我國自主打造千億元膜產(chǎn)業(yè)
近日，科技部發(fā)布了《高性能膜材料科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》，提出“十二五”期間膜材料的發(fā)展目標(biāo)，即實(shí)現(xiàn)5~8種關(guān)鍵膜材料國產(chǎn)化，建成膜生產(chǎn)線3~6條，到2015年形成千億元產(chǎn)業(yè)。業(yè)內(nèi)人士指出，從《規(guī)劃》可以看出，今后幾年我國將著力突破海水淡化用高性能反滲透膜、高性能分離膜材料、離子交換膜材料等關(guān)鍵技術(shù)，以此推動(dòng)膜材料在水資源、石油化工等相關(guān)行業(yè)的應(yīng)用。
高性能反滲透膜。中國膜工業(yè)協(xié)會(huì)石油和化工膜技術(shù)應(yīng)用專業(yè)委員會(huì)秘書長黨延齋在接受記者采訪時(shí)表示，目前，石油和化工行業(yè)使用量最大的是超濾膜和反滲透膜，其中反滲透膜幾乎全部依賴進(jìn)口。據(jù)了解，今年6月，由貴陽時(shí)代沃頓科技有限公司、中科院化學(xué)研究所等承擔(dān)的國家“863”計(jì)劃課題高性能反滲透膜材料規(guī)；苽浼夹g(shù)已經(jīng)啟動(dòng)。業(yè)內(nèi)人士表示，該課題完成后，將使我國海水淡化反滲透膜實(shí)現(xiàn)規(guī)；a(chǎn)和應(yīng)用，同等性能膜元件價(jià)格將比進(jìn)口膜產(chǎn)品低20%，海水淡化膜元件的合格率從30%提高到80%。
《規(guī)劃》明確提出，在水資源領(lǐng)域，我國將重點(diǎn)突破海水淡化用高性能反滲透膜、水質(zhì)凈化用納濾膜和廢水處理用膜生物反應(yīng)器專用膜材料的規(guī)模化制備技術(shù)。其中，要滿足海水淡化、苦咸水淡化等技術(shù)對(duì)高性能反滲透膜材料的需求，重點(diǎn)開發(fā)高性能聚酰胺類反滲透膜原材料；研發(fā)抗污染、抗氧化、耐溶劑反滲透膜材料；研發(fā)反滲透膜元件卷制封裝技術(shù)，建設(shè)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的反滲透膜規(guī)；a(chǎn)線；研究海水淡化膜材料大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)大型海水淡化膜元件；鼓勵(lì)開發(fā)高脫硼海水淡化反滲透膜材料、正滲透膜材料、膜蒸餾技術(shù)等。
另外，“十二五”期間，我國還將重點(diǎn)建設(shè)沿海工業(yè)園區(qū)海水淡化及其綜合利用示范工程，形成包括反滲透預(yù)處理、反滲透海水淡化、濃鹽水后處理、園區(qū)廢水處理和中水回用的海水綜合利用集成系統(tǒng)。
高性能分離膜。我國化工、石油等行業(yè)的廢水處理回用和原油加工、石化產(chǎn)品生產(chǎn)等行業(yè)的有機(jī)溶劑回用處理，迫切需要開發(fā)耐溶劑的高性能分離膜材料。天然氣利用和輸送中的脫水、脫二氧化碳和脫硫化氫，以及實(shí)現(xiàn)煤的清潔利用，迫切需要開發(fā)高性能的氣體分離與凈化膜材料。
黨延齋告訴記者，按照《規(guī)劃》要求，我國將大力發(fā)展國產(chǎn)高性能分離膜材料。針對(duì)鋼鐵冶金、化工制藥、生物工程等相關(guān)領(lǐng)域，著重研究過程強(qiáng)化的膜分離工藝，開發(fā)形成膜集成技術(shù)；化工和石油化工領(lǐng)域則要開發(fā)重要反應(yīng)與膜分離過程耦合工程化技術(shù)，建成膜反應(yīng)器成套裝置應(yīng)用示范工程。
同時(shí)，圍繞能源清潔利用和環(huán)境減排對(duì)膜材料的需求，我國將重點(diǎn)發(fā)展透氫與透氧的氣體分離膜材料，特別是用于高純氫氣制備的復(fù)合鈀膜材料和用于高純氧氣制備的混合導(dǎo)體透氧膜材料；開發(fā)用于天然氣凈化與綜合利用的氣體分離膜材料；開發(fā)用于分離捕集溫室氣體的膜材料，尤其是用于分離二氧化碳的固定載體膜材料；開發(fā)卷式分離膜及中空纖維復(fù)合膜規(guī)；B續(xù)生產(chǎn)技術(shù)；鼓勵(lì)發(fā)展富氮膜材料。
離子交換膜。針對(duì)氯堿行業(yè)的重大需求，《規(guī)劃》提出，將重點(diǎn)突破全氟離子交換膜工程化技術(shù)，進(jìn)一步提高膜性能；面向燃料電池、儲(chǔ)能電池和動(dòng)力電池的應(yīng)用需求，重點(diǎn)開發(fā)高性能、低成本離子交換膜材料和固體氧化物燃料電池膜材料；針對(duì)酸堿回收的需求，開發(fā)雙極膜和擴(kuò)散滲析膜的規(guī)；苽浼夹g(shù)及成套裝備，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。
上海交通大學(xué)教授張永明表示，全氟離子膜是氫氧燃料電池的最核心材料，隨著世界各國發(fā)展替代、清潔能源戰(zhàn)略的實(shí)施，以氫能為代表的燃料電池成為主要的發(fā)展方向，特別是燃料電池電動(dòng)車應(yīng)用開發(fā)速度的不斷加快，為全氟離子交換膜的產(chǎn)業(yè)化帶來了巨大的市場空間。
目前，我國在全氟離子交換膜領(lǐng)域，技術(shù)日趨成熟，但還需擴(kuò)大生產(chǎn)應(yīng)用。“十二五”期間，我國將圍繞氯堿行業(yè)、燃料電池、儲(chǔ)能電池和動(dòng)力電池的需求，重點(diǎn)開發(fā)高性能離子交換膜制備技術(shù)及在氯堿行業(yè)的工業(yè)化應(yīng)用技術(shù)，開發(fā)高性能、低成本電池用離子交換膜；鼓勵(lì)開發(fā)新型耐熱離子交換膜、抗過氧化氫氧化離子交換膜、氫氧根傳導(dǎo)離子交換膜材料。
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