无机分离膜在微米和亚微米固液分离中的应用
* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-10-04 20:28:41 * 浏览: 3
无机分离膜在微米和亚微米固液分离中的应用1无机分离膜1.1无机分离膜的特性和发展自1980年代以来，已经使用了由无机材料制成的无机膜，例如陶瓷，金属，金属氧化物和玻璃。由于其优异的化学稳定性，热稳定性和较高的机械强度，无机膜的开发和应用变得日益活跃，它已成为以有机膜为主导的膜分离技术的重要补充。与有机膜相比，无机膜具有以下特征：1.耐高温。无机膜可在高达400°C或什至高达800°C的温度下使用，使其非常适合直接分离高温工艺产品或人为升高的温度以进行高粘度流体分离以及食品和生物工程应用中的直接高温。蒸汽清洁和消毒。 2化学稳定性好。无机膜耐酸，碱和有机溶剂，适用于广泛的pH范围。因此，它可以在强酸和强碱介质下使用，并可以通过强酸和强碱等化学试剂清洗。另外，无机膜可用于非水体系的分离。 3机械强度高。无机膜，特别是分离膜，通常以载体膜的形式使用，其机械强度比有机膜的机械强度高得多，因此可以在更高的压力下使用，膜组件和膜片。膜的微孔不会变形和损坏，可以承受高压反冲。再生。 4．强大的抗菌能力。通常，它不与微生物相互作用。它是无毒的，不会污染分离的系统。因此，它在食品和生物化学领域具有独特的优势。 1.2无机分离膜及分离装置工业用无机分离膜大多为不对称结构，主要由三层结构组成：多孔载体，过渡层和活性分离层。多孔载体的功能是增加膜的机械强度。孔径通常为10-15μm。它通常由氧化铝，氧化锆，碳，金属和碳化硅等材料制成。过渡层的作用是防止活性分离层。在制备过程中，颗粒渗透到多孔载体中，通常具有0.2至5μm的孔径，并且每层的厚度不超过10μm。活性分离层是膜，并且分离过程主要在膜上进行，并且其厚度为0.5至10μm。孔径为4nm至5μm。目前，工业无机膜主要包括管状，中空纤维，多通道蜂窝和平板型，根据孔径可分为微滤（MF），超滤（UF）和纳滤（NF）。无机膜在液体过滤分离中主要采用错流过滤法，错流过滤是指压力驱动的过滤过程，其中主体的流动方向平行于过滤表面。早在1960年代，交叉流过滤就应用于反渗透和超滤过程。近年来，错流过滤已成功应用于微滤过程。特别是在无机膜应用中，主要使用错流过滤。与传统的Ded-end过滤相比，错流过滤可以有效地改善过滤操作。由于流体流平行于过滤表面，因此会发生表面剪切。它可以带走膜上的表面沉积物，防止滤饼积聚和平衡，因此过滤操作可以长时间连续进行。 2无机分离膜在微米和亚微米固液分离中的应用2.1在精细化工，湿法冶金，制药，轻工，电子，食品等行业中，微米和亚微米固液分离的现状经常需要制备微米和亚微米级微米级超细粉产品通常涉及化学和生化行业中原料液体的提纯。这些过程涉及微米和亚微米颗粒的固液分离。主要的工业应用实例如下：1提纯用于氯碱盐水生产的原料液，过氧化氢生产的水性原料，腈纶生产的硫硝酸钠溶液，粘胶纤维生产的纺丝酸浴，三聚氰胺原料液体，催化裂化除去焦蜡油中的焦粉，澄清镀液并过滤。 2精细无机化工氢氧化钡和氢氧化钡（1〜2μm）的过滤和洗涤，立德粉生产中硫酸钡和硫化钡（0.5μm）的过滤，沸石催化剂的过滤（0.2μm），偏钛酸的洗涤，回收在钛白粉生产中，回收超细粉末产品。 3废水处理对重金属离子废水进行沉淀过滤，对硝基酚钠废水的过滤和回收，并在黄铁矿焙烧炉中通过湿法除尘进行废水处理。 4其他液固催化反应中催化剂的循环利用，生化和食品工业中脱色活性炭的去除。微米和亚微米颗粒的固-液分离是困难的，特别是液-固非均相的有效分离特别困难。传统的重力沉降几乎是不可能使用的，以滤布为过滤介质的过滤技术分离效率低，滤液的质量难以保证。超速离心机对于固体含量较低的溶液非常有效。因此，微米和亚微米颗粒的固液分离率低通常是影响当前工业生产中产品产量，成本和质量的主要因素。膜分离技术用于液固分离微米和亚微米颗粒具有显着的优势：分离效率高，能耗低，装置简单，操作简便。然而，由于诸如材料特性和操作模式的因素，许多聚合物膜的应用受到限制。无法实现使用聚合物膜回收偏钛酸颗粒。相反，无机膜耐酸，碱，有机溶剂，高温，高机械强度，并且可以进行高压反冲再生。因此，采用无机膜错流过滤技术分离溶液中的细颗粒是合适的选择，特别是在化工，石化等行业，无机膜的应用具有明显的优势。陶瓷过滤器陶瓷膜陶瓷膜过滤器
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