膜技術以其節(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)能過程和先進的單元操作過程，在許多相關行業(yè)中有著廣泛的應用前景。

　　

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

　　

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

　　

　　陶瓷膜因構成基質為無機材料，具有特殊的微納多孔結構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)點被廣泛應用。

　　

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

　　

　　1、膜分布器。此種情況下反應器中的膜可以用于某一種反應物的分布進料器。在混合導體致密反應釜中，混合導體膜具有氧氣選擇性，使得需氧的化學反應可以在氧滲透側發(fā)生。對于一些放熱反應而言，氧氣的添加量可以通過控制膜的氧滲透通量實現(xiàn)精確調控，進而避免了飛溫現(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。膜反應器中的膜分離并不是簡單地對混合物進行分離，而是通過將反應側中的某一產(chǎn)物組分原位地移除出反應區(qū)，從而打破反應的化學平衡，提高反應器中化學反應的轉化率及選擇性。典型的反應包括制氫和一些含氧化合物的分解反應。

　　

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