陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器
赤峰工业陶瓷膜所述陶瓷膜过滤管是由多孔陶瓷管作基体，其内表周面复合有一层孔径1-100μm的赤峰无机陶瓷膜工作层所述沉渣室内装有与排污口连通的排污盘管。所述集油室内设有蒸汽清扫管。所述集油室、过滤室、沉渣室内分别设有检修人孔。工作过程：工业废水从进液口进入集油室，将所携带的油全部聚集在集油室的顶层，聚集到一定量时，由排油口排出，废水在外压作用下经陶瓷膜过滤管的微孔渗透到过滤室，经出液口排出；杂质则沉入到沉渣室内，聚集到一定量时，由排污口排出；运行一定时间后杂质会附着在陶瓷膜过滤管的表面，影响过滤效率，要进行反冲洗，即反冲洗水从出液口进、从进液口出。本实用新型结构简单，加工、安装和使用方便；尤其是过滤面积大、处理量大、易反冲、过滤水质质量好、不容易堵塞；使用寿命长，可应用于石化、冶金、电力、化工、化肥、制药、市政等含油或大分子污水的处理。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。
赤峰高性能陶瓷膜但随着膜分离技术及其应用的发展，对膜的使用条件提出了越来越高的要求，需要研制开发出极端条件膜固液分离系统，和有机膜相比，赤峰无机陶瓷膜具有耐高温、化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂、机械强度高，可反向冲洗、抗微生物能力强、可清洗性强、孔径分布窄，渗透量大，膜通量高、分离性能好和使用寿命长等特点赤峰无机陶瓷膜在水处理中应用的障碍主要有二个方面，其一是制造过程复杂，成本高，价格昂贵；其二是膜通量问题，只有克服膜污染并提高膜的过滤通量，才能真正推广应用到水处理的各个领域。美国西雅图环境科技公司研发的涤饵DEAR赤峰无机陶瓷膜系统，是在普通陶瓷膜研究的基础上，通过高科技改造，减少膜污染，大大提高膜通量，有效克服了赤峰无机陶瓷膜在水处理中应用的主要问题，使赤峰无机陶瓷膜应用于水处理成为可能。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。
赤峰陶瓷平板膜封孔大多有利于膜层的致密，但与抗高温性能的提高没有必然关系图3是膜层试样及其经过0.4g/mL硅酸钠溶液封孔后的试样在700℃下的高温氧化增重曲线。高温氧化测试表明:硅酸钠溶液封孔的试样与未经封孔的试样相比其氧化增重曲线要低，这说明经过硅酸钠溶液封孔的试样高温氧化增重量有所降低，封孔不仅增加了膜层的致密性也提高了抗高温氧化性能。4结论封孔后膜层孔洞明显变小；钛酸四丁酯/乙醇法封孔方法不仅没有带来抗高温氧化性能的提高反而下降；硅酸钠溶液法封孔方法提高了抗高温氧化性能。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。
赤峰陶瓷膜元件徐南平院士主持承担了我国膜领域国家“973”项目、国家“863”项目、国家自然科学基金、国家杰出青年基金项目、国家国防重点研究项目、国家计委产业化专项项目、江苏省科技攻关项目等四十余项科研项目的研究工作获教育部“霍英东青年教师”教学奖、全国教师、江苏省劳动模范、江苏省首届“创新创业人才”等荣誉称号，是有突出贡献的中青年专家、国家“百千万人才工程”培养人选、江苏省“青蓝工程”跨世纪学术带头人、江苏省学科带头人、江苏省“333工程”层次培养对象。陶瓷膜是一种工业上的精密过滤分离技术及装备，20年前我国在这一领域几乎是一片空白。1989年底，刚刚取得南京工业大学博士学位的徐南平开始了他在陶瓷膜领域的艰难探索。如今，徐南平在膜材料设计与制备领域已出版专著两部，获专利17项，三次获得国家科技进步奖和技术发明奖。他主持的南京工大膜科学技术研究所成为国际无机膜学术界关注的高水平实验室之一，他主持研发的陶瓷膜制备技术及产品也占到了国内市场的2/3。最初搞陶瓷膜研究，我是‘不会，没钱，没人’，完全是白手起家。”徐南平回忆说：“陶瓷膜技术是化学工程与材料科学的交叉学科，我选定这一研究时仅具有化学工程的学科背景，材料科学的知识需要‘恶补’。同时，因为陶瓷膜技术可用于核工业，西方国家把它作为核心机密技术，我们可以查阅的资料少之又少。在这种情况下，我们只能加倍努力。”早晨六点多钟起床，除教学之外，就是查资料、做实验，一直到午夜方止。
