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气体净化膜材料设计与制备的关键技术及应用大气污染物排放控制是国家可持续发展的重大战略需求。我国过程工业的烟尘排放总量超过全国排放总量的1/2以上，严格控制超细粉尘排放，实现资源的高效洁净利用，是化工、能源、钢铁、冶金、建材等行业面临的共性问题，迫切需要新型分离技术的支撑。常用气体除尘方法有布袋过滤、旋风分离、静电除尘、湿法捕集等，对超细粉尘（亚微米级）的分离效率低，排放浓度经常超过国家标准20 mg/m3。膜技术是一种新型高效的分离技术，在液体分离领域如水处理等已有广泛的应用，但在气体净化领域尚处于起步阶段。

技术原理、技术要点

制约膜技术在气体净化领域应用的主要原因有两个方面：1）工业烟气单位时间排放体积大（每小时可达数百万立方），过滤推动力小（＜2 kPa），而现有的液体分离膜透气速率低，不适用于气体净化过程；2）工业烟气来源广，成分复杂，油性气溶胶与超细粒子等易在膜材料表面发生吸附污染，导致过滤压差迅速上升，难以满足工业过程对运行稳定性的要求。 该项目开展了气体净化膜材料的设计、制备与应用的系统研究，解决了膜气体通量小、运行不稳定的问题，实现了气体净化膜的可控制备、规模化生产与推广应用。

主要创新点如下

（1）发明了面向气固分离的膜材料设计和制备方法，开发出膜材料微结构调控技术，实现了膜厚度、孔径以及孔隙率的可控调节，建成了年生产200万m2规模的气体净化膜生产线，膜透气速率较国际先进技术产品提高30%；

（2）发明了膜材料表面疏水疏油改性技术，结合膜表面形貌控制与在线反吹技术的开发，成功攻克了膜材料易被油性气溶胶污染的难题，开发出国内外首创的双疏膜材料，运行压差大幅降低，稳定运行寿命较国外商品膜提高了2倍以上；

（3）发明了系列气体净化膜应用新工艺，开发出成套膜分离装备，在化工企业燃煤锅炉、生物质锅炉、废弃物焚烧等烟气净化，以及催化剂、钛白粉、染料等粉体产品回收中实现规模应用，净化后气体粉尘浓度小于5mg/m3，优于国家超低排放标准10 mg/m3，能耗较布袋除尘降低1/3以上。针对民生领域，开发出以膜材料为核心的空气净化器与高性能防护口罩，在新冠肺炎疫情防控中发挥了重要作用。

应用前景

形成了完全自主知识产权的气体净化膜及成套装备，成果转化孵化出江苏久朗高科技股份有限公司。气体净化膜技术在中石化、恒逸石化、江苏华昌化工等60多家企业推广应用，近两年累计新增产值25.96亿元，新增利润4.57亿元，累计处理废气超过1800亿标立方米、减排超细粉尘2700余吨。项目突破了气体净化膜规模化应用技术瓶颈，有力推动了江苏膜行业发展，为化工、能源等行业的节能减排提供了技术支撑，服务了国家大气污染超低排放战略的实施，经济效益与社会效益显著。