膜是一种具有选择性分离功能的新材料,从材料上可分为无机膜、有机膜、有机无机复合膜等.膜反应器将具有分离功能的膜材料应用于反应过程中,同时兼有反应与分离功能,具有节省投资、降低能耗等优势.膜反应器一般可分为膜生物反应器、液相催化膜反应器、气相催化膜反应器.无机膜具有高温下的长期稳定性、对酸碱及溶剂的优良化学稳定性,高压下的机械稳定性以及寿命长等优点,因此常与化学反应过程男合,用于催化剂的截留或反应产物的移出•近年来,无机膜反应器在液相催化反应中的研究得到迅速发展.
无机膜反应器一般利用膜的选择渗透性,将产物从反应区域中分离出来,目的是保持催化刺活性的同时抑制副反应,边反应边分离,使得反应可以连续稳定运行,膜材料主要有金属膜、陶瓷膜、钙钛矿膜、分子筛膜、碳化硅膜等.膜反应器的性能的提升可通过调整孔径大小和孔径分布,以及选择适当的操作条件来实现.本文着重针对液相催化膜反应器介绍膜微结构和膜反应器的设计方法,选择典型的加氨、氧化、沉淀反应介绍不同类型的液相催化膜反应器,并给出其工程化应用情况;然后结合气相催化膜反应器,介绍几种无机膜的制备方法,选择典型的二甲苯反应、甲烧部分氧化、尾气治理等案例,介绍气相催化膜反应器的应用研究进展;最后给出无机膜及朠反应器的发展建议与展望。