膜分離技術在20世紀初出現,20世紀60年代后迅速崛起為分離新技術。自1979年美國孟山度公司(MonsantoCo),開發出第一代可以工業應用的高壓中空纖維膜分離器后,我國高壓氣體膜分離領域一直被國外產品所占領。1986年我國研發出第一代膜分離技術,成為世界上首個沖擊美國公司壟斷的研發成果。1990年中國科學院大連化學物理研究所,又經過刻苦研發,克服了第一代技術在效率和效益方面的缺憾,研究出“中空纖維膜分離器環氧封頭的制備”技術,并于1995年10月1日獲得了中國專利權。當時專利發明人包括蔣國梁、劉萬春、沈淑蘭、任常青、李廷文、孫樂喜、陳勇。采用該項技術后,不僅可以回收大量的氫氣資源、提高氨的合成率,而且由于降低了系統中惰性氣體含量,壓縮機功耗的降低使噸氨電耗下降;若進行二級膜分離,滲透側氫氣的濃度達到98%,高濃度氫氣還可以滿足聯產雙氧水的要求等,這些增產節能項目可帶來巨大的經濟效益和社會效益。
在專利實施的十幾年里,據不完全統計增產氨、節能降耗,和其他的節支項目已為企業創收超過100億元。 該技術涉及一種耐高壓中空纖維膜分離器的環氧封頭,及環氧樹脂管板的制備方法。中空纖維膜分離器是將數千至數萬根中空纖維膜,裝在耐壓鋼制殼體內,一端用環氧樹脂粘合劑粘結密封在分離器的一端即成環氧封頭,而另一端用環氧樹脂粘合劑粘成環氧樹脂管板,如同換熱器的花板,使高壓原料氣和低壓滲透氣隔開,從而發揮密封和承受壓力的作用。該項技術通過改變環氧樹脂粘合劑的種類和澆鑄工藝,提供一種耐高壓的環氧封頭與環氧樹脂管板的制備方法,使環氧封頭與環氧樹脂管板的耐壓達到10~11MPa。該專利技術是選擇一定配比調制成環氧樹脂粘合劑,封頭澆鑄后采用程序升溫或梯度升溫式固化處理工藝。利用這種技術制備的分離器封頭,或環氧樹脂管板具有機械和耐壓強度高,使用溫度范圍廣等優點,制得封頭或環氧樹脂管板組裝成的分離器可充分發揮膜的滲透,具有廣泛的工業實用價值。 利用這項專利技術,大連化物所在國內首創“耐高壓的中空纖維膜分離器”及裝置,并成功地應用在合成氨弛放氣的氫氣回收過程,突破了國外膜公司在該領域的技術封鎖,成為我國膜技術的標志性成果。該項技術具有節能減排的重要意義,已經產生了巨大的經濟效益和社會效益。該項專利以獨占許可的方式,轉讓給天邦膜技術國家工程研究中心有限責任公司。目前天邦公司以國內獨家生產該種高壓氣體分離膜,繼續保持與國外產品的性價比優勢,不斷擴大市場份額。在為該公司的發展帶來巨大經濟利潤的同時,也產生了巨大的社會效益。中空纖維膜分離器環氧封頭的制備喜獲中國專利金獎,對幾十年來不畏艱辛,默默奮斗在科研戰線上的科學工作者來說,是最好的肯定和回報。在科學的春天里廣大科研工作者,將最大的生命熱情燃燒在對新成果、新技術的探索之路上。一路走來盡管頭發漸漸花白,卻譜寫了人生最壯美的篇章。正是有了許許多多的科研工作者,以全部的心力傾注在不斷進取創新的追求中,社會才會有不竭的發展動力,我們的生活才會更美好。