该项目属化学工程与材料科学交叉学科的材料化学工程领域、国家重点支持的战略新兴产业。我国过程工业生产和使用有机溶剂每年超亿吨，降低有机溶剂生产成本、实现应用过程的节能减排，是化工、医药等过程工业面临的共性问题，迫切需要新型分离技术的支撑。以分子筛膜为核心的膜分离技术，能够实现溶剂/水共沸体系的低能耗分离，避免污染物排放，促进溶剂生产和循环过程的节能减排。由于分子筛膜的孔径小(﹤1nm)、分离精度高，如何低成本制备出完整无缺陷的膜产品，实现膜在复杂环境中长时间稳定运行，是分子筛膜大规模工业应用的瓶颈问题。该项目在国家973、863、江苏省专项资金等项目资助下，开展了一系列创新性研究，开发出分子筛膜的规模化制备和工程化应用成套技术，在中国率先实现了分子筛膜的产业化。主要技术发明点如下：

(1)发明了高性能分子筛膜的可控制备技术。揭示了载体表面性质对分子筛膜生长的影响规律，发明了组合品种涂覆制备NaA分子筛膜的方法，使膜成品率从50%提高到97%以上；揭示了载体微结构对分子筛膜性能的影响规律，创制了四通道中空纤维分子筛膜技术，解决了中空纤维膜的机械强度问题，膜产品渗透通量是国外产品的2倍以上。

(2)发明了低成本智能化分子择膜装备技术。揭示了膜组件内流体流动规律，发明了整体端头密封结合轴向折流板的方法，使管式膜组件成本较国外同类产品降低20%；提出中空纤维载体先整体封装再水热合成，解决了中空纤维膜组件规模化生产难题，膜装填密度高达250m²/m³，成本较管式膜组件降低50%以上；研制出膜装备智能控制系统，保证了分子筛膜装备安全可靠运行。

(3)发明了提高分子筛膜稳定性的关键技术。揭示了NaA分子筛膜在苛刻环境中的微结构变化规律，发明了精馏-蒸汽渗透耦合技术，解决了分子筛膜在苛刻环境下的稳定性问题，使膜寿命从不到1年延长到4年以上；创造性提出硅烷水解原位修补分子筛膜晶间孔道方法，解决了分子筛晶体收缩带来膜性能下降的问题，首次实现分子筛膜在四氢呋喃、甲基叔丁基醚等体系的工业分离。

项目获中国授权发明专利25件，日本授权发明专利2件，软件著作权5件，申请PCT专利2件，发表学术论文22篇。该项目解决了制约分子筛膜产业化的关键问题，形成了具有自主知识产权的分子筛膜规模化制备与脱水应用技术，使我国成为继日本、德国之后拥有该项成套技术的国家。该项目成果转化创办了江苏九天高科技股份有限公司已在新三板挂牌，建成了全球最大的分子筛膜产业化基地。该技术已在10余种溶剂生产和回用中得到成功应用，推广工业装置130余套。近三年，分子筛膜产品销售额1.33亿元，新增利润6457万元；据部分统计，由于显著的节能减排效果，该技术为凯凌化工、华海药业等14家企业新增利润2.95亿元。该项目形成较高的国际影响力，与美国、德国多家公司开展战略合作，产品应用到国际市场。项目实施促进了过程工业的技术升级，在化工、医药、可再生能源等领域具有广阔的应用前景。

1. 下载详细PDF版/Doc版

提示：为方便大家复制编辑，博主已将PDF文件制作为Word/Doc格式文件。