结构陶瓷膜

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陶瓷膜

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陶瓷膜---一种前景广阔的新材料1 陶瓷膜技术发展概况陶瓷膜也称CT膜,是固态膜的一种,最早由日本的大日本印刷公司和东洋油墨公司在1996年开发引入市场。

陶瓷膜主要是A12O3,Zr02,Ti02和Si02等无机材料制备的多孔膜,其孔径为2-50mm。

具有化学稳定性好,能耐酸、耐碱、耐有机溶剂:机械强度大,可反向冲洗:抗微生物能力强:耐高温:孔径分布窄,分离效率高等特点,在食品工业、生物工程、环境工程、化学工业、石油化工、治金工业等领域得到了广泛的应用,其市场销售额以35%的年增长率发展着。

陶瓷膜与同类的塑料制品相比,造价昂贵,但又具有许多优点,它坚硬、承受力强、耐用、不易阻寨,对具有化学侵害性液体和高温清洁液有更强的抵抗能力,其主要缺点就是价格昂贵目_制造过程复杂。

2004年7月,北美陶瓷技术公司顺利完成了其价值超过500万美元的新型双磨盘研磨机的组装,该设备在制备超薄陶瓷膜的生产技术上首屈一指,这同时也使得公司在制备超平、超完整陶瓷膜上的技术大大提升。

我国南京工业大学完成了低温烧结多通道多孔陶瓷膜,该项目的研究对于提高我国陶瓷膜的质量、降低成本具有重要意义。

多孔陶瓷膜由于具有优异的耐高温、耐溶剂、耐酸碱性能和机械强度高、容易再生等优点:在食品、生物、化工、能源和环保领域应用广泛。

但目前在其应用中存在两大难题:一是多孔陶瓷膜的高成本,尤其是支撑体材料的成本高:二是有限的陶瓷品种与纷繁复杂的现状存在着矛后。

目前商品化的陶瓷膜只有有限的几种规格,这就对特定孔结构的陶瓷膜制备提出了更高的要求。

该课题组主要对以氧化铝和特种烧结促进剂为起始原料,在1400℃的烧成温度下制备出的支撑体进行了系统和深入的研究,得到渗透性能、机械性能及耐腐性能统一的支撑体。

他们还以原料性质预测支撑体的孔结构为目标,以支撑体的制备过程和微观结构为基础,建立了原料性质与支撑体孔隙率、孔径分布之间的计算方法,为特定孔结构支撑体的定量制备提供了理论依据。

陶瓷膜的原理和运行模式

陶瓷膜的原理和运行模式

陶瓷膜的原理和运行模式
嘿,朋友们!今天咱来聊聊陶瓷膜这玩意儿。

陶瓷膜啊,就像是一个超级精细的筛子!你可以把它想象成是一个特别厉害的守门员,专门把那些大的、不应该过去的东西给挡在外面,只让合适的小分子通过。

它的原理呢,其实就是利用陶瓷这种材料的特殊性质啦。

陶瓷膜上有好多好多小小的孔,这些孔的大小和形状都是经过精心设计的哦,可不是随便弄的呢!
那它是怎么运行的呢?这就很有意思啦!就好比水流过一个布满小孔的板子,干净的水可以轻松地流过去,而那些杂质啊、大颗粒啊就被拦住啦。

