1972年大連化物所二室研究院章元琦先生根據當時國內外膜科學技術發(fā)展的現狀和前景,率先提出開展分離膜研究的提議,研究所據此認真研究后,決定從1973年開始部署膜分離技術的研究工作,研究工作針對膜材料、制膜、膜過程展開,這一階段大連化物所膜的研究工作取得了許多創(chuàng)新和進展。
成果包括:中孔纖維超濾膜、中孔纖維反滲透、平板型反滲透器、海水淡化膜、液膜,苯砜酰胺管式反滲透裝置,后來由朱葆琳研究員領銜的氣體分離膜異軍突起,取得重大進展,在膜的研發(fā)、裝備制造和工程化應用方面均取得優(yōu)異成績,為后來的國家膜工程技術中心打下堅實的基礎,而“中空纖維氮氫膜分離器”獲得中國科學院特大科研成果獎,后來氣體分離膜與大連鐵龍合資成立了大連天邦膜技術國家工程研究中心。
在發(fā)展了一個階段后,大連化物所根據膜分離組對分離膜研發(fā)中出現的一些情況和群眾的意見,進行了組織整合和業(yè)務方向調整,總的情況是:當時我國膜分離過程的水平,無論是反滲透膜、超濾膜、電滲析膜、離子交換膜以及氣體分離膜,還處于國外七十年代中期水平,除電滲析有比較正規(guī)的生產產品外,其它還處于研究或小批量,間歇性生產階段,基本上還沒有形成工業(yè)生產。
要發(fā)展國內膜分離的科研與生產,建議建立“研究——開發(fā)”工程技術中心,重點的武裝一、二個點,并針對國際上最活躍的膜分離過程中的一、二個高地,從高分子材料,成膜工藝,分離器研制,一直到工業(yè)應用,形成聯合體,突破和抓住一、二個過程,建立工業(yè)規(guī)模的生產,不要什么都搞,什么都上不去,錢花了不少,效果不大。
1978年,研究室進行調整
膜分離研究分成了三個方面工作
1、合成材料
由鄭領英、陳嘉彥、金秀龍負責。開展的工作有:
(1)實用研究
為了適應平板型膜應用研究,進行了低壓大流量膜和一級海水淡化膜研究,前者與平板型反滲透器一起通過了技術鑒定,該項成果后來轉讓給上海青浦縣進行生產。同時開展苯砜酰胺管式反滲透裝置的研究,與沙洲水處理設備廠合作開展廢水處理設備的研發(fā)和制造。
(2)復合膜研究
復合膜當時是一種國際上新發(fā)展出來的膜,它在滲透性能、抗化學能力、耐機械壓力方面都優(yōu)于不對稱膜。這項研究包括聚砜多孔平板膜的研究、連續(xù)刮膜機的設計、加工、調試以及超薄復合膜的研究,這期間與所內儀器廠合作、先后完成790-1型反滲透膜性能測定儀和790-2型滲透儀的設計、試制和鑒定。
隨著研究工作的深人和基礎研究的需要,該組部分人員在1984年開展了螺旋卷式O?/N?分離膜制取富氧空氣的研究,以后又被列為國家“七五”科技攻關項目:另一部分人員組成新組由陳嘉彥負責開展膜材料與溶質滲透性的基礎研究,1985 年與丹麥DDS公司協(xié)作,從事 DDS平板反滲透和超過濾裝置的應用研究及推廣工作。
2、液膜分離過程
由章元琦、李新培負責,金美芳等參與了試驗,開展乳化液膜的研究(原平板型膜滲透器組結束),乳化液膜分離過程,傳質速度快,有利于離子的分離。1980 年和 1982 年先后二次邀請液膜的發(fā)明者美國黎念之博士回國講學,推動了國內液膜的研究工作,另有部分同志由王學松負責開展微孔濾膜的研究,并與旅順化工廠合作進行苯砜配胺微孔濾膜小批量生產的開發(fā)研究。微孔濾膜應用于醫(yī)藥工作,有較好的抗化學性和耐熱性。
3、中空纖維膜
由江成璋、徐仁賢負責。用902一1聚合物進行中空纖維膜成膜條件的研究,找出了連續(xù)、穩(wěn)定制備適用于苦咸水淡化用的不對稱中空纖維膜。1981年由中科院沈陽分院主持鑒定。隨后,研究采用機械組裝方法制造直徑100x 600毫米芳香聚酰胺902一1中空纖維反滲透器,性能接近美國B一9滲透器,并在天津大港電廠進行了一個月的現場運轉試驗,性能平穩(wěn)。1983年由中科院化學部主持鑒定。該成果轉讓給沈陽化工設計研究所。1984年,由江成璋負責為電子工業(yè)研制出應用于制備超純水的超濾膜,性能接近國外同類產品 PM一30 膜的水平,后來推廣到錦州蘭凌水處理公司組織生產。
1979年末,美國孟山都公司研制成Prism 中空纖維膜分離器,用于從合成氨廠弛放氣中回收氫,可增產氨4%,有顯著經濟效益。
1982年,朱葆琳、章元琦、袁權、蔣國梁、徐仁賢等醞釀在所內開展氣體膜分離研究工作,經過分析、調研認為:國內應用背景廣闊,所內有制備中空纖維膜的經驗。隨即組織開展了紡制聚砜中空纖維膜、涂層涂孔和評價試驗三方面的工作,很快取得可喜結果。
1983年,氮氫膜分離研制課題被中科院列為全院 29 項重點攻關課題之一,并在經費上撥專款給予支持:所內決定單獨成立和研究室相當的氮氫膜分離任務攻關組,由朱葆林、蔣國梁負責,并和儀器廠合作建立了中試車間,經過三年努力,于1985年初研制成三根直徑100x3000毫米中空纖維氮氫膜分離器(工業(yè)規(guī)模用),并與上海吳涇化工廠合作進行現場工業(yè)規(guī)模試驗,試驗進行了1820小時,性能穩(wěn)定,達到國外1980年同類產品性能。
1985年11月由上海市經委和中國科學院聯合主持鑒定。獲得中國科學院特等科技成果獎。此后,國家決定不再進口此類裝置,由國內組織生產,國家科委將該課題列為國家“七五”攻關課題,要求到1990年,膜分離器的性能達到國際上1984-1985年同類產品性能,并建成有一定生產規(guī)模的中試車間,同時研制新的品種,使該技術達到國際水平。
1985年,中科院決定組織院內單位協(xié)作,共同研究氧、氮分離獲得富氧空氣。由大連化物所、蘭州化物所、長春應化所、北京化學所組成院的富氧膜分離器攻關協(xié)作組。所內組成的富氧膜分離器攻關組由膜分離過程研究室江成璋、鄭領英負責,主要研制卷式富氧膜分離器。此項目被列人國家“七五”攻關計劃。
隨著膜技術在生物工程技術發(fā)展的加快,國外有的學者把膜技術用于生物工程得到較好的結果。1985年,大化所以膜技術為基礎開展了生化工程的應用研究,由工程化學室袁權和虞星炬負責布出新點,開始在細胞組織培養(yǎng)、膜生物反應器等方面進行探索:由膜分離過程室江成璋、林一錚負責生物技術中膜介質及設備的研制,并開展了氨基酸、多肽、蛋白(酶)及多糖的分離等應用技術開發(fā)。這些工作后來均列人“七五”攻關計劃。
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