渗透汽化过程是膜分离技术的一个重要组成部分，分为有机物优先透过和水优先透过渗透汽化过程两类。其中有机物优先透过渗透汽化过程所特有的诸多优点使它特别适用于处理生物领域中的某些问题，如从生物发酵罐中连续移出反应产物乙醇、丙酮、丁醇等。水优先透过渗透汽化过程，主要用于无水乙醇的生产以及其它有机溶液的脱水。本文对有机物优先透过与水优先透过渗透汽化膜的制备及应用进行了研究，内容如下： 首先，本文研究了有机物优先透过PDMS中空纤维复合膜的制备条件，并从PDMS涂层和中空纤维底膜两个方面进行了探讨。在对PDMS涂层的研究中，本文制备了PDMS/PSF复合膜，考察了涂膜液中PDMS浓度、交联剂、催化剂用量以及涂膜次数等因素对膜渗透汽化性能的影响。在对底膜的研究中，制备了PDMS/PES中空纤维复合膜，研究了底膜后处理、涂膜方式以及中空纤维底膜对复合膜渗透汽化性能的影响。 其次，用PDMS/PSF和PDMS/PES复合膜渗透汽化分离低浓度乙醇、丙酮、正丁醇水溶液，对PDMS中空纤维复合膜的应用进行了研究。首先采用了PDMS/PES膜分离乙醇水溶液，研究了料液温度、料液浓度和渗透物侧压力等因素对膜渗透汽化性能的影响。其次采用了PDMS/PSF膜渗透汽化分离丙酮水溶液，考察了操作时间对膜渗透汽化性能的影响，同时还考察了料液温度、料液浓度和渗透物侧压力等因素对膜渗透汽化性能的影响。同样采用了PDMS/PSF膜渗透汽化分离丁醇水溶液，考察了料液温度、料液浓度和渗透物侧压力等因素对膜渗透汽化性能的影响。 然后，研究了水优先透过CS平板膜的制备条件、溶胀性能以及分离高浓度乙醇水溶液时的渗透汽化性能和传质特征。制各了平板型CS、PVA-PAN和CS/PVA-PAN膜，研究了CS/PVA-PAN膜的制备方法，考察了CS-PVA的共混组成、涂膜液中聚合物浓度、膜厚、交联时间以及膜预处理等因素对膜渗透汽化性能的影响。通过溶胀实验，考察了膜的溶胀度与浸泡液组成的关系以及膜中吸附液组成与浸泡液组成的关系。应用该膜渗透汽化分离乙醇水溶液讨论了膜渗透汽化性能与料液组成以及料液温度的关系，并对CS/PVA-PAN膜的传质特征进行了探讨。 最后，对PDMS膜的渗透汽化传质机理进行了探讨，考虑了渗透汽化过程中的热力学及动力学耦合效应，推导了乙醇/水非理想体系在PDMS膜中的传质模型—修正的溶解扩散模型。采用该模型，根据由混合物过剩自由能得到的乙醇和水之间的二元相互作用参数、通过溶胀实验得到PDMS/水和PDMS/乙醇之间的二元相互作用参数以及由 稳定状态下渗透汽化实验数据得到的扩散系数，得到了PDMS膜渗透汽化分离5％乙醇水溶液时，乙醇-水在PDMS膜中浓度分布关系式和浓度分布曲线图，并计算了膜的分离系数，计算值与实验值基本一致。