膜分散技術(shù)及其強(qiáng)化反應(yīng)過(guò)程的研究進(jìn)展

陳日志，姜紅，范益群，高從堦，邢衛(wèi)紅

（1 南京工業(yè)大學(xué)材料化學(xué)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京210009；2 浙江工業(yè)大學(xué)，浙江杭州310014）

分散和混合是物質(zhì)傳輸與轉(zhuǎn)化的重要單元過(guò)程，影響多相流之間的傳遞與反應(yīng)過(guò)程，從而影響反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、選擇性以及最終產(chǎn)品的質(zhì)量。如何改善傳質(zhì)與反應(yīng)的效果，發(fā)展新型高效的混合技術(shù)成為了研究的重點(diǎn)。膜材料的迅速崛起，使得膜技術(shù)日趨成熟，逐漸應(yīng)用于各領(lǐng)域中[1]。超濾、微濾等膜分離過(guò)程的廣泛應(yīng)用使研究者充分認(rèn)識(shí)到微孔膜材料的優(yōu)越性[2]。利用微孔膜材料作為流體分散介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)微尺度混合的膜分散技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生[3-4]。研究者對(duì)膜分散技術(shù)的流體力學(xué)和傳質(zhì)性能進(jìn)行了基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，進(jìn)一步明確了膜分散強(qiáng)化的流體混合機(jī)理，開(kāi)發(fā)了新型的分布式膜反應(yīng)器，拓展了膜分散技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，乳液制備[5]、超細(xì)顆粒制備[6]、廢水處理[7]、油品脫硫[8]、化學(xué)反應(yīng)等[9]過(guò)程中膜分散技術(shù)均有涉及。

本文從闡述膜分散技術(shù)的原理及特點(diǎn)出發(fā)，圍繞微納米顆粒制備和多相催化反應(yīng)兩方面展開(kāi)，介紹膜微孔道分散混合機(jī)理和膜分散在微納米粉體制備過(guò)程中的應(yīng)用進(jìn)展，闡述膜分散強(qiáng)化氣液兩相流中氣泡形成及調(diào)控、傳質(zhì)特性以及膜分散在多相催化反應(yīng)過(guò)程中的研究現(xiàn)狀，分析膜分散技術(shù)在微納米顆粒制備過(guò)程中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及在多相催化反應(yīng)中節(jié)約資源、提高效率方面所發(fā)揮的重要作用。……