高渗透性中空纤维陶瓷膜
* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-12-14 0:18:39 * 浏览: 18
背景技术陶瓷膜由于具有诸如耐高温，高强度，耐化学性，非生物降解，可控制的孔径分布，易于再生以及使用寿命长等优点而引起了广泛的关注。它们在废水和废气处理领域具有广阔的应用前景。现有技术的陶瓷膜通常是单通道或多通道管状构造的膜，并且其外径通常为3至20cm。膜单位体积的堆积密度小（lt，300m2 / m3）。膜设备占用空间大，分离效率高。而且，陶瓷膜通常通过颗粒之间的自由堆积形成孔，孔隙率一般低于35％），并且流体渗透阻力大，因此现有的陶瓷膜不能满足大规模的水处理和高温废气的要求。过滤和纯化。在某些应用中，迫切需要降低膜的抗渗透性，减少压力损失（降低背压），并有效提高过滤效率。因此，近年来进行了很多研究。其中，通过相转化法制得的中空纤维状陶瓷膜（外径小于2mm）具有很高的每单位体积堆积密度（＞ 1000m2 / m3），制备工艺简单。 ，低成本和其他突出的优点已经得到了广泛的关注和应用。目前，在现有技术中通过相转化法制备的中空纤维陶瓷膜通常使用水作为内部和外部胶凝剂。中空纤维构造的陶瓷膜通常具有典型的不对称结构，如图1所示。构成手指状的孔层2和中间的海绵状层3。由于存在大量的层并且中间具有厚的海绵层2，因此现有结构对跨膜流体的抵抗力较大。另外，手指状细孔层2的细孔形状为短的小手指状。皮质的密度是等效的，因此内皮层也将引起部分阻力，这不利于降低膜阻力，这将导致较低的膜渗透通量，影响膜的渗透性，并且不利于提高中空纤维陶瓷膜的分离效率。本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构不对称，结构合理的中空纤维陶瓷膜，以降低跨膜的渗透阻力，提高膜的渗透通量，从而有效地改善膜。渗透性能。通过以下技术方案实现该目的：提供一种高渗透性的中空纤维陶瓷膜，其由内表层，指孔层和外多孔层按从内到外的顺序组成。本实用新型减少了现有中空纤维陶瓷膜的层数，省去了现有技术中的中间海绵层，有利于降低跨膜渗透性。此外，本实用新型主要由指状孔层组成，其厚度为膜壁厚度的90％至95％，并且其孔沿膜管的径向延伸并穿透层。本实用新型主要由中间厚的手指状孔隙层组成，孔隙形状为长而大的手指状，有利于降低耐流体渗透性，提高渗透率。在上述方案中，根据本发明的外部多孔层的厚度为10至30μm，并且内部表层的厚度为1至5μm。本发明的外部多孔层可以是海绵状层。本实用新型具有以下有益效果：减少了现有中空纤维陶瓷膜的层数，消除了现有技术中的海绵层造成的弊端，并使用了大的手指状孔层在中部主要是从根本上改变了中空纤维陶瓷膜的结构。膜的孔隙率可以达到50％以上，并且内部表面的孔径和孔隙率大于外表面。 ，并降低跨膜的渗透阻力，增加膜的渗透通量，有效地提高膜的渗透性能。陶瓷过滤器，陶瓷膜，陶瓷膜过滤器
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