本文采用静电纺丝纤维膜进行膜分离的相关研究,深入研究了气相液相分离过程中的微尺度问题。本文依据分离过程中有无相变发生,将研究分为两个方面,一个是无相变发生的分离空气和气溶胶油滴的过程,一个是有相变发生的膜蒸馏分离废酸过程。本文探究了纤维膜分离微纳尺度的物质（微米级别的气溶胶油滴和纳米级别的分子）时的输运机理及相应的热力学参数或膜参数对实验的影响。本文以纤维膜为研究对象,深入研究了微米级气溶胶油滴在纤维膜及改性处理后的纤维膜上的富集行为及输运机理。实验结果表明,油滴在不同表面能的纤维上的结构不同。油滴在PAN纤维上形成轴对称结构,在改性纤维上形成非轴对称结构。随着油滴在纤维上的富集,改性纤维上的非轴对称油滴逐渐转变为轴对称油滴。油滴在改性纤维和PAN纤维上的最终形态都不能铺展形成液膜,而是形成轴对称的油滴。本研究进一步通过测量纤维膜压力降和液体穿透压发现,油滴可以进入到PAN纤维膜内部,被内层和外层纤维膜一起吸附,而对于改性PAN纤维膜,油滴只能被表面的纤维膜吸附,在表面形成一层油膜。改性纤维膜相比原始PAN纤维膜,能够避免油滴浸润,具有阻隔油滴侵入纤维膜内部的作用。本文以疏水改性纤维膜为气液屏障,研究采用纤维膜的膜蒸馏技术在处理热镀锌废酸液过程中的传质机理并对膜蒸馏过程进行了热力学分析。实验结果表明,将疏水改性纤维膜应用于膜蒸馏过程处理热镀锌废酸液是可行的。疏水改性纤维膜对废酸液中含有的Fe²⁺的截留率大于99.9%,且废酸液温度越高,渗透通量越大。膜蒸馏过程中,废酸液中的HCl挥发为气体穿过纤维膜,在冷凝侧冷凝为稀盐酸。废酸中的FeCl₂会提高HCl饱和蒸气压,抑制水蒸气的饱和蒸汽压,使蒸馏液中HCl的浓度增大,有利于回收HCl。计算得出HCl气体分子和H₂O气体分子穿过膜孔的的传质机理都属于过渡扩散。随着温度的升高,扩散系数几乎呈线性增长但涨幅不大,不同组分扩散系数斜率几乎一致。随着料液温度升高,膜蒸馏系统的STEC逐渐降低,同时,GOR逐渐升高。