NaA型沸石分子筛膜属于一种渗透汽化膜（PV膜），其分离过程的推动力为膜两端渗透汽化物的蒸汽分压差。乙醇/水分离体系中，水为渗透汽化物的。如下图分离过程所示，采用原料循环利用方式，通过真空泵抽真空，使管内原料液对管外保持一定的水蒸气压差，从而促进水从体系中分离出去。分离出的水蒸气通过冷阱冷凝，降低膜组件外侧水蒸汽压力，从而进一步促进乙醇脱水。

NaA分子筛膜在乙醇/水体系分离中显示了良好的性能，这比技术相对成熟的精馏分离和有机聚合膜分离更具有应用前景。目前，世界上掌握制造NaA分子筛膜相关核心技术的国家是日本，其国内三井造船和日立造船两家企业已将该技术应用于工业生产当中。国内对于NaA分子筛膜的研究还限于实验室，没有相关工业化的报道，这很大一部分原因是NaA分子筛膜制造过程的重复性不高。因此，如何提高NaA分子筛膜合成中的重复性，将是实验室NaA分子筛膜下一步研究的发展方向。目前文献主要报道以下合成方法：（1）原位合成法；（2）蒸汽相转移法；（3）二次生长法；（4）微波合成法；（5）直接加热载体法；（6）载体旋转法。以上几种方法中，其中二次合成法（预涂晶种法）的合成效果比较好。

二次水热合成法是目前应用最广泛的方法，但通常的水热合成条件下，随着时间的进

行和晶体的生长，体相中的溶胶的密度增大，由于重力的作用，在反应釜的轴向和径向会形

成较大的浓度梯度，从而导致分子筛膜表面结晶的不均匀，难以形成致密连续的分子筛膜。

因此，在分子筛膜制备过程中，如何有效避免出现较大的浓度梯度是一个挑战，特别是对于

制备工业应用规模的分子筛膜，因为工业规模的膜管长度读一般为

0.80-1.00m

，制备过程中

轴向的浓度梯度的影响将会更大。

张小明，

吕高孟等人提出流动体系中

NaA

分子筛膜的制备，

比较理想地克服了制膜过程中浓度梯度的影响，即通过浆料泵来驱使分子筛前体溶胶在载体

膜管的外表面循环流动，从而可以从根本上避免分子筛合成过程中的浓度梯度问题，有利于

制备均匀、

连续、

致密、

分离性能优异的分子筛膜，

特别合适制备工业应用规模的分子筛膜。

渗透汽化膜分离技术的进展  渗透汽化(Pervaporation) ,简称PV ,是膜分离技术的新秀。在80 年代初开始建立小型的工业装置，近十余年来,用于有机物水溶液的分离已经从应用基础研究发展为大规模的工业应用。 1982 年德国GFT 公司率先开发亲水性的GFT 膜、板框式组件及其分离工艺,成功地应用于无水乙醇的生产[6]。生产能力为1 500 L/ d 成品乙醇，从而奠定了PV 的工业应用基础。同年在巴西也建成了日产1 300 L 无水乙醇的工厂[2～4 ] . 此后,PV 生产规模越来越大,欧、美、日等国的公司、厂商竞相引进这一技术. 1988 年法国建成了迄今世界上l最l大的年产4 万吨无水乙醇的工厂。 紧接着。日本也建立了若干有机溶剂脱水工厂，用于乙醇、异丙l醇、丙l酮、含氯碳氢化合物等有机水溶液混合物的脱水。 目前,世界上已相继建成了140 余套渗透汽化工业装置。

溶解扩散模型  溶解扩散模型认为PV 传质过程分为3步: 渗透物小分子在进料侧膜面溶解(吸 附)  在活度梯度的作用下扩散过膜; 在透过侧膜面解吸(汽化)。  在PV 的典型操作条件下, 第3步速度很快, 对整个传质过程影响不大。而第1步的溶解过程和第2步的扩散过程不仅取决于高聚物膜的性质和状态, 还和渗透物分子的性质、渗透物分子之间及渗透物分子和高聚物材料之间的相互作用密切相关。因而溶解扩散模型最终归结到对第1步和第2步, 即渗透物小分子在膜中的溶解过程和扩散过程的描述。一般研究者都认为PV 过程的溶解过程达到了平衡[2]。对于这种考虑, 可以通过Henry 定律(对渗透物小分子和膜材料之间无相互作用力的理想情形) 或双方吸收模型(对渗透物小分子和膜材料之间存在较弱相互作用力的情形) 或Flory-Huggins 模型(对渗透物小分子和膜材料之间存在较强相互作用力的情形) 计算得到渗透物小分子在膜表面的溶解度。近年来,Doong 等考虑到组分在膜中混合焓变、自由体积焓变、相互作用焓变和弹性焓变对总溶解焓变的影响, 提出了一个更为复杂的计算进料侧膜面组份活度的方法。