Российский химико-технологический
университет им. Д.И. Менделеева




  История кафедры, как и самой мембранной технологии, неразрывно связаны с именем Юрия Иосифовича Дытнерского (1925 - 2001) - доктором технических наук, профессором, заслуженным деятелем науки и техники РСФСР.
Началом послужила  счастливая случайность. Проводя в конце 50-х годов прошлого века исследования в области массообмена в процессе ректификации, Ю.И. Дытнерский, тогда - доцент кафедры процессов и аппаратов химической технологии, для стабилизации поверхности контакта фаз между паром и жидкостью пробовал использовать сетки, каждый раз уменьшая размер ячеек. Но это не дало желаемой стабилизации, и тогда пришла мысль попробовать применить пористые целлофановые пленки. Анализ результатов экспериментов показал, что возникает более глубокое разделение, чем мог дать процесс ректификации. Ю.И. Дытнерский заинтересовался этим явлением и посвятил ему специальные исследования, в которых нагретые жидкие смеси приводились в контакт с полимерными пленками. Так в нашей стране был открыт новый метод разделения, получивший название "испарение через мембрану". С этого времени и можно вести отсчет развития мембранной технологии в нашей стране.
 
 Первой работой по изучению процесса испарения через мембрану была диссертация В.Н. Головина, защищённая в 1964 году.