陶瓷膜工作起来也是这样,把需要分离的混合物倒在它上面,然后符合要求的成分就会乖乖地通过膜,去到它们该去的地方,而其他不符合要求的就只能留在原地干瞪眼咯。

你说这陶瓷膜厉不厉害?它在好多领域都大显身手呢!比如在水处理方面,它能把污水里的脏东西挡在外面,让干净的水跑出来,这样我们就能有更干净的水用啦。

在食品加工领域,它可以把果汁里的杂质去掉,让我们喝到更纯正的果汁哟。

而且陶瓷膜还有一个特别棒的优点,那就是它很耐用!不像有些材料用着用着就坏了,陶瓷膜可是很坚强的呢!它能长时间地工作,为我们服务。

你想想看,要是没有陶瓷膜,我们的生活会变成什么样呢?污水没法好好处理,我们喝的水就不干净;食品加工也会变得困难,我们吃的东西可能就没那么美味和健康啦。

陶瓷膜真的是我们生活中的好帮手啊!
所以说啊,陶瓷膜可真是个了不起的东西!它虽然看起来不怎么起眼,但是在背后默默地为我们做了好多好多事情呢。

我们可不能小瞧了它呀!它就像是一个默默付出的英雄,守护着我们的生活,让我们的生活变得更加美好。

以后我们可要好好珍惜和利用陶瓷膜,让它发挥更大的作用哦!。

陶瓷膜的烧结原理

陶瓷膜的烧结原理

陶瓷膜的烧结原理
陶瓷膜的烧结原理是指通过高温处理使陶瓷颗粒之间发生结合,形成致密的陶瓷膜。

烧结是一种固相烧结过程,通过加热陶瓷颗粒使其表面熔融,然后再冷却固化,形成致密的结构。

陶瓷膜的烧结过程可以分为几个阶段:预烧、烧结和冷却。

首先是预烧阶段,将陶瓷颗粒放入烧结炉中,加热至一定温度。

在这个过程中,陶瓷颗粒表面的有机物会燃烧掉,同时颗粒之间的间隙会逐渐缩小。

预烧的目的是去除有机物,减少颗粒之间的间隙,为后续的烧结做准备。

接下来是烧结阶段,将预烧后的陶瓷颗粒继续加热至高温。

在高温下,陶瓷颗粒表面的玻璃相开始熔化,形成液相。

液相可以填充颗粒之间的间隙,使颗粒之间更加紧密地结合在一起。

同时,烧结过程中的温度和时间也会影响陶瓷膜的致密程度和结晶度。

通常情况下,烧结温度越高,烧结时间越长,陶瓷膜的致密性和结晶度就越高。

最后是冷却阶段,将烧结后的陶瓷膜从高温中取出,使其逐渐冷却。

在冷却过程中,陶瓷膜会逐渐固化,形成坚硬的结构。

冷却速度也会影响陶瓷膜的性能,通常情况下,较慢的冷却速度可以减少内部应力,提高陶瓷膜的强度和稳定性。

总的来说,陶瓷膜的烧结原理是通过高温处理使陶瓷颗粒表面熔融,然后冷却固
化,形成致密的陶瓷膜。

烧结过程中的温度、时间和冷却速度等因素都会影响陶瓷膜的性能。

陶瓷膜的烧结原理在陶瓷材料的制备中具有重要的意义,可以用于制备各种功能性陶瓷膜,如过滤膜、分离膜和传感器等。

陶瓷膜

陶瓷膜

陶瓷膜元件一、陶瓷膜简介陶瓷膜主要是A12O3,Zr02和Ti02等无机材料制备的多孔滤膜,具有有机膜无法替代的许多优点:化学稳定性好;耐酸、耐碱、耐有机溶剂;刚性和机械强度好;可反向冲洗;抗微生物侵蚀,不与微生物发生作用;抗化学药剂侵蚀;耐高温耐磨损;孔径分布窄,膜孔不变形;过滤精度高;抗污染能力强;附加或预处理工艺少;清洗容易操作简便,膜再生性能好;膜分离效率高等特点。

陶瓷膜在食品工业、生物工程、环境工程、化学工业、石油化工、治金工业、机械加工等领域得到愈来愈广泛的应用。

陶瓷膜是以氧化铝、氧化钛、氧化锆等材料经特殊工艺制备而成的多孔非对称膜。

陶瓷膜过滤是一种“错流过滤”形式的流体分离过程:在压力作用的驱动下,原料液在膜管内流动,小分子物质透过膜,含大分子组分的浓缩液被膜截留,从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的。

