组合式蜂窝陶瓷膜滤芯

背景技术与其他分离工艺相比，膜分离是一种相对简单，低能耗的分离工艺。原则上，混合物中的成分可以回收再利用。因此，它被广泛应用于生物工程，石油，化工，冶金，医药等领域。膜分离是通过膜组件实现的，膜组件的核心部分是过滤膜。与有机膜相比，陶瓷滤膜具有化学稳定性好，机械强度高，抗微生物能力强，耐高温，孔径分布窄，分离效率高的优点。由于陶瓷材料的相对较好的刚性和制备方法的限制，当前的现有技术陶瓷膜主要是管状的和多通道的管状的。然而，由于具有单管构造的陶瓷膜的膜密度低（每单位体积的膜面积），当前大多数商业生产的陶瓷膜都通过增加通道数（例如7、19、37）来提高膜密度。频道）。另外，为了进一步增加膜面积，当前的陶瓷过滤元件还采用蜂窝陶瓷结构，其通过增加膜孔的数量和减小孔的直径来增加每单位体积的膜面积。然而，在现有技术的多通道/蜂窝状陶瓷管构造中，由中心位置的孔形成的渗透物需要行进很长的距离以溢出到管外，这明显增加了膜的渗透阻力并降低了渗透率。 。此外，随着蜂窝状陶瓷过滤膜的孔的直径的减小和孔壁的厚度的减小，更多的膜孔的渗透物只能通过蜂窝状陶瓷载体的内部孔渗透到出口。 ，渗透液的传输阻力也明显增加。为了解决这个问题，对于蜂窝陶瓷膜，现有技术通常采用将一部分膜孔改成渗透通道以减少渗透水的路径的方法，或者在孔口，部分孔沿十字形开缝。离开的截面方向将出口部分开槽作为渗透水出口，然后通过烧结方法堵塞渗透水通道的端口，此外，中央通道也没有涂层以过滤渗透侧，并且中心孔处使用排水管以渗透。提取液，中心孔和排水管之间的间隙用环氧树脂密封，以降低渗透阻力并增加渗透通量。然而，现有技术的蜂窝陶瓷管结构仍具有以下技术缺陷：（1）使用部分通道作为渗透通道可以减少渗透水的路径，但是也减小了单位体积的膜面积，这违反了通过蜂窝状结构增加膜面积的初衷。 （2）需要对陶瓷膜进行后处理。对于陶瓷膜，后处理更加困难，这进一步增加了制备过程的复杂性。 （3）开槽或加排水管等方法，需要将端口密封，不易密封，容易引起渗透物和物料混合。例如，堵塞开槽口的方法涉及干燥和烧结过程，并且堵塞材料和蜂窝状陶瓷的性能之间的差异很可能形成孔，这很容易导致材料和水的污染。过滤过程。 （4）蜂窝陶瓷膜的制备工艺较多，工艺复杂，引入缺陷的可能性增加，无缺陷陶瓷蜂窝膜的得率降低，特别是大容量陶瓷蜂窝膜。产率的增加将较低，从而进一步增加了已经相对较高的陶瓷膜成本。具体内容旨在克服现有技术的缺点，并提供一种具有高渗透通量和单位体积膜面积，结构和尺寸的组合式蜂窝陶瓷膜过滤器元件。充分的制备工艺，有效降低了抗渗透性，同时大大提高了蜂窝陶瓷膜的得率，降低了陶瓷膜的成本。该目的是通过以下技术方案实现的：提供一种组合式蜂窝陶瓷膜滤芯，其包括蜂窝陶瓷支撑体和设置在其中的过滤通道，此外，还包括支撑件和紧固件，所述蜂窝陶瓷支撑件主体为平板状，过滤通道的轴线与蜂窝陶瓷支撑体的板面平行，并排排列在蜂窝陶瓷支撑体中，形成蜂窝陶瓷膜单体，蜂窝陶瓷膜单体为上述的两种或两种以上，并隔开间隔地堆叠和结合，将紧固件布置在组合的蜂窝陶瓷膜单体的外围，支撑构件位于相邻的蜂窝陶瓷膜单体之间，并且紧固件和蜂窝状陶瓷膜单体之间位于阀体与滤池的通道之间。过滤通道是材料通道和液体通道，并且每个蜂窝状陶瓷膜单体均呈平板状，因此陶瓷膜的穿透距离较短。蜂窝状陶瓷膜单体之间的间隙是渗透通道。渗透物穿过过滤器通道的孔壁后，通过蜂窝状陶瓷膜单体之间的间隙流出，从而具有较高的渗透通量。还可以采取以下其他措施：支撑构件可拆卸地布置在过滤器通道的端口处。这样，可以通过根据渗透量调节载体的厚度来调节渗透液通道的宽度，此外，方便拆卸和清洗严重污染或更换有缺陷的蜂窝陶瓷膜单体。为了降低渗透液的透过阻力，蜂窝陶瓷膜单体中的过滤通道直接与渗透液通道相邻，即过滤通道可以是单排通道，也可以是双排通道。通常具有较高的单位体积膜面积。 。此外，蜂窝状陶瓷膜单体中的过滤通道与蜂窝状陶瓷载体的外表面之间的壁厚小于其他部分的壁厚，从而具有更短的穿透距离并提高了蜂窝状陶瓷载体的强度。蜂窝陶瓷膜单体具有垂直于过滤器通道的轴线的矩形横截面形状，并且组合的蜂窝陶瓷膜过滤器元件是长方体。或者，截面形状是弧形梯形，并且组合的蜂窝状陶瓷膜过滤器元件是圆柱体。过滤器通道的横截面形状可以是正方形，矩形，六边形或三角形。蜂窝陶瓷载体是Al 2 O 3，TiO 2，堇青石，莫来石，高岭土和SiC的一种或几种组合。过滤通道的过滤层是Al 2 O 3，TiO 2，ZrO 2，堇青石和莫来石中的一种或组合。它具有以下有益效果：（1）它具有高的渗透通量，并且蜂窝陶瓷膜单体的膜面积的单位体积是平坦的，渗透距离短，抗渗透性大大降低，并且具有较高的渗透通量。可以调节蜂窝状陶瓷膜单体之间的间隔，即渗透通道的宽度，因此可以根据渗透通量的大小容易地调节渗透通道，从而避免了单位体积的膜面积的减小。由过大的渗透通道宽度引起，有助于增加陶瓷膜的密度。 （2）配置和制备工艺简单，有效提高了蜂窝陶瓷膜的得率。扁平蜂窝状陶瓷膜单体的体积小，并且单一产品中出现缺陷的可能性大大降低。同时，结构简单，由蜂窝陶瓷膜单体的可拆卸组合而成，易于拆卸和清洗严重的污垢。陶瓷膜单体的使用，仅更换有缺陷的陶瓷膜单体即可恢复蜂窝陶瓷膜成分的分离和渗透，不会整体报废，大大提高了陶瓷膜的得率，降低了陶瓷膜的成本。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器