Мембранный контактор – система, которая позволяет осуществить селективный перенос компонентов через мембрану, которая играет роль физической границы раздела между двумя фазами. В этом случае функция мембран иная, чем в общих мембранных процессах (ультрафильтрация, нанофильтрация, обратный осмос, микрофильтрация), – отделить компоненты один от другого или от растворителя. Функция мембран здесь – служить межфазной поверхностью и благоприятствовать (способствовать) переносу соединений из фазы А в фазу В. Эти фазы А и В могут быть жидкостями или газообразными веществами. Используемые для этого мембраны являются мезопористыми мембранами со средним радиусом пор 0,05–0,2 мкм.

Когда процесс протекает нормально, перенос вещества осуществляется обычно диффузией в порах мембран, без конвективных потоков.

Перенос вещества в материале, составляющем мембрану, является часто незначительным. В этом случае мембрана не вносит вклад в селективность разделения: эффективность разделения связана с термодинамикой (равновесием между фазами, изменением состава фаз) и гидродинамикой с разных сторон мембраны.

Движущей силой процесса переноса является градиент концентраций или парциальное давление и/или термический перенос. Для некоторых мембранных контакторов перенос вещества и термический перенос могут быть связаны между собой.

Выбор мембраны и ее свойств (гидрофобность, распределение пор по размерам) обусловлен сущностью процесса.

Взаимодействия мембрана/компоненты фазы А и мембрана/компоненты фазы В локализуются на межфазной поверхности (границе раздела фаз А/В) или на двойной границе раздела фаз А/С и С/В, это в том случае, если фаза С (газ или жидкость) в мембране является неподвижной. Для некоторых типов контакторов (в основном это контакторы жидкость/жидкость) стабильность границы раздела фаз может быть достигнута только при условии однонаправленной циркуляции фаз А и В, что позволяет ограничить градиент давления с одной и с другой стороны мембраны и, таким образом, осуществить перенос конвекцией.