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无机陶瓷膜管的应用原理

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-07-08 0:12:50 * 浏览: 15
无机陶瓷膜是一种固体膜。它是由金属,金属氧化物,陶瓷,多孔玻璃,沸石和无机聚合物材料等无机材料制成的半透膜。基于无机材料科学的无机膜具有聚合物分离膜无法比拟的优势:良好的化学稳定性,耐酸,碱和有机溶剂,机械强度防火,并且无机膜可以承受数十个大气压的压力,并且可以反洗,较强的抗微生物能力,不与微生物相互作用,可应用于生物工程和医学领域,耐高温,一般可在400℃,高达800℃下运行。高于C时,孔径分布狭窄且分离效率高。无机陶瓷膜的开发始于1940年代,迄今为止经历了三个阶段。此阶段始于第二次世界大战期间的曼哈顿原子弹项目,该项目使用多孔陶瓷材料分离UF6同位素。第二阶段是在1980年代,其间主要婴儿是工业用无机微滤膜和无机超滤膜。无机膜的工业应用首先在法国的乳品业和葡萄撒洒业,剑术食品业,环境业,生化业和电子业的气体净化领域取得成功。在1990年代,无机膜的开发进入了第二阶段。在无机超滤膜的工业化基础上,新型膜材料和新膜生产方法日益发展。尤其是膜催化反应技术的研究备受关注。中国对无机膜的研究始于1980年代。在国家自然科学研究基金和各部委的支持下,已经在实验室规模上制备了无机微滤膜,超滤膜,高通量金属钯膜和反应膜。而且微孔膜也在开发中。 1990年代,科技部组织了无机陶瓷膜工业化的科技突破,推动了陶瓷微滤膜的工业化。国家高技术研究发展计划为无机分离催化剂膜的研究提供了重要的支持,促进了我国在该领域的发展。目前,我国已初步实现了管状和多通道陶瓷微膜的工业化生产,并已在相关的工业化过程中得到应用。膜催化反应的基础研究具有良好的基础。但是,就大局而言,支撑件的生产,工业膜设备和应用技术的发展与世界先进水平之间还有很大差距。无机陶瓷膜管的特性无机分离组件的粒径范围为0.45μm±0.05,是一种不对称的分离膜。纳米级颗粒层通过溶​​胶-凝胶涂覆在由无机膜管烧结的多孔载体上。用作载体的颗粒相对较粗并且孔径相对较小。在5至10μm之间,仅使用它进行分离是不够的。它主要用作确保分离组的机械强度要求的支持。它主要被分离为分层,仅悬在其表面。颗粒的颗粒释放1至2um,并且孔径为0.45um。粒度分布均匀,孔释放分布窄,孔​​快。载体和表面膜层的孔径和粒径可从1-3b看出,它是典型的对称分离膜。膜的分离属于微滤过滤部门,通过膜两侧的压力差和浓度差实现了不同粒径范围内组分的分离。颗粒截留的机理取决于膜的性质(物理和化学性质)和膜与颗粒之间相互作用的特性。当膜的孔径小于悬浮颗粒的尺寸时,颗粒被其几何形状阻塞,不能进入或穿过膜,并与可渗透组分分离。该分离机制是表面过滤或筛子过滤机制。如果膜的孔径可以大于颗粒尺,则在这种情况下,颗粒可以进入膜的孔。当它接触孔壁并粘附到壁上时,可以通过惯性冲洗,扩散和拦截将其分离。在武力的作用下分开。无机陶瓷膜管除尘机构1.惯性碰撞:流过多孔无机膜分离组件微孔的流体中的杂质颗粒由于惯性而被微孔的孔壁捕获。惯性碰撞与杂质颗粒直径的平方成正比,与流速和流体粘度成反比。 2.扩散:丁布朗移动杂质颗粒,使其离开流线并与微孔的孔壁接触,从而被捕获。通过扩散捕获的流量与流体粘度成反比。 3.拦截:杂质颗粒被捕获,因为它们比微孔的孔大,并且属于表面过滤。保留率仅与杂质颗粒的大小有关,而与流速和流体粘度无关。当沉降液流过多孔无机膜分离组件时,大于滤芯孔径的颗粒会被截留在表面上,形成滤饼层,小于无机膜孔径的颗粒会离开流线型并且避免由于惯性和布朗效应而与孔道接触。一些颗粒仍被捕获在表面或沉积在多孔陶瓷孔中。由于多孔微孔通道的曲折曲折,再加上流体介质在多孔陶瓷表面形成的桥接效应,以及惯性碰撞和布朗运动的影响,过滤精度远小于其自身的孔径。通常,过滤精度可以达到分离组分孔径的1/15〜1/20以上。陶瓷过滤器陶瓷陶瓷膜过滤器