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管式陶瓷膜的种类有哪些?

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管式陶瓷膜的种类有哪些?

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  • 发布时间:2023-02-07 14:17
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【概要描述】陶瓷膜是由无机陶瓷材料通过特殊工艺制成的不对称膜,陶瓷膜分为管式陶瓷膜和扁平陶瓷膜。“CT膜”并非陶瓷膜的别名,这实际上是非专业人士对陶瓷膜英文缩写的错误表达。

管式陶瓷膜的种类有哪些?

【概要描述】陶瓷膜是由无机陶瓷材料通过特殊工艺制成的不对称膜,陶瓷膜分为管式陶瓷膜和扁平陶瓷膜。“CT膜”并非陶瓷膜的别名,这实际上是非专业人士对陶瓷膜英文缩写的错误表达。

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陶瓷膜是由无机陶瓷材料通过特殊工艺制成的不对称膜,陶瓷膜分为管式陶瓷膜和扁平陶瓷膜。“CT膜”并非陶瓷膜的别名,这实际上是非专业人士对陶瓷膜英文缩写的错误表达。管式陶瓷膜的壁上密布微孔。在压力的作用下,原液在膜管内或膜外流动,小分子(或液体)通过膜,大分子(或固体)被膜截留,从而达到分离、浓缩、净化和环保的目的。

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扁平陶瓷膜板的表面密集地覆盖有微孔。根据膜孔径的一定范围,渗透性随渗透物质的分子直径而变化。以膜两侧的压力差作为驱动力,膜是过滤介质。在一定压力下,当进料液体流过膜表面时,只允许水、无机盐和小分子物质通过膜,防止水中悬浮固体、牙龈、微生物和其他大分子物质通过。陶瓷膜具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐细菌、耐高温、耐污染、机械强度高、再生性能好、分离工艺简单、能耗低、操作维护简单等优点,它已成功应用于食品、饮料、植物(药物)深加工、生物医药、发酵、精细化工等领域,可用于分离、澄清、纯化、浓缩、杀菌、脱盐等过程。

管式陶瓷膜分离过程是一种“横流过滤”形式的流体分离过程:进料液体在膜管中高速流动,含有小分子组分的澄清渗透液在压力下沿垂直于膜的方向通过膜,并且含有大分子组分的浑浊浓缩溶液被膜截留,从而流体可以被分离、浓缩和纯化。

管式陶瓷膜由孔隙率为30%~50%、孔径为50nm~15μM的陶瓷载体、通过溶胶-凝胶法或其他工艺制成的不对称复合膜组成。用于分离的陶瓷膜的结构通常为夹层式:支撑层(也称为载体层)、过渡层(也称中间层)、膜层(也称为分离层)。支撑层的孔径一般为1~20μm,孔隙率为30%~65%,用于提高膜的机械强度;中间层的孔径小于支撑层的孔径,其用于防止颗粒在膜制备期间渗透到多孔支撑层中。厚度约为20~60μm,孔隙度为30%~40%;该膜具有分离功能,孔径范围为0.8nm~1μM,厚度约为3~10μM。孔隙率为40%~55%。整个膜的孔径分布从支撑层到膜层逐渐减小,形成不对称的结构分布。

多孔陶瓷膜的结构主要有扁平、管状和多通道,其中扁平膜主要用于小型工业生产和实验室研究。管状膜被组合成类似于管状热交换器的形式,这可以增加填充过程中膜的积聚。然而,由于其强度问题,它已逐渐退出工业应用。大规模应用的陶瓷膜通常采用多通道配置,即多个通道分布在一个圆形截面上,通道数量一般为7、19、37等。无机陶瓷膜的主要制备技术包括:固体颗粒烧结法制备载体和微滤膜,通过溶胶凝胶法制备超滤和纳滤膜,通过相分离法制备玻璃膜,通过特殊技术(如化学气相沉积、非电镀等)制备微孔膜或致密膜,材料盘等。


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