自主開發滲透汽化膜技術陳翠仙教授挑戰傳統分離極限
2014-05-11 19:20:46
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據中化新網2010年1月20日訊 “任何技術都是在工程實踐中逐步完善并成熟的，開發推廣過程不可能一蹴而就，需要科研人員具備堅強的意志和長遠的目光。”因主持開發的滲透汽化透水膜、膜組件及應用技術成果獲得本年度國家技術發明二等獎的清華大學教授陳翠仙，向記者表達了20多年致力于膜技術研究的心得。
“滲透汽化是與超濾、微濾、電滲析、反滲透、氣體分離等不同的一種膜分離技術，是我國膜分離領域中繼杭州水處理中心的‘水膜’、中科院大連化物所的‘氣膜’及南京工業大學的‘陶瓷膜’之后，又一項重大自主創新技術。”陳翠仙這樣介紹成果的意義。
陳翠仙指出，這一項目首創了高性能、耐溫、耐溶劑的滲透汽化新透水復合膜的制備技術，其中聚離子復合物膜具有原始創新性。該膜用于醇類、酮類、醚類、酯類、烴類等有機溶劑脫水，可將有機溶劑中的含水量降低到ppm級。同時，他們還開發了滲透汽化復合膜專用工業生產設備，設計和研制了具有自主知識產權、適用于工業應用的三種類型板框式膜組件，解決了制約滲透汽化復合膜工業放大的技術難題。
陳翠仙表示，滲透汽化技術開發自新世紀以來進展提速，經過多年完善，到2007年已真正成熟，具備了提供“交鑰匙”工程的能力。截至目前，已先后在全國14個省市建立了30多套以醫藥為主的工業生產裝置，用于正丙醇和異丙醇脫水、無水乙醇生產、無水叔丁醇生產、溶媒的回收等，其中*大規模的是13800噸/年叔丁醇脫水裝置。截至2008年12月底，累計新增銷售額9.5億元，實現經濟效益3.4億元。
業內專家認為，這項先后經過60多名科研人員不懈努力開發成功的技術，起點高，產業化難度大，實現了一條龍式的集成式創新，在整體上達到了國際先進水平，為石油、化工、醫藥等工業難以解決的近沸點、恒沸點混合物的分離提供了新的經濟、有效的解決方案。它填補了國內空白，實現了膜材料－膜制備－膜設備－膜工藝－膜應用等整套技術的集成式創新，解決了膜在高濃度有機溶劑中長期使用的化學穩定性問題，并率先從實驗室研究走向工業化應用。它的突出優點是以低能耗實現蒸餾、萃取、吸附等傳統分離方法難于完成的分離任務，對有機溶劑及混合溶劑中微量水的脫除具有顯著的技術和經濟優勢。
和絕大多數依靠完全自主創新推進的項目一樣，滲透汽化透水膜、膜組件及其應用技術的開發經歷了漫長的過程。該項目于1986年從基礎研究開始做起，歷經10年解決了基礎性的科學問題；1996年列入“九五”攻關計劃并開始關鍵技術開發，到2000年底通過有關部門的驗收；2001年組建北京藍景公司進行產業化開發與推廣，并于2003年第一次在廣州一家生產添加劑的民營企業實現工業應用。
回顧項目開發的曲折歷程，陳翠仙對于曾經的坎坷與奮斗依然記憶猶新。“初期的科研經費很緊張，使得研究工作面臨很大困難。*艱難的時候，課題組的老師甚至要通過爭取其他項目，來間接地“養”著滲透汽化課題。”她感慨地說。在技術開發遭遇困境的時候，曾經有研究人員產生動搖，她卻毅然決然地堅持了下來，并*終成就了滲透汽化技術——一項完全的自主源頭創新成果。
在項目開發期間，該課題組曾先后獲得8項國家發明專利授權，被授予北京市科技進步一等獎、中國專利優秀獎、中國石油和化學工業協會技術發明一等獎等榮譽。此外，他們還培育了新膜技術成果轉化基地1個，新建高科技企業2個，改革老工藝生產線30余條；通過產品輻射的方式促進新興產業鏈形成，回收溶劑達到6萬噸/年，減少了有機溶劑排放，為環境保護事業做出了貢獻。
“一項技術從研究開發到推廣應用是一個艱難的過程，獲獎至少是在技術層面對我們多年努力的一種肯定。”面對國家科技獎勵，此刻陳翠仙關心的依然是如何進一步完善自己的科研成果。“努力優化系統以降低成本，從而把滲透汽化技術推廣到廣闊的精細化工領域，是我們下一步的工作重點。”她堅定地說。