赤峰纳米材料专用陶瓷膜设备3、截留：杂质颗粒由于比微孔孔道大而被捕捉，属表面过滤截留只与杂质颗粒的大小有关，而与流速及流体粘度无关。当含沉流体流经多孔无机膜分离组件时，大于过滤元件微孔径的颗粒被截留在表面形成滤饼层，小于无机膜孔径的颗粗由于惯性及布朗运影响而离开流线与孔道避接触，仍有部分颗粒被截留在表面或沉积在多孔陶瓷孔道内。由于多孔微孔通道迂回曲折，加上流体介质在多孔陶瓷表面形成的架桥效应及惯性冲撞和布朗运动影响，因此其过滤精度要比本身孔径小的多。一般其过滤精度可在分离组件孔径的1/15～1/20之上。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。
4在功能性因子的分离提取中的应用随着功能性食品的开发，功能性因子的研究也越来越成为众多食品及药学科研单位及相关的大专院校的研究热点而功能性因子大多都存在于天然草本植物的提取液之中，与一些蛋白质、淀粉、糖等大分子物质共存，给其分离带来了很大的难题。而使用超滤及微滤陶瓷膜分离技术能够很好的解决这一难题。江南大学食品学院周惠明博士就是采用了由荷兰生产的陶瓷膜，对小麦胚芽水溶性提取物中的谷胱甘肽的分离进行了试验研究，他分两步分离的过程，先使用600nm的陶瓷膜分离，然后再使用5nm的陶瓷膜进行过滤。试验结果表明：可以有效截留分子量10kd以上的蛋白质，透过液中的蛋白质含量可以下降，而谷胱甘肽保留在透过液中，为谷胱甘肽的富集提供了方便。5在油脂工业中的应用膜在油脂工业上的应用是近三十年才开始的，在最初的二十年中，有许多实验室的研究但很少工业化，如：用反渗透脱除混合油溶剂，超滤去除油中磷脂和脂肪酸，超滤对含油废水的处理。真正把膜分离技术应用于油脂工业的是无机膜的出现，由于其耐高温、耐有机溶剂、机械强度大等优点，非常适用于油脂精炼工艺的应用。主要是在以下几大工艺中的应用：脱胶、脱酸、脱色和溶剂回收等。另外赤峰无机陶瓷膜也可以用于磷脂的制备，不仅可以省去油脂精炼工艺中脱胶用水和离心机的使用，而且可以省去投资较大的旋转薄膜蒸发器。得到的磷脂产品可以与传统方法制备的产品媲美。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。
Oh等采用微波烧结技术制备多孔Al2O3-ZrO2陶瓷，结果显示，相比于传统烧结技术，其具有更高的弹性模量及断裂强度，机械强度显著增强在缩短烧结周期方面，一些研究者借鉴低温共烧陶瓷技术在多层结构陶瓷元器件封装领域的成功应用，提出采用共烧结技术来减少烧结次数，从而降低烧结成本。feng等采用在刚性支撑体将过渡层和分离层共烧结从而实现双层Al2O3微滤膜的制备后，又进一步制备出ZrO2及Al2O3微滤膜。Qiu等以TiO2陶瓷纤维作为过渡层材料、TiO2溶胶作为分离层材料，通过将分离层材料掺杂入过渡层以实现共烧结，从而制备出具有高通量、高分离选择性的TiO2超滤膜，同时解决了TiO2陶瓷纤维成膜结合强度较差的缺点。DOng等以两种低成本的、具有较小的烧结收缩差异的工业级堇青石粉体为原料，采用共烧结技术制备出双层高质量堇青石微滤膜，平均孔径分别为1.55μM和2.17μM。综上所述，低成本陶瓷膜制备技术主要是基于采用低廉的陶瓷膜制备原材料、通过添加烧结助剂和优化烧结条件等方面来考虑，为推进陶瓷膜大规模工业化应用奠定良好的基础，但其在强酸强碱等苛刻环境中的应用稳定性尚需更深入的考察。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。
这对餐饮废水的处理具有非常重要的现实意义，可大大降低高浓度餐饮废水的处理费用3结论操作参数对膜通量有较大影响。随过滤压差增大，膜通量增大；随膜孔径增大及运行温度升高，膜通量增大。操作参数对餐饮废水的COD去除率也有影响。随膜孑L径增大及进水浓度升高，废水COD的去除率增大；但膜内压力对COD去除率影响不大。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。
