专业娄底陶瓷膜生产厂家
娄底耐酸碱陶瓷膜无机膜由于具有很多优点,如耐腐蚀性、耐高温、耐生物降解性、易清洗、寿命长等,正日益受到广泛关注.20世纪80年代初日本汉方制剂专利中已采用微滤澄清水煎液再超滤除杂的工艺.目前国内在中药制剂方面也有研究和应用.我们采用南京化工大学膜科学技术研究所研制的陶瓷微滤膜,研究澄清中药黄芩提取液的陶瓷膜过滤技术,取得了良好的效果.实践证明,无机膜微滤技术是一种现实可行的技术,为中成药工业的技术革新提供了一条全新的、切实可行的途径.1实验1.1仪器与试药1.1.1仪器IM-1-1型娄底无机陶瓷膜微滤机(滤膜为19通道内管式陶瓷微滤膜,主要成分为氧化锆、氧化铝,内径8mm,外径12mm,管长1000mm,膜平均孔径0.2m,南京化工大学膜科学技术研究所研制);Agilent1100高效液相色谱仪,HP1100四元泵,HP1100紫外二极管矩阵检测器,HP1100自动进样器,ChemStation色谱工作站(美国Agilent公司).1.1.2试剂甲醇(色谱纯);乙腈(色谱纯);磷酸(A.R.);水为自制高纯水.1.1.3药材及对照品黄芩购自昆明市药材公司,经鉴定为中国药典2000版一部正品;黄芩苷购自中国药品生物制品研究所.1.2实验方法1.2.1药材提取方法以市售黄芩5kg为原料,水煎2次,次加水10倍量,第2次加水8倍量,每次沸腾1.5h后用4层纱布趁热过滤,滤液合并后作为微滤原料.滤液外观呈黑绿色,悬浮物多,浑浊不透明.1.2.2微滤方法实验时采用单根膜管,微滤机采用错流过滤方式,流程见图1.把料液加入储槽,经离心泵循环打入膜组件进行过滤,渗透液由膜组件侧面出口流出,截留液流回储槽,流速及过滤压差由阀门调节控制,流速由流量计读数换算得到,过滤压差由进口压力p1和出口压力p2相减得到.实验首先测定了2种不同膜材料下药液微滤时间对膜通量的影响(以便找出合适的膜材料);之后选择合适的膜材料测定不同流速、不同过滤压差对料液膜通量的影响(以便确定出合适的操作条件);在合适的条件下将药液进行循环微滤,待药液微滤至原液的80%时,加入适量的蒸馏水继续微滤,直到微滤液收集到原液质量的95%时,停止微滤.截留液称质量或量取体积,取样后弃去;微滤液称重或量取体积,取样后浓缩备用.最后进行膜污染的清洗实验.1.2.3定量分析方法黄芩苷采用高效液相色谱法测定,条件如下:色谱条件:参照中国药典2000年版一部黄芩项下HPLC含量测定方法,安捷仑EclipseXDB-C18柱(直径为5m,4.6mm150mm),流动相为V(甲醇)V(水)V(磷酸)=47530.2),检测波长为280nm,流速为1.0mL/min.对照品溶液的制备:精密称取黄芩苷对照品适量,加甲醇制成1mg/mL的溶液,即得.标准曲线回归方程为:A=32365.56-1997.75,r=0.9999(n=5),其中为黄芩苷质量浓度,单位g/mL;A为积分面积.供试品溶液的制备:精密量取黄芩提取原液、经过陶瓷膜处理的过膜液各0.5mL,加甲醇1.0mL摇匀,离心,取上清液即得.测定法:分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各5L,注入液相色谱仪,测定,即得.固形物含量依药典法(2000年)进行测定.2结果与分析2.1采用不同的膜材料考察微滤时间对膜通量的影响图2为22、过滤压差0.10MPa、流速5m/s条件下,采用不同膜材料Al2O3,ZrO2,考察膜通量随时间的变化关系,结果如图2所示.从图中我们可以看到,ZrO2的性能优于Al2O3.膜的材料性质包括膜的化学稳定性、热稳定性、表面性质及机械强度等,它对膜的分离性能影响很大.就ZrO2膜来说,0~10min,通量下降较快;10~60min,通量维持在160L/(hm2)以上;1h以后通量平稳下降.造成通量下降的主要原因是料液与膜之间相互作用产生吸附,改变了膜的特性,形成膜孔道的堵塞,同时料液中难溶性的固形物会在膜表面或膜孔中沉积,加重了膜的污染;随着过滤的进行,膜面错流的剪切作用使膜面滤饼层达到动态平衡,过滤阻力趋于稳定,这样膜通量就会平稳、缓慢地下降2.2膜面流速对膜通量的影响膜面流速是影响膜通量的主要因素之一.