膜技术手册 上、下册 第二版 2020年版

内容简介
膜技术是材料科学和过程工程科学等诸多学科交叉的新型分离技术，以其低能耗、高效率的特点，成为解决我国当前水资源、能源、环境、传统产业改造等国家重大战略需求问题的共性关键技术。 《膜技术手册》是我国膜领域众多专家共同编写的经典工具书，第二版在第一版基础上，着重针对膜技术在化工、石油化工、海水淡化、工业污水“零排放”、制药工业、食品工业等重要经济领域的关键应用，突出近年来膜技术领域在基础理论、研发创新、产业推广等方面所取得的成果，围绕膜与膜过程两个核心知识体系予以系统介绍。具体内容包括：导言，有机高分子膜，无机膜，有机-无机复合膜，膜分离中的传递过程，膜过程的极化现象和膜污染，膜器件，反渗透、正渗透和纳滤，超滤和微滤，渗析，离子交换膜过程，气体膜分离过程，气固分离膜，渗透汽化，液膜，膜反应器，膜接触器，控制释放微胶囊膜和智能膜，典型集成膜过程等。手册详细阐述了各种膜的定义、分类、制备、表征和应用；全面总结了各种膜过程的基础理论、工程设计计算方法、经验数据及其适用条件、典型的应用案例等。 本版与第一版相比在内容结构上做了较大的优化与调整，删去了亲和膜章，增加了有机-无机复合膜、气固分离膜和典型集成膜过程三章；在有关章节增加了正渗透、膜脱气、膜乳化、膜结晶、智能膜等内容；同时对其他各章在理论、过程和应用方面做了大量更新。下册书末附有缩略语表和索引，方便读者理解和查阅。 本手册既重视基础，又兼顾前沿，内容系统丰富，可供化学工程、材料科学与工程、资源与环境工程等学科以及化工、石化、水处理、制药、食品等行业的技术人员参考阅读，同时也可作为高等院校相关专业的教学参考书。

第1章导言
1.1膜和膜分离过程的特征2
1.2膜和膜过程的发展历史4
1.2.1膜科学技术发展史4
1.2.2我国膜科学技术发展概况5
1.3膜7
1.3.1材料和分类7
1.3.2主要制备方法9
1.3.2.1聚合物膜的制备9
1.3.2.2无机膜的制备10
1.3.3膜组件11
1.4膜分离过程12
1.4.1常用的膜分离过程12
1.4.1.1微孔过滤12
1.4.1.2超滤13
1.4.1.3反渗透14
1.4.1.4纳滤14
1.4.1.5渗析15
1.4.1.6电渗析15
1.4.1.7膜电解16
1.4.1.8膜传感器16
1.4.1.9膜法气体分离17
1.4.1.10渗透汽化18
1.4.1.11膜蒸馏18
1.4.1.12正渗透19
1.4.2发展中的新膜过程20
1.4.2.1膜萃取20
1.4.2.2膜结晶21
1.4.2.3促进传递22
1.4.2.4膜反应过程24
1.4.3膜分离与其他化工分离和反应过程的结合25
1.5应用总览25
1.6现状与展望29
1.6.1现状29
1.6.2展望30
参考文献32

