Каким бы ни был тип мембранного контактора, принципиальными особенностями его по отношению к обычным контакторам, встречающимся в технологических процессах, являются:
- большая поверхность контакта, что приводит к использованию компактного оборудования;
- разделение двух фаз мембраной одновременно;
- модулируемость;
- возможность легко автоматизировать процесс.
В научном плане, описание и моделирование процессов проходит через моделирование переноса вещества и в особенности переноса за счет разности температур в верхней и нижней областях мембран и через мембрану. Взаимодействия мембрана/материал не происходит.
Процесс может быть, таким образом, смоделирован и воспроизведен с приближением к технологическим процессам, тем самым объединяя понятия термодинамики и гидродинамики растворов.
Для контакторов газ/жидкость преимуществом по отношению к выпарным колоннам, например, является действие типа поршня и ограничение проблем пенообразования в случае вязких растворов и поверхностно-активных веществ. Напротив, использование полых волокон приводит часто к ламинарному режиму и, как следствие, – к относительно малым величинам коэффициентов переноса.
Для контакторов жидкость/жидкость основным преимуществом является то, что можно использовать очень большие удельные поверхности, избегая проблем эмульгирования или засорения. Ограничение развития мембранных контакторов типа L/L издавна было технологическим ограничением: нужно использовать мембраны и полимеры, устойчивые к растворителям, каким бы ни был тип используемого контактора L/L.
В случае перстракции трудностью является удержание органической фазы, локализованной в мембране, или уменьшение частоты регенерации этой нанесенной мембраны.
Для контакторов, предполагающих изменение фаз, ограничением является отсутствие промышленных модулей с оптимальной геометрией, чтобы обеспечить коэффициент переноса, который позволил бы предвидеть экономическую эффективность процесса.
Моделирование, осуществленное в случае применения мембранной дистилляции под вакуумом для удаления COV из воды, показало, что этот процесс может быть сравним с обычным процессом (стриппинг + адсорбция газа на активированном угле) при условии наличия специального модуля.