推廣應用企業200家 新增經（jīng）濟效（xiào）益20億元（yuán）
既要篩得準（zhǔn），又要篩得快，還要節約能耗，在化工生產過程中，有機溶劑脫（tuō）水膜有著越來越高的（de）要求。南京工業大學化工學（xué）院顧學紅教授團隊聯合江蘇九天高（gāo）科（kē）技股份有限公司、南京膜材料產業技術研究（jiū）院有限公司等單位研發的高（gāo）性能分子（zǐ）篩（shāi）膜（mó）規模化（huà）製備與膜分離脫水集成技術，破解了當下有機溶劑脫水（shuǐ）分離能耗高、易造成汙染的問題，推（tuī）動了分子篩膜大規模製備與（yǔ）工程（chéng）化應用，並實現了中空纖維分子篩膜的工程化，也因此於上周獲得了2019年度江（jiāng）蘇省科學技術一（yī）等獎。
解決有機溶劑脫水（shuǐ）難題
我國過程工業生產和使（shǐ）用有機溶劑每年超億噸，有（yǒu）機溶劑脫（tuō）水是溶劑分離提純的關鍵環節。“目前，常規的有機溶劑脫水分類主要采用精餾技術，需要反複加熱（rè）和冷凝，分離能耗高，易造成汙染。”顧學（xué）紅介紹說，降低有機溶劑生產成本（běn），實現應用過程的節能減排，是化工、醫藥等過程工業麵臨的共性問題。
顧學紅團隊一直致力於膜分離技術的研究，分子篩膜能夠實現溶劑與水（shuǐ）的分（fèn）離，節能減排優勢非常明顯。他們開發（fā）的一代分子篩膜是管式單通道，載體管壁（bì）上有多孔道，在管壁外麵通過水熱合（hé）成（chéng）形成透水分（fèn）子篩膜，溶劑和水經過分子（zǐ）篩膜時，乙醇等小分子有機物被截留，水則通過管壁進入到管腔（qiāng）體內，從而達到有機溶劑脫水的效果。
“但是分子篩膜（mó）麵臨著大規模產（chǎn）業化難題。目前主要技術瓶頸（jǐng）在於膜通量偏低，膜裝填密度不（bú）高（gāo）以及膜應用穩定性等。”顧學紅表示。針對這些問題，研究（jiū）團隊從膜結構設計、膜組件和膜分離工藝方麵進行（háng）了技術（shù）創新，著力推動分子篩膜大（dà）規模製備與（yǔ）工程化應用。
實現大規模（mó）製備與應用
顧學紅團隊開發的第二代分子篩膜是高（gāo）通量中空纖維透水分子篩膜。它的腔壁變薄、通量變高，還使用了真空抽（chōu）吸晶種的塗（tú）覆方法，解決了晶種塗覆的（de）均勻（yún）性（xìng）問（wèn）題（tí）。
“但是越細的腔體，加之是陶瓷材質（zhì）做（zuò）成的，越容易斷裂。”顧學紅介紹說：“為此，我們發明（míng）了四通道中空纖（xiān）維氧化鋁載體來解決這一問題。該（gāi）載體傳質阻力低、強度高，所製備的分子篩膜通量（liàng）比常規管式膜顯著（zhe）提高，還解決了（le）工業應用（yòng）的（de）機械強度問題。然後，我們用釉把它們燒製在一起（qǐ）固定住，通過整（zhěng）體端頭密封再水熱合成方法，解決了大批量生產和密封難題，從（cóng）而一次性獲得高裝填密度中（zhōng）空纖維分子篩膜組件（jiàn）。”
中空纖維分子篩膜組件的成本較管式膜組件（jiàn）降低一半以上，該團隊還實現了中空纖維分子篩膜的工程化。“在此基礎上，我們還發明了精餾—蒸汽滲透耦合技術和裝備，解決了（le）分子篩膜在（zài）苛刻環境下的穩定性（xìng）問（wèn）題，使膜（mó）壽（shòu）命從不到1年延（yán）長到4年以上，用於溶劑脫水的分離能耗比常規方法減少一半以上。”顧學紅表（biǎo）示。
此外（wài），該團隊研製出分子（zǐ）篩膜裝（zhuāng）備智能控製係統（tǒng），保證了分子篩膜裝備的安全可靠運行。
為應（yīng）用單位增效20億元
據顧學紅介紹，項目（mù）的（de）相關成（chéng）果已獲中國授權發明26件、日本授權（quán）發明2件、歐洲授權發明1件、美國授（shòu）權發明（míng）1件、軟件（jiàn）著作權4件，申請PCT2件，發（fā）表學術論文26篇。
該項目產品的膜通量是國外同類產（chǎn）品的3倍，組件裝填密度為其4倍。而且產品全部（bù）采用（yòng）國產工（gōng）業級原料，市場競爭力強，目前已應用到10多（duō）種工業溶劑體係的脫水，近年來溶劑處理量年增長率大於40%。
“目（mù）前，江蘇九天高（gāo）科技股份有限公司已成為全球大（dà）的分子篩膜生產企業，項目產品應用（yòng）於國內20個（gè）省市的（de）200多家企業（yè），成（chéng）功替代了日本、德國公司的產品（pǐn），出口到歐美等地。”項目組成員餘從立介紹說，近兩年（nián）來，項目完（wán）成單（dān）位實現銷售（shòu）收入1億元，新增
利潤4700萬元，全部應用單位新增經濟（jì）效益約20億元。