В конце 50-х годов сотрудники кафедры процессов и аппаратов химической технологии Менделеевского института проводили исследования в области традиционных массообменных процессов. Стремясь зафиксировать поверхность контакта фаз между жидкой и газовой фазами, они размещали на границе раздела фаз мелкоячеистые сетки, включая пористые плёнки типа целлофана. Эти эксперименты дали неожиданные результаты – создавалось впечатление, что сами плёнки обладают разделяющим действием.

Это явление заинтересовало Ю.И. Дытнерского и в начале 60-х годов он начал специальные исследования по разделению жидких смесей на полимерных плёнках. Так, на кафедре процессов и аппаратов Менделеевского института впервые в нашей стране начал разрабатываться процесс, впоследствии названный “испарением через мембрану”. Первой работой по изучению этого процесса была диссертация В.Н. Головина, защищённая в 1964 году.

Надо честно признаться, что 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 нам попалось несколько публикаций, которые показали, что мы работаем параллельно с учёными США. Впрочем, это оказалось палкой о двух концах. Надо было интенсифицировать исследования, чтобы не отставать от американцев. И если в начале 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. Дытнерским с сотрудниками 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 с сотр.) переместился во Владимир (ВНИИС; Л.П. Перепечкин, В.П. Дубяга, Е.Е. Каталевский с сотр.). 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 с сотр.), 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.

За достижения в области мембранной технологии многие сотрудники и преподаватели кафедры были награждены медалями и дипломами ВДНХ, 6 человек (В.В. Григорьев, Ю.Н. Жилин, Р.Г. Кочаров, Е.П. Моргунова, А.А. Свитцов, 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.

Уже в конце 70-х годов, после выхода в свет монографии Ю.И. Дытнерского “Мембранные процессы разделения” 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 же годы, всё, что нам удалось, – это включить мембранные процессы в общий курс “процессов и аппаратов химической технологии”, где им отводилось 1–2 лекции.

Курс “Технология полупроницаемых мембран” даёт представление о способах и устройствах изготовления мембран. Как добиться требуемой пористости и размеров пор, как сделать мембрану анизотропной, из каких материалов – полимерных или неорганических – можно изготовить мембрану. Какие методы оценки свойств мембран используются в лабораторных – вот перечень основных тем курса.

“Расчёт и конструирование мембранных аппаратов и установок” – эта дисциплина сделает будущего специалиста инженером. Расчёт требуемой площади мембран, распределение её по ступеням и стадиям, расчёт мембранных каскадов, оценка гидравлических сопротивлений по напорному и дренажному каналам, особенности конструкций мембранных аппаратов, оснащение и компоновка мембранных установок – таковы основные сведения, которые получает студент при изучении этого курса.

В качестве основной учебной литературы по специальности кроме двух, 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”. 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 спецдисциплин, привлекать студентов к научной работе.

В 2000 году состоялся седьмой выпуск новых специалистов, а всего дипломы получили 113 человек. Проблем с трудоустройством, несмотря на нынешнее состояние экономики, пока не возникает, поскольку специалистов по мембранной технологии на предприятиях и в научно-исследовательских институтах не хватает, а наш институт сегодня единственный в стране, который осуществляет их подготовку.