第2章有机高分子膜
2.1高分子分离膜材料34
2.1.1天然高分子34
2.1.1.1再生纤维素（cellu）34
2.1.1.2硝酸纤维素（CN）36
2.1.1.3醋酸纤维素（CA）37
2.1.1.4乙基纤维素（EC）37
2.1.1.5纳米纤维素（NFC）38
2.1.1.6甲壳素39
2.1.1.7其他纤维素衍生物39
2.1.2芳杂环高分子39
2.1.2.1聚砜（PSF）39
2.1.2.2聚醚砜（PES）41
2.1.2.3聚醚酮（PEK）41
2.1.2.4聚酰胺（PA）42
2.1.2.5聚酰亚胺（PI）44
2.1.2.6其他芳杂环高分子45
2.1.3聚酯类46
2.1.3.1聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）46
2.1.3.2聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）47
2.1.3.3聚碳酸酯（PC）48
2.1.4聚烯烃48
2.1.4.1聚乙烯（PE）48
2.1.4.2聚丙烯（PP）49
2.1.4.3聚4-甲基-1-戊烯（PMP）50
2.1.5乙烯类聚合物50
2.1.5.1聚丙烯腈（PAN）51
2.1.5.2聚乙烯醇（PVA）52
2.1.5.3聚氯乙烯（PVC）52
2.1.5.4聚偏氯乙烯（PVDC）53
2.1.5.5聚偏氟乙烯（PVDF）53
2.1.5.6聚四氟乙烯（PTFE）53
2.1.6含硅聚合物54
2.1.6.1聚二甲基硅氧烷（PDMS）54
2.1.6.2聚三甲硅基丙炔（PTMSP）55
2.1.7聚电解质56
2.1.7.1阴离子聚合物56
2.1.7.2阳离子聚合物56
2.1.7.3两性离子聚合物58
2.1.7.4聚离子液体58
2.2有机高分子分离膜的制备59
2.2.1均质膜的制备59
2.2.1.1致密均质膜60
2.2.1.2多孔均质膜61
2.2.1.3离子交换膜68
2.2.2非对称膜的制备70
2.2.2.1相转化膜70
2.2.2.2复合膜94
2.3有机高分子分离膜的表征99
2.3.1膜的性能99
2.3.1.1膜的分离透过特性99
2.3.1.2膜的物化性能110
2.3.2膜的结构112
2.3.2.1膜的聚集态结构112
2.3.2.2膜的形态结构114
2.3.3膜的孔径与自由体积的测定118
2.3.3.1电子显微镜法118
2.3.3.2和界面性质相关的孔参数测定法123
2.3.3.3和流体力学性质相关的孔参数测定法127
2.3.3.4和筛分、截留效应相关的测定法130
2.3.3.5正电子湮灭测定法134
符号表137
参考文献139

第3章无机膜
3.1引言148
3.1.1概述148
3.1.2分类149
3.1.3结构149
3.2无机膜的结构与性能表征150
3.2.1概述150
3.2.2多孔无机膜孔结构的表征150
3.2.2.1静态法150
3.2.2.2动态测定技术153
3.2.2.3小结158
3.2.3无机膜材料性质表征159
3.2.3.1化学稳定性159
3.2.3.2表面性质160
3.2.3.3机械强度161
3.3无机膜的制备161
3.3.1概述161
3.3.2多孔支撑体的制备162
3.3.3非对称微滤膜的制备165
3.3.4湿化学法169
3.3.5溶胶-凝胶法171
3.3.5.1溶胶的制备171
3.3.5.2涂膜171
3.3.5.3凝胶膜的干燥与热处理174
3.3.6阳极氧化法178
3.3.7分相法179
3.3.8有机聚合物热分解法181
3.3.9多孔膜的改性181
3.3.10致密膜的制备182
3.3.10.1致密金属膜的制备183
3.3.10.2氧化物致密膜的制备184
3.3.11无机膜缺陷修复技术185
3.4无机膜组件及成套化装置186
3.4.1概述186
3.4.2膜元件186
3.4.3膜组件188
3.4.4过滤过程189
3.4.4.1错流过滤189
3.4.4.2操作方式189
3.4.4.3膜污染的控制及清洗方法191
3.5无机膜在分离和净化中的应用192
3.5.1在食品工业中的应用193
3.5.1.1在奶业中的应用193
3.5.1.2蛋白质的浓缩193
3.5.1.3果（蔬菜）汁澄清194
3.5.1.4饮用水的净化194
3.5.1.5酒的澄清过滤195
3.5.2在生物化工与医药工业中的应用196
3.5.2.1发酵液的过滤196
3.5.2.2血液制品的分离与纯化197
3.5.2.3中药提取与纯化197
3.5.3在环保工程中的应用199
3.5.3.1在含油废水处理中的应用200
3.5.3.2在废油过滤中的应用202
3.5.3.3在MBR中的应用202
3.5.3.4在其他废水处理中的应用203
3.5.4在化工与石油化工中的应用205
3.5.4.1陶瓷膜在润滑油脱蜡过程中的应用206
3.5.4.2无机膜在化工产品脱色中的应用206
3.5.4.3无机膜在催化剂回收中的应用206
3.5.5无机膜用于气体净化207
3.5.6无机膜用于气体分离207
3.6无机膜反应器209
3.6.1概述209
3.6.2无机膜催化反应器的结构及分类209
3.6.3无机催化膜反应器的主要应用210
3.6.4无机催化膜反应器的数学模拟212
3.6.5无机膜催化反应器工业化面临的问题和发展前景213
符号表213
参考文献214