陶瓷膜过滤精度涵盖微滤和超滤,微滤膜的过滤孔径范围在0.05μm至1.4μm之间,超滤膜过滤精度范围可在10KDa-50KDa之间。

可根据物料的粘度、悬浮物含量选择不同孔径的膜,以达到澄清分离的目的。

无机陶瓷膜具有耐高温、耐化学腐蚀、机械强度高、抗微生物能力强、渗透量大、可清洗性强、孔径分布窄、分离性能好和使用寿命长等特点,目前已在化工与石油化工、食品、生物和医药等领域分离工艺获得成功应用。

陶瓷膜设备主要特点:1、机械强度大,耐磨性好;2、耐高温,适用于高温过滤过程;3、使用寿命长,设备综合成本低,性价比高;4、PH耐受范围宽,耐酸、耐碱、耐有机溶剂及强氧化剂性能好;5、易清洗,可高温消毒、反向冲洗,适于除菌过滤过程;6、使用寿命长,某些行业使用寿命大于5年,设备综合成本低,性价比高7、自动化,半自动化,手动设计系统兼备,操作方便8、可以实现连续进料、连续出滤渣和滤液9、具有高的切向流速,降低膜表面的浓差极化现象,膜通量稳定关于发酵液澄清除杂新技术点击次数:279 发布日期:2009-6-16 来源:本站仅供参考,谢绝转载,否则责任自负BFM膜分离系统简介在各种发酵液制药生产中,除杂澄清过滤中使用膜分离技术产生的能耗大、膜易污染、占地大、投资大等问题。

陶瓷膜

陶瓷膜
离等
纳 滤 膜
孔径<2nm,可处理抗生 素、无机离子、气体分
离等
2 陶瓷膜简介
陶瓷膜类型-按结构分类
对称膜:一般具有柱状孔 或圆锥孔两种形式,由于 其孔隙率小、强度差,所 以一般用于科学研究而不 是工业应用
非对称陶瓷膜:包含支撑 体层及中间过渡层、过滤 层及改性过滤层的两层及 以上结构构成的层状复合 膜,多梯度的孔径结构可 有效防止污染物的堵塞。
工 艺 流 程 图
工艺流程说明:在调节池之前设置细格栅,去除污水中的较大的悬浮物等,以保证后续处理 设施的正常运行。再进入调节池调节水量,均匀水质。污水经过预处理后进行兼氧处理,避免 进行微生物发进行厌氧呼吸产生的臭气。水中的大部分污染物在此环节中得以去除。出水进入 MBR膜池进行进一步的降解过滤进行泥水分离然后再进入消毒间进行消毒。药剂采用次氯酸钠。
使用一体化的陶瓷膜中试装
根据Sinotsing®平板陶瓷膜
置,进行现场调试运行,跟
设计导则、现场中试数据确
踪运行数据,评估系统可靠
定膜系统的设计参数及技术
性和稳定性,为后期项目进
1、了解进水水 行做准备。
3、确定系统运
质和出水标准
行方式
要求。
通过现场使用陶瓷膜测试 袋过滤进水,可获得滤出 净水用于检测,以便于评 估陶瓷膜性能表现是否达
4 公司的陶瓷膜在项目中的应用
四川某生活废水改造项目
MBR工艺有点: (1)出水水质优质稳定 MBR出水有机物含量较低,且总氮和总磷的含量也远远低于传统活性污泥法。同时,由于膜 单元采用微滤膜或超滤膜,因而不仅对水中悬浮物截留率高,而且可以去除细菌。 (2)工艺参数易于控制 在MBR中,用膜组件代替二沉池,可以同时实现较短的HRT和很长的SRT。同时,MBR中由于 膜对污泥的截留,可以在很大程度上消除污泥膨胀现象。 (3)耐冲击负荷 MBR中生物反应器中的微生物浓度比普通生物反应器高得多,装置处理容积负荷大,同时当 进水中有机物浓度变化较大时,有机负荷率(单位质量的微生物在单位时间内承受的有机 物质量)变化不大,系统去除有机物的效果变化不大。 (4)剩余污泥产量少 该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行,剩余污泥产量低(理论上可以实现零污泥 排放),降低了污泥处理费用。 (5)占地面积小,不受设置场合限制 生物反应器内能维持高浓度的微生物量,处理装置容积负荷高,占地面积大大节省;该工 艺流程简单、结构紧凑、占地面积省,不受设置场所限制,适合于任何场合。

