划的支持下,国内许多单位进行了渗透汽化膜材料的研究,出渗透汽化均质膜和复合膜,取得了良好的工艺参数和理论依据,试验的平板膜技术指标已与国外十分接近。90年代中我国研制的首套醇水共沸物分离提纯用的渗透汽化装置已通过50ta规模的中试鉴定。20世纪末,突破了膜放大的关键技术,在此基础上,完成了1000t/a苯脱水的中试和4000t/aC6溶剂油脱水的工业实验。建起了幅宽600mm膜的连续生产装置,已具备了工业化生产的条件。当域及解决应用中出现的问题,使该项技术尽早在国内大面积推广,膜工业新的增长点。我国的膜工业还很年轻基础薄弱工业化程度不高,当前存在的主要问题有以下几方面:(1)技术水平较低。一方面是膜材料研究力量薄弱,有相当的膜用原材料还需要依靠进口另一方面是膜组器性能低。80年代中期国家科技攻关研制的醋酸纤维素反渗透膜因性能上差异无法与国外反渗透复合膜竞争而目前我国开发的反渗透复合膜尚未批量生产引进的几条反渗透复合膜生产线由于种种原因产品尚不能大量投放市场超滤、微滤等膜产品,虽能占据一定的市场,但多居中低档产品。微滤膜拉伸致孔技术尚有待提高超滤膜孔径分布均一性差;气体分离膜的富氧浓度仅28%~40造成这种状况的根本原因主要是我国整体工(2)膜品种少。膜品种少是我国膜技术较国外膜技术的具体表现之一。目前,我国能生产的反渗透膜只有醋酸纤维素膜,引进的几条反渗透复型及抗污染型等一批高性能反渗透复合膜还不能生有40多个,10多个品种,高档产品还需要进口;气体分离膜产品也单一;无机膜仅限于陶瓷微滤膜,大量的膜品种还不能生产;尚处于中试或关键技术的攻关阶段。电渗析离子交换膜虽开发最早但目前仅有聚酸离子交换膜,海水浓缩制盐用均相膜等均不能生产。目前,国际最先进的电渗析技术)))离子交换树脂填充床电渗析(EDI)还处于开发阶段。膜品种少,以少数几种膜来应付日益增长的多种多样的需求,显然已到了力不从心的地步。3)产业规模小。我国膜工业产值低,约占全球115左右现有企业规模都较小。多家,但从企业规模看,年产值在一千万元以上的有40家左右3~4家而小型企业右企业规模小人力、财力有限难以开发和应用新技术,只能在低水平上重复,无特色,竞争力弱。10几万支膜甚至几十万支膜元件而国内只以千计。如此小的规模成本自然高在关税逐步下调进口膜产品大幅度降价的情况下,竞争力就很弱。(4)应用领域窄。到目前为止,国内液体分离膜技术应用仍集中在/水处理0等少数几个领域,且应处理等众多应用还处在市场开发阶段,气体分离膜技术应用也没有全面展开;无机膜技术应用也刚起步,这种状况除因膜组器技术水平及发展速度所限外,工程技术能力弱,成套装备率低,是造成(5)行业管理较弱。膜技术是一项多学科交叉的边缘技术。由于历史的原因目前中国的膜工业企业分属于各行各业,这给膜工业管理带来很大的工业成立后,做了大量的行业管理工作,但有些工作是行业所不能及的,还需要从多方面进行为使中国膜工业在本世纪初有更大的发展,

议采用的对策和措施如下加强技术创新,膜科学技术的是制约膜工业发展的关键因中之重来抓,确保/跨跃式0发展的实施。(1)/自主开发和引进0并重。应站在国际竞争力,强化开发力度,重点突破。开发基础的膜技术项目,要通过国际合作或引进方式,从而提高我国在这方面的发展起点。对国内外起步都较晚,差距不大的新膜技术,应自主开发,实现同步发展并赶超国外。(2)突出重点,寻优前进。坚持有所为有所不为的原则,从实际出发,突出重点,纳入国家科技发展计划,以取得国家的有力支持。调整产业布局,优化产业结构,(1)加强产业建设,形成产业。建议国家有关部门通过相关的计划引导,对技术水地,形成产业,以此带动中国膜工业的发展。企业,改变小而散的产业格局,使中国的膜工业(3)自力更生为主,外援为辅,提升膜组器生产水平。在自力更生的同时,还应引进国外先进膜组器生产关键设备和生产线,建立几条高水平的膜组器生产线,从而提高的水平。(4)加强示范工程建设推动膜技术的应用。建能力的有效。建议国家大力加强急需领域的示范工程建设,重点在海水苦咸水淡化,污水处理、废等一批大中型示范工程,以推动膜技术的应用。5加强工程中心建设促进科技成果转化。由于我国没有大型企业直接参与膜技术的研究与开发,成果转化问题一直比较突出,即使有的企业需要膜技术,大都直接从国外引进,或采用国内相当成熟的膜技术。另外即使企业参加的联合开发也是针对本企业当前生产的急需,不可能从中国膜工业的因此,建议国家进一步加强国家工程中心的建设工作在已有的工程中心基础上建议建立国家无机膜工程技术中心,保持和提高我国在这一领域的先进技术和水平。要提高投资力度,使工程中心真正成为膜材料和膜过程的创新,膜技术成果的孵化,加快高新技术的实现。加强行业管理,国膜工业已经成立5年多,初步摸清了行业情况也积累了一些行业管理经验膜行业的广大科技和企业人员经过几十年具体工作的实践和近20年方向发展,但应进一步加强管理。(1)调控指导,规范运行。加强行业管理,首先要规范市场不仅要有行业标准还必须建立行之有效的监督和检测机构完善检测方法和检测制度大张旗鼓地向市场推荐名牌企业和名牌产品,以有效打击伪劣产品上市。要引导市场,有计划地推动膜

(2)广泛开展国内外科技交流与合作。加强国际合作,充分利用国外先进的技术资源和管理模式,可起到趋利避害