自主开发渗透汽化膜技术陈翠仙教授挑战传统分离极限
2014-05-11 19:20:46
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据中化新网2010年1月20日讯 “任何技术都是在工程实践中逐步完善并成熟的，开发推广过程不可能一蹴而就，需要科研人员具备坚强的意志和长远的目光。”因主持开发的渗透汽化透水膜、膜组件及应用技术成果获得本年度国家技术发明二等奖的清华大学教授陈翠仙，向记者表达了20多年致力于膜技术研究的心得。
“渗透汽化是与超滤、微滤、电渗析、反渗透、气体分离等不同的一种膜分离技术，是我国膜分离领域中继杭州水处理中心的‘水膜’、中科院大连化物所的‘气膜’及南京工业大学的‘陶瓷膜’之后，又一项重大自主创新技术。”陈翠仙这样介绍成果的意义。
陈翠仙指出，这一项目首创了高性能、耐温、耐溶剂的渗透汽化新透水复合膜的制备技术，其中聚离子复合物膜具有原始创新性。该膜用于醇类、酮类、醚类、酯类、烃类等有机溶剂脱水，可将有机溶剂中的含水量降低到ppm级。同时，他们还开发了渗透汽化复合膜专用工业生产设备，设计和研制了具有自主知识产权、适用于工业应用的三种类型板框式膜组件，解决了制约渗透汽化复合膜工业放大的技术难题。
陈翠仙表示，渗透汽化技术开发自新世纪以来进展提速，经过多年完善，到2007年已真正成熟，具备了提供“交钥匙”工程的能力。截至目前，已先后在全国14个省市建立了30多套以医药为主的工业生产装置，用于正丙醇和异丙醇脱水、无水乙醇生产、无水叔丁醇生产、溶媒的回收等，其中*大规模的是13800吨/年叔丁醇脱水装置。截至2008年12月底，累计新增销售额9.5亿元，实现经济效益3.4亿元。
业内专家认为，这项先后经过60多名科研人员不懈努力开发成功的技术，起点高，产业化难度大，实现了一条龙式的集成式创新，在整体上达到了国际先进水平，为石油、化工、医药等工业难以解决的近沸点、恒沸点混合物的分离提供了新的经济、有效的解决方案。它填补了国内空白，实现了膜材料－膜制备－膜设备－膜工艺－膜应用等整套技术的集成式创新，解决了膜在高浓度有机溶剂中长期使用的化学稳定性问题，并率先从实验室研究走向工业化应用。它的突出优点是以低能耗实现蒸馏、萃取、吸附等传统分离方法难于完成的分离任务，对有机溶剂及混合溶剂中微量水的脱除具有显著的技术和经济优势。
和绝大多数依靠完全自主创新推进的项目一样，渗透汽化透水膜、膜组件及其应用技术的开发经历了漫长的过程。该项目于1986年从基础研究开始做起，历经10年解决了基础性的科学问题；1996年列入“九五”攻关计划并开始关键技术开发，到2000年底通过有关部门的验收；2001年组建北京蓝景公司进行产业化开发与推广，并于2003年第一次在广州一家生产添加剂的民营企业实现工业应用。
回顾项目开发的曲折历程，陈翠仙对于曾经的坎坷与奋斗依然记忆犹新。“初期的科研经费很紧张，使得研究工作面临很大困难。*艰难的时候，课题组的老师甚至要通过争取其他项目，来间接地“养”着渗透汽化课题。”她感慨地说。在技术开发遭遇困境的时候，曾经有研究人员产生动摇，她却毅然决然地坚持了下来，并*终成就了渗透汽化技术——一项完全的自主源头创新成果。
在项目开发期间，该课题组曾先后获得8项国家发明专利授权，被授予北京市科技进步一等奖、中国专利优秀奖、中国石油和化学工业协会技术发明一等奖等荣誉。此外，他们还培育了新膜技术成果转化基地1个，新建高科技企业2个，改革老工艺生产线30余条；通过产品辐射的方式促进新兴产业链形成，回收溶剂达到6万吨/年，减少了有机溶剂排放，为环境保护事业做出了贡献。
“一项技术从研究开发到推广应用是一个艰难的过程，获奖至少是在技术层面对我们多年努力的一种肯定。”面对国家科技奖励，此刻陈翠仙关心的依然是如何进一步完善自己的科研成果。“努力优化系统以降低成本，从而把渗透汽化技术推广到广阔的精细化工领域，是我们下一步的工作重点。”她坚定地说。