陶瓷膜 技术参数

陶瓷膜 技术参数

陶瓷膜技术参数
摘要:
1.陶瓷膜的概念与特点
2.陶瓷膜的主要技术参数
3.陶瓷膜的应用领域
4.陶瓷膜的研发现状与趋势
正文:
一、陶瓷膜的概念与特点
陶瓷膜是一种新型的无机膜材料,具有高强度、高耐热性、高化学稳定性和耐腐蚀性等优点。

其主要特点是膜层厚度均匀、孔径分布均匀、过滤效率高、抗污能力强、耐酸碱性好、使用寿命长等。

二、陶瓷膜的主要技术参数
1.膜层厚度:一般在50-60 微米之间,膜孔径为0.01-0.5 微米。

2.气孔率:一般在44-46% 之间。

3.过滤压力:一般在0.15 Mpa 左右,反冲压力不超过0.7 Mpa。

4.膜材质:一般采用双层膜结构,外膜为TiO2,内膜为Al2O3-ZrO2 复合膜。

三、陶瓷膜的应用领域
陶瓷膜广泛应用于环保、能源、化工、冶金、食品饮料、医药等领域。

如在环保领域,陶瓷膜可用于污水处理、废气净化等;在能源领域,陶瓷膜可用于氢气分离、氧气分离等;在化工领域,陶瓷膜可用于物料分离、浓缩、提纯等。

四、陶瓷膜的研发现状与趋势
目前,陶瓷膜技术已取得显著进展,但在实际应用中仍面临一些挑战,如提高膜的通量、降低膜的制备成本、提高膜的耐久性等。

陶瓷膜技术手册

陶瓷膜技术手册

压力
在沉积过程中需要控制气体压力,以调节气 体流量和沉积速率。
时间
热处理时间和沉积时间对陶瓷膜的结构和性 能有重要影响。
气氛
控制制备过程中的气氛,如氧气、氮气、氢 气等,可以调节陶瓷膜的性质。
04
陶瓷膜的性能表征
渗透通量
总结词
渗透通量是衡量陶瓷膜在单位时间内通过膜的流体量的指标, 通常以升/平方米·小时(L/m²·h)表示。
详细描述
渗透通量受到膜孔径、孔隙率、膜厚度等因素影响,是评价 陶瓷膜性能的重要参数之一。在相同条件下,渗透通量越高 ,膜的分离效率也越高。
分离效率
总结词
分离效率是指陶瓷膜在分离过程 中对目标物质的截留效果,通常 以截留率或分离因子来表示。
详细描述
分离效率与膜孔径、表面电荷性 质、膜厚度等因素有关。高效的 陶瓷膜应具有较高的分离效率和 较低的渗透通量损失。
陶瓷膜技术手册
• 引言 • 陶瓷膜技术概述 • 陶瓷膜的制备工艺 • 陶瓷膜的性能表征 • 陶瓷膜的实际应用案例 • 陶瓷膜技术的挑战与前景 • 结论
01
引言
主题简介
陶瓷膜技术是一种先进的分离技术, 广泛应用于化工、环保、食品等领域 。
它利用陶瓷材料制成的膜进行物质分 离,具有高效、节能、环保等优点。
加强国际合作与交流,共 同推动陶瓷膜技术的发展 和创新。
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目的和目标
目的
本手册旨在全面介绍陶瓷膜技术的原 理、应用、操作和维护等方面的知识 ,为读者提供实用的指导和参考。
目标
帮助读者了解陶瓷膜技术的特点、优 势和应用范围,掌握其操作和维护方 法,提高分离效率,降低成本,促进 该技术在各领域的广泛应用。

