第一章 绪论 1
第一节 无机膜发展概况 1
第二节 无机膜的类型 3
第三节 无机膜的特征 4
第四节 无机膜的应用领域 8
参考文献 14
第二章 无机膜的制备 15
第一节 引言 15
一、无机膜的多层不对称结构 16
二、无机膜组件的构型 18
第二节 无机膜材料 19
一、致密材料 19
二、微孔材料 21
第三节 无机膜的制备方法 24
一、固态粒子烧结法 24
二、溶胶-凝胶法 34
三、薄膜沉积法 58
四、阳极氧化法 75
五、相分离-沥滤法 80
六、热分解法 85
七、水热法 88
八、其他方法 91
第四节 无机膜的修饰 91
一、浸渍法 92
二、修饰溶胶法 96
三、其他方法 99
参考文献 100
第三章 无机膜的表征 104
第一节 无机膜的形貌及元素组成的表征 105
一、多孔无机膜微观结构的表征 105
二、表征膜形貌的同时进行元素分析 108
三、无机膜的分形表征 110
第二节 无机膜的孔结构表征 115
一、无机膜孔结构的分类及孔结构参数 115
二、无机膜孔径和孔径分布的测定 117
三、无机膜孔隙率及其测定 142
第三节 多孔无机膜传递及分离特性的表征 145
一、过滤速率、渗透速率、渗透系数及其测定 145
二、截去值、分离因子及其测定 147
第四节 无机膜的稳定性与机械性能 151
一、无机膜的稳定性 151
二、无机膜的机械性能 155
参考文献 159
第四章 无机膜在气体分离中的应用 162
第一节 气体膜分离的两个基本要求：高通量和高选择性 162
第二节 高温高压下无机膜中气体的传递特性与分离模型 165
一、Kundsen扩散 165
二、表面扩散 168
三、基于多层扩散和毛细管凝聚的气体分离模型 172
四、基于分子筛分和分子筛膜的气体分离模型 175
第三节 致密膜 177
第四节 无机膜在气体分离中的应用 179
一、无机膜在煤的气化中的应用 179
二、用无机膜调整合成气组成 179
三、用无机膜分离二氧化碳 181
四、分离含氮、含硫等有害气体 182
五、低碳烃组分的分离 183
六、烃类的分离 184
七、氢的分离 184
八、稀有气体氦的回收 187
第五节 渗透气化 187
第六节 近期展望和动向 190
参考文献 194
第五章 无机膜在液体过滤和分离中的特性和应用 197
第一节 引言 197
第二节 膜过滤中影响渗透通量和分离的现象 198
一、浓差极化 199
二、吸咐 200
三、膜表面特性 201
四、总包传质阻力 202
第三节 微滤 205
一、传递模型 206
二、截留机理 208
三、微孔滤膜 209
第四节 超滤 210
一、渗透模型 211
二、渗透通量特性 213
三、溶质截留性质 214
四、超滤膜 219
第五节 错流膜过滤 225
一、一般特性 225
二、低剪切错流过滤 228
三、高剪切错流过滤 230
四、错流与旋转体系渗透通量的比较 233
第六节 操作参数对膜过滤和分离效能的影响 234
一、膜孔尺寸 235
二、料液预处理 235
三、错流速度和剪切速率 236
四、膜压差 238
五、温度 238
六、pH值和离子强度 239
第七节 膜反冲洗与再生 241
第八节 操作模式和设计要求 245
一、间隙式操作 245
二、连续式操作 246
三、设计要求 249
第九节 无机膜在食品和生物技术中的应用 250
一、在乳品工业中的应用 251
二、在果汁澄清中的应用 268
三、澄清发酵醇类饮料 275
四、无机膜与生物技术应用 285
第十节 无机膜在水处理和工业过滤中的应用 291
一、饮用水生产 292
二、非含油废水处理 296
三、含油废水处理 299
四、在加工工业过滤中的应用 306
参考文献 315
第六章 无机膜催化反应和膜催化剂 325
第一节 引言 325
第二节 膜催化脱氢--乙苯脱氢综合分析 326
一、乙苯膜催化脱氢制苯乙烯 327
二、乙苯膜催化脱氢的模拟 336
三、乙苯膜催化脱氢的综合数学模型 349
第三节 低分子饱和烷烃的膜催化脱氢 356
一、乙烷膜催化脱氢和活性吹扫气偶联脱氢 357
二、丙烷膜催化脱氢和脱氢的环芳化 362
三、丁烷、异丁烷的膜催化脱氢 369
第四节 IGCC工艺中氨的膜催化分解 379
一、膜催化分解的必要条件分析 379
二、氨分解膜反应器操作的理论分析 380
三、膜反应器中氨分解的实验研究 381
第五节 天然气馏分中硫化氢的膜催化脱除 384
一、金属膜反应器中硫化氢的热分解 384
二、硫化氢的热分解与氢燃烧的膜偶联 388
第六节 甲烷膜催化水蒸气重整制氢、合成气 390
一、过程开发的背景和目的 390
二、含金属分解的Al2O3膜及其应用 391
三、非对称Pd膜和Pd-Ag/多孔SS膜的应用 393
第七节 膜催化氧化、OCM反应的综合分析 394
一、无机膜用于OCM反应的研究 394
二、无机膜反应器的SOCM研究 396
三、导体钙钛矿型膜反应器的OCM研究 399
四、致密膜反应器中OCM反应的模拟分析 402
五、用于OCM的陶瓷工业膜反应器 411
第八节 甲烷膜催化氧化制合成气 420
一、催化剂固定床偶联陶瓷膜反应器的合成工艺 421
二、用类钙钛矿型膜反应器遇到的问题分析 425
三、流化床膜反应器的合成工艺 429
第九节 甲烷膜催化氧化制甲醇 432
一、研究的背景和目的 432
二、固定床膜反应器合成甲醇研究 433
第十节 其他的膜催化反应研究 442
一、膜反应器中三相床液相加氢的应用研究 442
二、膜反应器用于能量储存(MTH计划)的催化反应 448
参考文献 452
第七章 无机膜催化反应器 455
第一节 引言 455
第二节 无机膜催化反应器的基本概念 456
第三节 无机膜催化反应器的特性 457
一、反应和分离的结合 457
二、反应物的控制加入 458
三、反应的偶联 459
四、高温的适用性 460
第四节 无机膜催化反应器的研究现状 461
一、在金属膜反应器上的反应 461
二、在固体电解质膜反应器上的反应 474
三、在多孔膜反应器上的反应 487
第五节 钯基膜催化反应器的模拟和设计 501
一、钯基膜的渗氢性质 501
二、钯基膜催化反应器的模拟 513
三、钯基膜反应器的设计 519
第六节 无机膜催化反应器的工程和操作问题 521
第七节 结论 524
参考文献 529
第八章 无机膜技术的展望 539
第一节 引言 539
第二节 膜材料和制膜技术 540
一、新型的无机膜材料 540
二、有机高聚物膜的特点及其与无机材料的复合 542
三、新的制膜技术 543
第三节 膜分离的研究与展望 545
一、液体分离的无机滤膜的技术进展 545
二、气体无机膜的传递特征和分离技术进展 546
第四节 高温膜反应器的研究与开发 547
一、已取得的成就 548
二、存在的主要问题 549
第五节 无机膜工业化应用的展望 551
参考文献 552
附录一 国外多孔无机膜商品 554
附录二 国外无机膜厂商名录 556