膜法空氣除濕的研究與進展(3)

3 除濕膜的形態和特性

　　除濕膜的形態基本有兩種：平板式和中空纖維式。平板式膜的制備工藝比較簡單，適宜于在實驗室手工制作；用在工藝上時對流體的阻力小，結構簡單，維護方便。目前在實驗室制備的大部分膜都是平板膜。
　　一般來講，膜分離過程的傳質速率較小，尤其是在反滲透、氣體分離及滲透汽化過程中，由于膜中致密活性層的存在，傳質速率非常低。為了滿足實際工業過程中處理大量物料的需要，發展了中空纖維，與平板膜相比，中空纖維具有如下優點[22]：
　　①膜呈自支撐結構，無需另加其它支撐體，可大大簡化組裝成膜組件時的復雜性；
　　②中空纖維組件具有很高的裝填密度，它可以提供很大的比表面積。如0.3m2的中空纖維組件可以提供500m2的有效膜面積，而同樣條件下的平板膜組件為20m2，管式膜組件為5 m2。
　　③重現性好，放大容易。一般情形下，對于中空纖維膜組件，實驗室規模的膜組件與工業規模的膜組件相比，其中的流動形式與分離效果差別不大。
　　 所以，采用中空纖維膜時，可以用很大的膜面積抵消膜過程中傳質速率低的弱點，從而給膜分離技術在工業生產中的推廣應用提供了有利條件。它的缺點是制備工藝復雜，如果是液體還要對料液進行預處理，以防堵塞。

4 結論
　　膜法除濕作為一種新的除濕方法，具有傳統除濕方法的不具有的許多優點，如除濕過程連續進行，無腐蝕問題，無需閥門切換，無運動部件，系統可靠性高，易維護，能耗小，維護費用低等。
　　有機強化傳濕，應盡量增大膜兩側的壓力差。具體系統方案可采用壓縮法、真空法、吹掃氣法及混合法。這些方法都必須在膜兩側產生一個很大的壓力差，將對膜的強度提出很高要求。另外，對泵等設備也有較高要求。如果能在膜兩側產生一個溫差，靠膜造成的濃度差來實現傳濕，則將克服這些不利因素，這將是一種新型的除濕模式。
　　有機高分子聚合物膜、無機膜和液膜都能用來除濕。有機高分子聚合物膜具有較高的水蒸氣透過度和選擇度。無機膜具有耐熱、耐化學腐蝕的優點和良好的機械強度，特別適合于高溫氣體分離和化學反應過程。目前實際使用的無機膜孔徑多在0.1～1um。陶瓷膜由于多孔，滲透選擇性較差。
　　沸石具有規則孔道，孔徑（0.3～1.2nm）可調，其表面吸附性能、酸感性能及催化性能可因此而發生顯著變化，如果將分子篩以膜形式加以利用，將其用來調整多孔材料的孔道結構和尺寸，使之能獲得孔徑小于1nm的無機膜，并能用于高溫氣體分離、空氣除濕、滲透蒸發等分子水平的分離過程，可以實現氣相分離的連續進行。因此分子篩膜成為近年來研究的特點。
　　總的說來，除濕膜還存在透濕率低、強度差、成本高的缺點。今后隨著膜材料和制膜工藝的研究進展，膜空氣除濕必將研究會調及其它領域取得更大的發展。

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