陶瓷膜的种类

陶瓷膜的种类

陶瓷膜的种类
2020.04.15
陶瓷膜的种类
多孔陶瓷膜的构型主要有平板、管式单通道和管式多通道3种,其中平板膜主要用于小规模的生产和实验室研究。

管式单通道膜面积较小,应用有限。

在大规模工业生产应用的陶瓷膜,通常采用管式多通道构型,即在一圆截面上分布着多个通道,一般通道数为7、19、37等。

陶瓷膜由于具有优异的耐高温、耐溶剂、耐酸碱性能以及机械强度高、容易再生等优点,在食品、生物、制药、新能源等领域展现出相当的应用前景。

比如在抗生素的分离提纯过程,首先必须经过发酵液的澄清除菌,随后对滤出的料液进行一定的纯化。

许多抗生素生产企业对氨基糖苷类抗生素发酵液的分离提纯均采用真空转鼓过滤器,这种工艺需先将发酵液酸化调至一定的pH值,然后用敷设助滤剂层的真空转鼓过滤器进行预过滤,再用板框进行复滤,之后才能进入提纯工序。

采用这种工艺不仅过程繁琐,而目有效成分收率低,经管板框滤室内形成的滤饼能够起到过滤的作用,但也同时会吸附一些有效目标产物,造成收率的损失。

而陶瓷膜过滤系统分离提纯抗生素,能使有效成分在过滤过程的收失损能够被减少。

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最先应用于美国的航天飞机和国际空间站, 最先应用于美国的航天飞机和国际空间站, 而后广泛应用于汽车、建筑、 而后广泛应用于汽车、建筑、海事等各个领 域。
陶瓷膜的运用技术
陶瓷膜运用技术也称陶瓷膜分离技术(Inorganic Membrane Technology),是20世纪开发成功的新兴高效、 精密分离技术。它是材料科学与传质分离技术交叉结合,以 分离效率高、设备简单、操作方便和节能等优点被各个领域 广泛应用。工业用陶瓷膜发展迅速,成为能源、资源、环保、 冶金、轻工、化工、石油化工、生物化工等工业过程技术进 步的支撑技术。 陶瓷膜的发展始于20世纪40年代,自80年 20 40 80 代起采用陶瓷、金属、金属氧化物及玻璃等无机材料制成的 陶瓷膜,以其优异的化学稳定性、热稳定性及高机械强度等 特点,逐步成为膜分离技术的主导技术。陶瓷膜分离技术其 工艺和设备已商品化,在苛刻条件下,对高温高压、腐蚀性 体系,表现出有机膜所不具备的功能。 陶瓷膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功 能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、 易于控制等特征,因此,广泛应用于食品、医药、生物、环 保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域, 产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为分离科学中最重 要的手段之一。
陶瓷膜的的性能
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、耐菌、耐高 温、抗污染、抗微生物能力强,不与微生物 发生作用、孔径分布窄、分离效率高、机械 强度高、膜再生性能好、分离过程简单、能 耗低、操作维护简便、膜使用寿命长等众多 优势。
陶瓷膜的种类及应用
陶瓷过滤膜
抗生素的分离提纯、食品工业、石化工业、 环境保护、生化制药等许多领域对膜技术的 应用。
陶瓷膜的组件
陶瓷膜是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而 成的非对称膜 非对称膜, 管状及多通道状, 成的非对称膜,呈管状及多通道状,管避密 在压力作用下, 布微孔 ,在压力作用下,原料液在膜管内或 在压力作用下 膜外侧流动,小分子物质(或液体)透过膜, 膜外侧流动,小分子物质(或液体)透过膜, 大分子物质(或固体) 大分子物质(或固体)被膜截留从而达到分 浓缩和纯化之目的。 离、浓缩和纯化之目的。
