渗透汽化膜的分别机理主要是溶解 - 涣散进程，其是使用细密聚合物膜分别液体混合物的组分并溶解涣散性质的膜技术。

实际上，渗透汽化膜传质进程分为三个部分：

（1）小分子在侧膜表面渗透溶解；

（2）在梯度作用下通过膜涣散；

（3）渗透侧膜表面的蒸发。

在典型的操作环境中，第三步（汽化进程）非常快并且对整个传质进程几乎没有影响，而首步（溶解进程）和下一步（涣散进程）不仅取决于聚合物薄膜。性质和情况也与渗透分子的性质，渗透分子之间以及渗透分子和聚合物资料之间的相互作用密切相关。因此，渗透汽化膜蒸发进程实际上是溶解 - 涣散进程的研讨。

将待分别的有机混合物加热至必定温度后，在常压下将其与渗透蒸发膜一侧的膜接触，并将膜的另一侧（下游侧）抽暇或载气被吹扫以坚持低压。因此，渗透组分在膜的两侧上的蒸气分压差（或化学梯度）下溶解并涣散通过膜，并在膜的渗透物侧表面上蒸发，并且蒸汽直接排出或冷却。冷凝器然后转化为液态，不通过膜的渗余物直接流出膜分别器，然后抵达浓缩分别的目的。

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