含气-液相变的传质过程对液体中的非挥发性物质有很强的去除能力，这在传统纯化水工艺中已经得到充分体现。2005版中国药典仍规定蒸馏法为生产注射用水的唯一法定方法。但在药用纯化水的生产领域，传统的纯化水工艺比如蒸馏法和离子交换法因为各自的不足，有被新技术替代的趋势。膜技术的工业化已经有二十多年，由于它的独特优势，已经得到很大的发展，有可能替代传统纯水工艺。但目前膜技术广泛地存在着膜污染和前处理过程复杂的工艺问题，这限制了膜技术的发展。 目的：利用热力学中的相平衡原理能够设计出非能耗的气-液相变传质过程，此技术若与膜技术联用，以气-液相变对非挥发性物质的纯化能力，则可能为膜技术现存的膜污染和进水水质要求高、前处理过程复杂的工艺问题提供新的解决途径。新型膜材料的出现，为此技术联用提供了基础。本课题在此方向上做了初步探究性的工作。 方法：由于课题的研究方向较新，论文更多的注重了基础理论的工作。利用热力学和传热学理论，可以构造出相平衡原理传质过程的理论框架，拟合实验结果。其内容包括：①相平衡原理的基础性热力学理论阐释；②反应传质过程分析，包括基本过程分析和不凝性气体的影响；⑨反应传热过程分析：④温度对反应各个因素的影响；⑤溶质的筛选、浓度与热力学函数之间的关系、溶质的量对反应过程的影响和实验条件的选定。通过理论分析可以得到理论产量数值表。 相平衡原理实验包括：①基础理论的验证实验。在不凝性气体得到控制之后选定实验条件：以CaCl2和MgSO4为反应溶质，沸水浴为实验控制温度。通过实验得出在不同浓度条件下的实验结果，以反应的产量作为指标制订实验结果数值表，对理论产量数值表进行比较验证，检验理论预测的合理性；②水质量检验实验。按2005版中国药典附录纯化水项下规定标准进行检验。由于反应过程产物水存在溶质，直接进行水质量检验会对结果产生干扰。利用热力学的理论可以设计温度差为化学势差推动的相变传质过程，用过程进行去溶质实验。其水质状况与相平衡原理相同，对产物水进行检验，以排除溶质干扰。⑧膜工艺问题的标准拟定。依据膜污染问题的三个物质原因制订三个指标：金属离子指标，有机物指标，和微生物指标。相应的实验设计为：1.利用螯合滴定法对原水和产物水的硬度进行测定，比较产物水和药典规定项下的离子检测结果。 2.非挥发物测定。由于有机物主要以非挥发物的形式表现出来，利用总不挥发物和水硬度引起的不挥发物的重量差可以得到原水有机物含量。3.微生物指标。原水经过常规消毒灭菌后，仍有微生物存在。在膜组件工作过程中，微生物一般从组件前端开始，逐渐蔓延到这个纯化水系统。由于微生物没有挥发性，经过相平衡原理纯化后，水基本可以达到无菌，这早已被传统工艺的应用所证实。 结果：①基础理论的验证实验结果。实验数值表与理论产量数值表在15％精度以内是符合的；②水质量检验实验结果。除CO2以外，其他指标都已经达到2005版中国药典纯化水项下规定的要求；③指标实验结果。1.原水硬度测量结果为166mg/L，产物水的硬度检验结果为0 mg/L。产物水相应的离子检测结果为：Ca2+在10-6mol/L，限度以内检测不到，Mg2+在10-3mol/L限度以内检测不到，Cl-在10-6mol/L限度内检测不到，Ba2+在10-6mol/L限度内检测不到，Mn2+在10-8mol/L限度内检测不到，S042-在10-5mol/L限度内检测不到。2.原水非挥发物的测定结果为：原水645 mg/L，产物水2 mg/L。 结论：由于传热学的理论计算误差最大允许达到20％，因此可以认为理论预测和实验结果在实验要求的精度内是符合的。相平衡原理和膜技术的实现技术联用后，以相平衡原理纯化后的水质状况，可以为膜工艺问题找到新的解决途径。如果联用技术能够得到工业化推广，可以带来明显的社会和经济效益。