膜可以是固相、液相、甚至是气相的。用各种天然或人工材 料制造出来的膜品种繁多,在物理、化学、生物性质上呈现 出各种各样的特性。一直以来,膜的概念都没有明确的定义, 从事不同领域研究的专家们对于膜的定义理解并不完全相同, 不过表达的基本意思是一样的。1984年, Lakshminarayanaiah把膜广义地定义为“起栅栏作用,阻 止块体移动而允许一个或几个物类有序通过的相”。膜从广 义上可定义为两相之间的一个不连续区间。这个区间的三维 量度中的一度和其余两度相比要小的多。 大多数人会认为,陶瓷膜分离技术离生活非常遥远。其 实不然,陶瓷膜分离技术非常贴近我们的日常生活。如水、 果汁、牛奶、保健品、中药、茶食品、饮料、调味品等随时 可能接触到的,都会用到分离技术。 随着国民经济的迅速 发展,陶瓷膜分离技术的应用领域不但会越来越广泛,而且 其会被越来越多的人认识和接受。据初步统计,2001年全 世界膜和膜组件的销售额已接近80亿美元,成套设备和膜 工程的市场则已达到数百亿美 元,而且每年还在以 10%~20%的幅度递增,显示出这一新兴产业的广阔前景。
中国的陶瓷膜的发展
陶瓷膜技术是膜技术中的翘楚,但20世纪80年代发达国家已 在广泛应用时,中国在此领域却还是一片空白。十几年过去 了,依靠自主创新,中国陶瓷膜技术从无到有,不仅打破了 国外的封锁与垄断,还达到了国际领先水平。 膜是一种高分 子化学材料,它有无数个只能用微米甚至纳米计算的小孔, 既有分离、浓缩、净化和脱盐功能,又有高效、节能、环保、 分子级过滤等特征。膜技术发明之后便广泛运用于食品加工、 水质净化、环境治理、制药工业、化工与石油化工等领域, 用来实现产品的净化分离。陶瓷膜就是由经过高温烧结的陶 瓷材料制成的分离膜。由于具有独特的耐性,其一进入市场 便成为膜领域发展最为迅速、也最有发展前景的品种之一。 到1989年底,南京工业大学徐南平博士才开始了在陶瓷 膜领域的艰难探索。中国在陶瓷膜领域不仅打破了西方的封 锁与垄断,而且依靠自主创新达到了国际先进水平。
陶瓷膜
1.陶瓷膜的简介 2.陶瓷膜的组件 3.陶瓷膜的性能 4.陶瓷膜的种类及应用 5.陶瓷膜的运用技术 6.陶瓷膜的发展
材料概论
材科0902 2010-12-06
陶瓷膜的简介
陶瓷膜也称CT膜,是固态膜的一种,最早由日本的 大日本印刷公司和东洋油墨公司在1996年开发引入 市场。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、耐菌、耐高温、抗 污染、机械强度高、膜再生性能好、分离过程简单、 能耗低、操作维护简便、膜使用寿命长等众多优势。 陶瓷膜设备已经成功应用于食品、饮料、植(药) 物深加工、生物医药、发酵、精细化工等众多领域, 可用于工艺过程中的分离、澄清、纯化、浓缩、除 菌、除盐等。
膜分离被认为是一种高效节能的新型分离技术,是解决人类 面临的能源、资源、环境等重大问题的有效手段。有资料显 示,21世纪初,全球膜及其装备的年销售量超过100亿美元, 年增长率在20%左右。甚至有专家预言,21世纪膜技术以及 膜技术与其他技术的集成技术将在很大程度上取代传统分离 技术,达到节能降耗、提高产品质量的目的,极大地推动人 类科学技术的进步,促进社会可持续发展。膜技术的应用将 涉及化学工业、石油与石油化工、生物化工、食品、电子、 医药等行业,以膜技术为核心开发的净化水和净水设备将深 入到千家万户。 徐南平填补中国陶瓷膜技术空白其实,早在20世纪40年代, 美国科学家就掌握了陶瓷膜技术,但那时这种技术只用于高 端领域,属于国家机密。1989年底,南京工业大学膜科学技 术研究所年轻的教师徐南平博士瞄准国内这一空白领域,毅 然决然地做了中国陶瓷膜技术产业化的探索者。他从零开始, 艰苦创业,开展了陶瓷膜工业生产、人才培养、行业标准制 定和推广应用工作。经过十几年的努力,终于在中国形成了 能够与国际先进技术相竞争的
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