中空纤维膜空气分离富氮保鲜技术的研究

我国的果蔬生产尚远不能满足消费的需要。全国果蔬采后腐烂损失惊人，贮藏损失超过20％。改进贮藏保鲜技术，是减少采后果蔬损失，消除“丰产成灾”之患，提高经济效益的必由之路。

中空纤维膜空气分离技术是一发展中的新兴节能型专利技术。中空纤维膜单位体积的比表面积大、效率高、设计组件化，且膜由其自身进行支撑。从而装置结构非常简单，重量轻、设备费用低，几乎不需专门的维修和操作人员。将这一技术用于果蔬气调贮藏保险，不仅节省能源、降低产品成本，而且可提高产品的竞争力，是缩小国内外同类产品差距的重要途径，也较适合我国国情。本研究的目的是为中空纤维膜气调机在我国的开发和研制创造条件、提供科学的理论依据。

影响膜空气分离过程经济性的关键性因素是膜固有的选择性和渗透性。渗透性决定着给定系统的生产能力，选择性表征一种气体相对于另一种气体渗透通过膜的程度。而对于给定的膜系统，实际运行条件则控制着膜性能的发挥程度，因此，适宜的工程措施是影响膜空气分离效率的另一关键性因素。作为基础研究，本文首先将气体通过膜的渗透与导体中电荷的流动进行类比，建立了一种半经验、半理论的阻力模型，从微观上探讨了涂层复合膜结构参数与其渗透选择性的关系。这一方法既考虑了气体透过膜的主要物理过程，又避免了模式的复杂化，使我们对气体膜渗透这一复杂过程又进一步的认识，对复合膜的制备也有现实意义。从工程需要的角度出发，研究了工程措施对膜空气分离过程的影响及其影响的规律性，并进行了实验验证。首次实现了多组分混合气膜渗透分离过程的数值分析，在IBM微机上运行并通过了相应的计算机模拟分析程序。这一研究为中空纤维膜气调机的合理设计提供了科学依据，对于工程设计中的一些决策性选择具有参考价值。

结合实际，提出了一种用于分析、预测和评价实际膜系统性能的简单图解法。给出了膜气调