图3为ZrO2膜、22、过滤压差0.08MPa的条件下不同流速对膜通量的影响.从图3可见,当流速小于4m/s时,增大膜面流速可以有效地增大膜通量;当流速大于4m/s时,增大膜面流速反而会使膜通量减小.这是由于较高的剪切速度有利于带走沉积于膜表面的颗粒、溶质等,减轻膜污染,减轻浓差极化的影响,因而可以有效地提高膜通量[5].但过高的膜面流速会使单位时间循环量增大而膜通量减小.本体系最适宜的流速为4m/s.2.3操作压差对膜通量的影响操作压差也是影响膜通量的最主要的因素之一.图4为ZrO2膜、22、膜面流速为4m/s条件下测得的不同操作压差下的膜通量值.图中表明,当压差在0.10MPa以下时,操作压差与膜通量呈正比关系,膜通量随压差的增大而增大;当压差超过0.10MPa时,膜通量随压差的增大反而减小.这是因为无机膜过滤过程中存在着一个临界压力,在临界压力之下,膜通量与操作压差呈正比关系;而在临界压力之上,由于浓差极化等因素的影响,过滤压差与膜通量不再存在正比关系[5].所以,通过增大压力来增加膜通量要受到一定的限制,同时在高压下,泵的能量消耗较高.所以在本体系中,适合的操作压差为0.06~0.10MPa.2.4膜的清洗及再生实际操作过程中,膜通量会不断下降,这就需要适时地对膜进行清洗,以延长膜的使用寿命,降低生产成本,提高产品的收率.无机膜的价格相对较高,因此确定有效且稳定的清洗方法就显得特别重要.实验中采用了强碱、强酸交替清洗的方法,并测定了膜通量的恢复率.膜通量的恢复率可由下式得到2.5黄芩苷质量分数测定结果用高效液相分别测定了微滤前后黄芩提取液中有效成分黄芩苷的质量分数,结果见表2.3结论本文提出的用陶瓷膜对黄芩提取液进行澄清过滤在工艺上是可行的,其优点在于:抗污染能力强;对料液的前处理要求不高;膜可以反复再生;杂质去除彻底,透过液澄清透明,产品质量能得到充分保证等.具体情况见表1.对于本体系来说,适宜的操作条件为:ZrO2膜、常温、膜面流速4m/s、过滤压差0.06~0.10MPa;膜的清洗和再生方便,用多种清洗剂清洗后,膜通量恢复率可达96%以上.娄底无机陶瓷膜澄清中药提取液的研究尚有许多不足之处,如膜通量存在衰减问题、膜的污染速度较快、对某些成分有吸附作用等,这些都还在探讨、研究中.但是,该技术的显著优点是不可忽视的,其应用前景也是十分广阔的.陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。
娄底含油废水处理另外在一些生物质气化及发电领域,高温陶瓷膜材料可用于这些高温合成气净化,以提供洁净的高温合成气体,减少Pm2.5排放如英国glosfume技术有限公司从2007年开始采用其开发的陶瓷纤维过滤元件用于生物质锅炉高温气体净化,至今已开发250余台套,用于50KW到10mW的生物质气化锅炉,可以控制在在1ug/m3以下。同样高温陶瓷过滤材料在油页岩气化、煤低温裂解、蒸馏合成气净化等方面应用广泛。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。
娄底镀铜脱脂废水3.有机卷式复合膜分离系统有机卷式复合膜的应用主要集中在两点:一是有机卷式超滤系统-对来料中的可溶性的物质进一步分离、纯化;二是采用纳滤或反渗透系统对液料进行浓缩、脱小分子杂质(比如无机盐等)有机卷式膜系统的分离精度更高,主要对提取澄清液中可溶性的有机分子,比如对澄清液中蛋白、多糖等进一步分离,以提高料液的纯度,便于后续工段的精制,该类系统的分离范围限于分子级别。该系统分离类别为深度纯化工段,其进料为提取经过前段的澄清之后的料液-真溶液状态(见图3)。纳滤或反渗透浓缩系统主要是去除来料中的水份,起预浓缩作用。该类系统相对传统的浓缩系统而言,的优势是运行很低,且在常温下运行。卷式膜分离系统具有如下特点:(1)分离精度高,涵盖微滤至反渗透,膜芯品种丰富。(2)可实现常温或低温密闭操作,避免有效成分活性的热失活现象。(3)PLC上位机全自动化控制,操作简单,极大的降低劳动强度,易于清洗和维护。(4)膜芯填装密度高,设备制作紧凑,占地面积小。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。