发明内容针对上述问题，本发明的目的在于设计一种制造成本低、膜通量大的A1203_Si02陶瓷膜及其制备方法为达到上述问题，本发明所提出的技术方案为：一种A1203_Si02陶瓷膜，包括支撑体和分离层，其特征在于：所述的分离层采用纳米Si02、PVA、甘油、水组成的制膜液通过溶融-凝胶法涂覆于支撑层内表面制得。进一步，所述的制膜液中各物料的组分分别为纳米Si0213%PVA15%、甘油10-22%、水50-57%进一步，所述的分离层的厚度为50-60μm。进一步，所述的支撑体所用原料及各组分质量百分比分别为：陶瓷膜支撑体粉体90-95%，造孔剂1-5%，粘结剂0.5-5%，烧结助剂0.5-5%。进一步，所述的陶瓷膜支撑体粉体为纳米A1203，所述的粘结剂为聚乙烯醇、聚丙烯酸或酚醛树脂的任意一种或几种，所述的烧结助剂为高岭土、膨润土、氧化镁中的任意一种或者几种的混合，所述的造孔剂为碳粉。本发明还涉及上述A1203_Si02陶瓷膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：将支撑体所用原料混合搅拌均匀，使用共混粒子烧结法，在温度12000C-1600℃下，烧结时间4-6h，自然降温得支撑体；步骤2：把不同配比的纳米Si02和水混合后在20℃左右的环境下陈化Mh，再加入不同比例的PVA和甘油作为添加剂得到制膜液；步骤3：将制膜液多次涂覆在陶瓷膜支撑体内表面上，至表面均匀为止，放置干燥，最后把干透后的陶瓷膜放入烧结炉中于800℃下烧结，即得A1203-Si02陶瓷膜。进一步，所述的支撑体所用原料及各组分质量百分比分别为：陶瓷膜支撑体粉体90-95%，造孔剂1-5%，粘结剂0.5-5%，烧结助剂0.5-5%。进一步，所述的陶瓷膜支撑体粉体为纳米A1203，所述的粘结剂为聚乙烯醇、聚丙烯酸或酚醛树脂的任意一种或几种，所述的烧结助剂为高岭土、膨润土、氧化镁中的任意一种或者几种的混合，所述的造孔剂为碳粉。进一步，所述的制膜液中各物料的组分分别为纳米Si0213%PVA15%、甘油10-22%、水50-57%进一步，所述的涂覆次数优选3-5次。进一步，所述的分离层的厚度为50_60μm。综上所述，本发明所述的A1203_Si02陶瓷膜，采用纳米Α1203作为主要原料，碳粉为造孔剂，利用共混粒子烧结法，制备纳米A1203支撑体，并且采用溶融-凝胶法在支撑体内表面上涂覆纳米Si02、PVA、甘油等材料组成的制膜液，形成A1203-Si02陶瓷膜，解决了制作成本高，膜孔径不均匀等问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种呈非对称结构、构型合理的中空纤维陶瓷膜，以降低跨膜渗透阻力、提高膜渗透通量，从而有效提高膜渗透性能目的通过以下技术方案予以实现：提供的一种高渗透性中空纤维陶瓷膜，由内向外依次由内表皮层、指状孔层、外部多孔层构成。本实用新型减少了现有中空纤维陶瓷膜的层数，消除了现有技术位于中间的海绵状层，有利于降低跨膜渗透阻力。进一步地，本实用新型主要由所述指状孔层构成，其厚度占膜壁厚度的90～95%，其孔呈膜管径向延伸并贯穿所处层。本实用新型主要由中间较厚的指状孔层构成，且其孔形为较长的大指状，有利于降低流体渗透阻力和提高渗透性。上述方案中，本实用新型所述外部多孔层的厚度为10～30μm，内表皮层的厚度为1～5μm。本实用新型所述外部多孔层可以为海绵状层。本实用新型具有以下有益效果：本实用新型减少了现有中空纤维陶瓷膜的层数，消除了现有技术位于中间的海绵状层所带来的弊端，且以位于中间的大指状孔层为主，从根本上改变了中空纤维陶瓷膜的构型，膜孔隙率可以达到50%以上，且内表面孔径和孔隙率大于外表面，更加有利于处于外表、较薄的多孔层充当分离层，并且降低了跨膜渗透阻力、提高了膜渗透通量，有效提高了膜渗透性能。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。
