膜技術(shù)以其節(jié)約能源和環(huán)境友好的特征，已經(jīng)發(fā)展成為產(chǎn)業(yè)化的高效節(jié)能過程和先進(jìn)的單元操作過程，在許多相關(guān)行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用前景。

　　

　　膜及膜技術(shù)的研究進(jìn)展推動了耦合技術(shù)的發(fā)展，將膜過程與反應(yīng)及分離過程結(jié)合起來，形成新的膜耦合過程，即碳化硅反應(yīng)器，已成為過程強化技術(shù)的重要方向。

　　

　　反應(yīng)器的主要功能包括選擇性產(chǎn)物分離、截留催化劑、反應(yīng)物分布和進(jìn)料，以及作為催化劑載體（膜本身也可以是催化劑）。

　　

　　陶瓷膜因構(gòu)成基質(zhì)為無機材料，具有特殊的微納多孔結(jié)構(gòu)和抗污染能力以及高溫下的長期穩(wěn)定性、對酸堿和溶劑的優(yōu)良化學(xué)穩(wěn)定性、高壓下的機械穩(wěn)定性、使用壽命長等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用。

　　

　　區(qū)別于傳統(tǒng)的固定床反應(yīng)器，碳化硅反應(yīng)器中的膜將反應(yīng)器分成了兩個腔室，同時膜又可以選擇性地透過一種或幾種物質(zhì)，這些特性使得碳化硅反應(yīng)器的功能可以歸結(jié)到以下三個方面。

　　

　　1、膜分布器。此種情況下反應(yīng)器中的膜可以用于某一種反應(yīng)物的分布進(jìn)料器。在混合導(dǎo)體致密反應(yīng)釜中，混合導(dǎo)體膜具有氧氣選擇性，使得需氧的化學(xué)反應(yīng)可以在氧滲透側(cè)發(fā)生。對于一些放熱反應(yīng)而言，氧氣的添加量可以通過控制膜的氧滲透通量實現(xiàn)精確調(diào)控，進(jìn)而避免了飛溫現(xiàn)象的產(chǎn)生。

　　

　　2、分離器。其功能和傳統(tǒng)膜過程的分離有相似之處但也不盡相同。膜反應(yīng)器中的膜分離并不是簡單地對混合物進(jìn)行分離，而是通過將反應(yīng)側(cè)中的某一產(chǎn)物組分原位地移除出反應(yīng)區(qū)，從而打破反應(yīng)的化學(xué)平衡，提高反應(yīng)器中化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率及選擇性。典型的反應(yīng)包括制氫和一些含氧化合物的分解反應(yīng)。

　　

　　3、耦合反應(yīng)器。碳化硅反應(yīng)器中的膜將反應(yīng)器分成了兩個腔室，意味著在膜的兩側(cè)可以同時進(jìn)行兩種不同的化學(xué)反應(yīng)。通過膜的選擇透過，膜一側(cè)生成的產(chǎn)物可以是膜另一側(cè)化學(xué)反應(yīng)的起始物，由此可以使得膜兩側(cè)的各個反應(yīng)均得到強化。