娄底机油废水跨膜压差(TMP)=(P1+P2)/2一P3,通过K1、K2、k4调节进口压力P1与出口压力P2的压差,通过出水阀K3来改变出水口位压,进而改变系统的跨膜压差1.2试验材料娄底管式陶瓷膜进口自法国TAMI公司,材质为二氧化钛多孔陶瓷,39通道,管外径25mill,通道内径2.5mill,有效长度1200mm,有效膜面积为0.5m2。膜孔径(按标准切割分子质量划分)为1000U。聚醚废水经预沉、粗滤后为微白色乳浊液,含少量黄色粉末状微粒,COD0为10~20g/L。1.3试验内容对选定的膜,在温度、TMP和浓缩倍数等方面进行多因素多水平的试验设计和统计学分析,以确定的操作参数。并对膜的清洗方法及膜通量的恢复状况进行考察,以确定的膜清洗方法,提高清洗效率。1.4分析项目及方法膜通量:用量筒收集单位时间内通过膜的滤出液,读出其体积再转化为标准膜通量单位:L/(h·m2)。CODo:华通TL—IA型污水COD速测仪,原水COD较高,将水样稀释相应倍数后测定。统计学分析:试验数据采用OriginPro7.0统计软件进行分析。2结果与讨论2.1膜纯水通量的标定测定膜管的纯水通量可以确定工艺在实际运用中膜通量的极限值,进而可以判断清洗后膜通量的恢复效果。在进口压力为0.30MPa、出口压力为0.20MPa条件下,通过调节出水阀来改变出水口位压只,进而改变系统的TMP,并对系统温度进行控制和调节。
娄底屠宰废水处理进一步地,本实用新型所述各齿形相互连接,也即通道内壁均是由齿形边线(沟槽的面)构成而呈连续起伏,从而进一步增加了紊流或扰流的不稳定性上述方案中,考虑到所形成紊流对过滤的影响和作用、以及生产实施和成材率等因素,本实用新型所述齿形呈角状,所述通道的横截面呈星形,以4~8个角为宜。优选具有6个角的星形,可减少成型或热处理过程中陶瓷体由于应力不均导致的开裂现象。此外,本实用新型所述通道其横截面的各齿形的排布可以呈圆型而具有外接圆和内接圆,所述外接圆直径∶内接圆直径=1.5~1.8。本实用新型具有以下有益效果:(1)与传统的圆形通道相比,本实用新型陶瓷膜通道为非圆形,通道的横截面呈齿形,内壁呈起伏状,显著增加了单位体积膜有效过滤面积,从而有利于提高膜的过滤效率。(2)非圆形的通道有利于在过滤分离时使液体产生紊流,减少了污染物在膜通道表面的沉积,从而提高了膜的渗透性能。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。
无机膜根据孔径大小大致可分为微滤膜(0.1~10um)、超滤膜(1~100nm)、纳滤膜(0.1~10nm)等目前已商品化的无机膜形状主要有平板式、管式和多通道蜂窝体三种,其中平板式主要用于实验室试验和小规模的工业化生产;管式膜由于结构简单、安装维修方便、易清洗、便于控制浓差极化和膜污染等优点,特别是在大面积膜的制备和使用上,管式膜比板式膜更方便可靠,因此是无机膜工业化应用的主要形式;为了提高管式膜的装填面积,通常将其做成多通道蜂窝状,有助于降低产品成本和能耗。现在用无机娄底陶瓷超滤膜进行处理,渗透液经调整后直接送至印刷车间回用,浓缩液经过喷雾干燥变为粉末,可用于制造粉笔。这样,基本实现零排放。此工艺的优点是能耗少,操作简单,占地少,可回收有用物质陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。
另外由于是在同一个组件内部进行串联操作,使得管路变得更加的简单,减少了过程中的管路损失,降低了过程的能耗陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。