  В первые годы к работам по мембранному разделению на кафедре относились иронически, воспринимая её как некий курьёз, и некоторые коллеги даже предлагали Ю.И. Дытнерскому изменить тему диссертации В.Н. Головина на “более серьёзную”.
  Неожиданная поддержка пришла из-за рубежа – на глаза Ю.И. Дытнерскому и его сотрудникам попалось несколько публикаций с упоминанием аналогичных исследований учёных в США. Впрочем, это оказалось палкой о двух концах. Надо было интенсифицировать исследования, чтобы не отстать от американских коллег. И если вначале мы обходились случайными плёнками (чаще всего – целлофаном из конфетных коробок), то теперь остро встала задача получения специальных полупроницаемых мембран. Первые полимерные плёночные мембраны были изготовлены В.Н. Головиным из полиэтилена и полипропилена и применялись для разделения смесей неполярных органических жидкостей.
    В середине 60-х годов круг исследователей мембранного разделения значительно расширился: под научным руководством Ю.И. Дытнерского велись работы в МИХМе, ИМБП и ряде других институтов, где находились его аспиранты и соискатели. Во ВНИИ ВОДГЕО начал мембранные исследования Ф.Н. Карелин, который впоследствии стал доктором технических наук.
   Расширялась и тематика: были развёрнуты исследования по обратному осмосу, затем по ультрафильтрации, микрофильтрации, позднее по мембранному газоразделению и мембранной дистилляции. Ю.И. Дытнерский и его коллегами был открыт и исследован новый процесс мембранного разделения, названный электроосмофильтрацией.
   В конце 60-х годов центр по разработке и производству ацетилцеллюлозных мембран из Москвы (НИИПМ; Г.З. Нефедова, Н.Е. Кожевникова) переместился во Владимир (ВНИИС; Л.П. Перепечкин, В.П. Дубяга, Е.Е. Каталевский). В дальнейшем ассортимент мембран и производство мембранных элементов во ВНИИСе существенно расширились.
   В ИНХС РАН группой сотрудников под руководством Н.С. Наметкина была разработана и внедрена в промышленное производство высокоэффективная газоразделительная мембрана на основе поливинилтриметилсилана (ПВТМС), которая нашла широкое применение в народном хозяйстве. Используя эту мембрану в НПО “Криогенмаш” (В.П. Беляков, Л.Н. Чекалов, О.Г. Талыкин), были разработаны и производятся до сих пор эффективная аппаратура и мембранные газоразделительные установки для разделения воздуха, выделения водорода из технологических газов и других целей.
    Мощным импульсом к развитию мембранной технологии в нашей стране послужило постановление ГКНТ СССР от 27 сентября 1971 года “О мерах по развитию научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ и ускорению внедрения в народное хозяйство высокоэффективных методов разделения и очистки жидких и газовых смесей, опреснения солёных и очистки сточных вод с помощью полупроницаемых мембран”. В соответствии с этим постановлением работы по мембранной тематике были развёрнуты в нескольких десятках организаций. Координацию работ осуществляла научно-техническая комиссия при ГКНТ, которую свыше     10-ти лет возглавлял Ю.И. Дытнерский. В работе комиссии принимало участие около 30-ти человек, представляющих самые различные направления мембранной технологии. Вошли в неё и крупные учёные в области электродиализа: профессора Н.И. Николаев, К.М. Салдадзе, Н.П. Гнусин (к сожалению, электродиализ, который начал разрабатываться значительно раньше других мембранных методов, в силу какой-то странной традиции развивался особняком и потому мало способствовал становлению современной мембранной технологии). В 1973 году в МХТИ им. Д.И. Менделеева состоялась 1-я Всесоюзная конференция по мембранным методам разделения смесей. Её участники представляли уже 60 организаций.
   Существенно расширились исследования и в самом Менделеевском институте. В соответствии с тем же постановлением ГКНТ кафедре процессов и аппаратов было выделено 11 штатных единиц научных сотрудников и инженеров для работ по мембранной тематике. Вакансии быстро заполнились и вместе с преподавателями и аспирантами число “мембранщиков” на кафедре стало ежегодно составлять 25–30 человек. Это позволило развернуть работы по большинству направлений мембранной технологии: исследовался механизм полупроницаемости мембран, разрабатывались способы их получения, конструировались и создавались мембранные аппараты, разрабатывались способы расчёта мембранных процессов и аппаратов, изучались возможности применения мембранных процессов в промышленности.
   Работы шли довольно интенсивно и охарактеризовались рядом несомненных достижений. Впервые в нашей стране был изготовлен промышленный аппарат с поверхностью мембран в 50 м2, разработаны методы технологического расчёта ряда мембранных процессов, показана связь осмоса и обратного осмоса с явлениями гидратации в растворах электролитов, создана установка для экспериментального исследования концентрационной поляризации с помощью лазерной интерферометрии, внедрен ряд разработок в технологию получения особо чистой воды для нужд электронной промышленности, освоен метод получения мембран с помощью плазменной поляризации.
    За достижения в области мембранной технологии многие сотрудники и преподаватели кафедры были награждены медалями и дипломами ВДНХ, 6 человек (Р.Г. Кочаров, Е.П. Моргунова, А.А. Свитцов, Ю.Н. Жилин, В.В. Григорьев, Г.В. Терпугов) в 1976 году получили звание лауреатов премии Московского комсомола, а в 1989 году Ю.И. Дытнерский и Н.С. Орлов стали лауреатами премии СМ СССР.
    По мере того, как в нашей стране создавались промышленные производства мембран и мембранного оборудования, расширялось число отраслей, использующих мембранную технологию, становилось всё яснее, что наша роль, как работников вуза, должна заключаться в обобщении и систематизации накопленного опыта и информации, создании научных основ мембранной технологии и подготовке на этой базе специалистов широкого профиля, способных работать практически в любой отрасли народного хозяйства. Это связано с универсальностью мембранных методов разделения. Достаточно сказать, что в химической и нефтехимической промышленности с их помощью разделяют углеводороды, ускоряют химические реакции, смещая равновесие путём селективного удаления продуктов, очищают сточные воды и отходящие газы. В биотехнологии и медицине мембраны применяют для выделения и очистки биологически активных веществ, изготовления аппаратов “искусственная почка”, “искусственное лёгкое”. В пищевой промышленности с помощью мембран концентрируют фруктовые и овощные соки, молоко и молокопродукты. Применяя мембранные методы, опресняют морскую и солоноватую воды, получают особо чистую воду для нужд электронной промышленности и энергетики, обеспечивают длительное хранение овощей и фруктов в регулируемой газовой среде, проводят стерилизацию жидкостей и газов.
       Уже в конце 70-х годов, после выхода в свет монографии Ю.И. Дытнерского “Мембранные процессы разделения жидких смесей” и “Обратный осмос и ультрафильтрация”, где было проведено обобщение отечественного и зарубежного опыта работ по многим вопросам мембранной технологии, коллектив кафедры процессов и аппаратов был готов начать подготовку специалистов по мембранной технологии. Однако организовать новую специальность удалось только 10 лет спустя. В те годы, всё, что удалось, – это включить мембранные процессы в общий курс “процессов и аппаратов химической технологии”, где им отводилось 1–2 лекции.
    С 1980 года при кафедре начал работу факультет повышения квалификации (ФПК), где научные сотрудники и инженеры организаций самого различного профиля после полугодового обучения получали второй диплом со специальностью “мембранная технология”. На протяжении 10-ти лет ежегодно на ФПК обучалось от 20 до 30 человек. Опыт работы со слушателями ФПК оказался для нас весьма полезным. За 10 лет удалось отшлифовать лекционные курсы, создать большой объем семинарских задач, подготовить несколько лабораторных работ по мембранной тематике. Сложился коллектив преподавателей. Это облегчило организационную и методическую работу, когда, наконец, в конце 80-х годов было принято решение о подготовке в нашем институте инженеров-технологов по специализации “мембранная технология” в рамках специальности “основные процессы и аппараты химических производств и химическая кибернетика”. Преподавание спец. дисциплин осуществлялось при кафедре процессов и аппаратов предметной комиссией по мембранной технологии, а с декабря 1998 года – кафедрой мембранной технологии. Помимо изучения специальных дисциплин, непосредственно относящихся к мембранной технологии, студенты указанной специализации получают углубленную подготовку по курсу “процессов и аппаратов химической технологии” и многим современным дисциплинам.
    В качестве основной учебной литературы по специальности кроме указанных выше книг, используются монографии Ю.И. Дытнерского “Баромембранные процессы”, Ю.И. Дытнерского, В.П. Брыкова, Г.Г. Каграманова “Мембранное разделение газов”, В.П. Дубяги, А.П. Перепечкина, Е.Е. Каталевского “Полимерные мембраны”, Н.И. Николаева “Диффузия в мембранах”, С.Т. Хванга, К. Каммермейера “Мембранные процессы разделения”, а также недавно изданный на русском языке учебник М. Мулдера “Введение в мембранную технологию”. Выпущен ряд электронных учебных пособий, представленных на сайте кафедры. Создан лабораторный практикум, где студенты-мембранщики выполняют учебные лабораторные занятия и занимаются научной работой. Поддерживаются тесные связи с десятком отраслевых и академических институтов, благодаря чему удаётся проводить технологическую практику и обеспечивать большой набор тем для выполнения дипломных работ.
     Уже более 50-ти аспирантов кафедры защитили диссертации по мембранной тематике, и работа аспирантуры продолжается, что позволяет обновлять и совершенствовать содержание спец. дисциплин, привлекать студентов к научной работе.
    Проблем с трудоустройством пока не возникает, поскольку специалистов по мембранной технологии на предприятиях и в научно-исследовательских институтах не хватает, а на сегодняшний день наш институт единственный в стране, который осуществляет их подготовку.