有研究表明增大膜表面的流速可以起到边透水边冲洗膜的作用,能防止过快膜污染在陶瓷膜过滤中引入脉冲流或使膜振动和优化和改进膜组件及膜系统结构设计提高膜面处剪切流速等改善膜面流速的方式能有效控制膜污染[81]。但流速过大会使膜表面污染层变薄,造成膜孔堵塞不可逆的污染。因此要控制膜面流速在一定的范围内使之能高效的防止膜污染。有研究认为当过滤压力低于临界压力值时,膜通量随压力增加而增加,高于此压力时会加剧膜面的污染。改变操作及反冲条件也可在一定程度上控制膜的不可逆污染而不是通常所认由原水性质决定的膜的不可逆污染。目前在陶瓷膜微滤过程中常采反冲技术来控制膜污染。反冲是指利用压力驱动液体,使膜管受到一股与过滤方向相反的作用力,迫使膜表面及孔内吸附及堵塞颗粒返回截留液中,破坏膜面沉积层,提高膜通量。当反冲压力大于过滤压力,进入膜孔内的颗粒可以通过反冲去除。提高混合液温度,降低粘度和提高流体切向剪切力有利于提高膜通量,减轻膜污染。因此根据原水水质、膜的种类等因素设定的操作条件、膜表面流速以及反冲洗的条件对保持稳定的膜压差、维持膜长期稳定的运行有着重要的意义。
上述四污染物质的去除率分别高达95%、80%、90%和81%,既体现了混凝与陶瓷膜微滤两种废水处理工艺的兼容性与互补性;也显示出混凝+微滤法处理娄底焦化废水的高效性,还可以减轻深度处理的负担本文首先采用陶瓷膜微滤处理含有超细固体颗粒的模拟废水,系统探讨了操作方式及反冲条件对陶瓷膜过滤器稳定运行的影响,考察了操作参数如操作压力、模拟废水的浓度、反冲压力、周期及时间对陶瓷膜分离效果的影响,确定了适宜的分离工艺:膜进口压力0.2MPa,模拟废水浊度为150NTU,反冲压力为0.2MPa,周期为4h或膜压差达到0.02MPa启动反冲,反冲时间为10min。其次对宁波钢铁的剩余氨水进行了混凝处理,通过实验找出混凝剂组合为PAC+PAM体系,反应条件为:PAC和PAM投加量分别为150mg/L和6mg/L废水温度为40oC,pH值在6~7之间,混凝反应沉降时间为30min。在此条件下进行混凝后娄底焦化废水的除油率、浊度和色度去除率分别达到60%、92%和65%,废水由原来的棕黑色变为处理后的浅色澄清。实验结果表明混凝剂、助凝剂的种类和投药量,混凝反应沉降时间、废水的pH值、温度都能影响娄底焦化废水混凝反应效果,其中混凝剂的种类和投药量及废水的pH值是主要影响因素。对被娄底焦化废水污染后的陶瓷膜的再生工艺进行了研究,提出了首先用自来水对被污染膜进行物理清洗的方法,在一定的时间内使陶瓷膜在没有进行化学清洗的情况下能正常工作,而且可以显著地延长化学清洗周期和膜使用寿命。对于严重污染的膜应采用化学清洗方法,根据污染物的性质,选取适宜的化学药剂进行陶瓷膜的清洗实验研究,探讨清洗药剂浓度对陶瓷膜清洗效果的影响。组合两种清洗浓度的清洗剂对陶瓷膜进行连续两步清洗,清洗后膜通量恢复率可达到88%以上,有效地解决了陶瓷膜污染后的再生问题。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。
配方设计、混料工艺、挤出工艺、涂敷工艺、排胶工艺、烧结工艺、孔径设计、结构设计等所有环节都是质量控制中必不可少的环节,任一环节都会影响最终产品性能碳化硅陶瓷膜的孔径目前可达到40纳米。团队今后将一如既往地将碳化硅陶瓷膜事业做下去,继续研发20nm、10nm、1nm碳化硅陶瓷膜产品。坚守:人心齐,泰山移陶瓷膜研究团队的八位成员被季教授笑称为“八仙过海”。就是这八位老师,三个暑假两个寒假没有休息,所谓“少年辛苦终身事,莫向光阴情寸功”,如今的成果,都是大家不敢有丝毫倦怠换来的。所有参与陶瓷膜研发的研究生们也任劳任怨,加班加点不抱怨,条件艰苦不退缩。吴庭、王亮、李丹、罗马娅等为团队辛苦付出的同学们,在实验室、中试基地到处都留有他们曾经奋斗过的身影和故事。他们始终和老师们并肩战斗,几年的努力和执着使他们得到了较好的历练,有的同学继续深造了,有的同学留下和老师继续奋斗,所有项目参与的同学毕业后都有很好的发展。没有高大辉煌的实验室,中试基地设在一个废弃的工厂;没有充足稳定的资金来源,教授们只能拿别的项目的钱“拆东墙补西墙”;没有充足的人力,他们只能相互鼓励抱团取暖。炎炎夏日坚守科研一线,瑟瑟寒冬不敢疲乏倦怠,斯是陋室,惟吾德馨。季博士向我们介绍:“我们顶着巨大的压力,有时确实想放弃,这时总有人站出来鼓励大家继续前行。