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专业的厦门陶瓷膜厂家

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2021-03-12 14:38:04 * 浏览: 21

生物陶瓷膜脱脂液除油陶瓷膜的研究始于20世纪40年代,由于其可塑性差、价格昂贵等缺点,长期以来发展缓慢70年代末,法国和美国相继以铀的浓缩为目的,研制和开发了非对称无机分离膜,首次将无机膜引入分离领域;80年代有了重大发展,多层、多通道的无机膜开发成功并走向商业化,在食品及生物工程中成功地用于液相体系的分离;90年代后期,无机膜的用途扩展到水的过滤、环境保护中废水处理和贵重材料的回收、制造工业过滤等方面。国外多孔陶瓷材料的研究和开发已有80余年历史,应用也有近30年历史,其产品的产业化、商业化程度已达到较高的水平,产品的技术水平也有了很大提高。目前国外已有专业的多孔陶瓷材料及陶瓷膜材料生产厂家300余家,其中美国、日本、法国等国家在陶瓷膜的开发和应用方面发展极为迅速。我国从20世纪80年代开始无机膜的研究工作,迄今已取得了较大的进步,陶瓷膜用于废水处理也已逐步走向工程化。但相比之下,国内在多孔陶瓷材料产业发展方面与国外先进国家相比存在明显不足,其一是国内绝大多数人对多孔陶瓷材料缺乏必要的了解,其二是国内多孔陶瓷材料的发展技术不平衡,目前UF膜、RO膜等已被广泛应用于各领域,而NF膜、MF膜从技术水平和应用方面来说都刚刚起步。近年来,在国家科技攻关政策的扶持下,尤其是在国家环保、节能政策的引导下,国内多孔陶瓷材料及膜材料技术有了较快的发展,产业化及市场化规模逐渐扩大。如中材高新材料股份有限公司(山东工业陶瓷研究设计院)、江苏省九吾高科技发展公司、合肥世杰膜工程有限责任公司等企业在陶瓷膜材料制备技术方面逐渐形成了自己的技术优势,在一定程度上达到国外先进水平。目前国际上无机陶瓷分离膜的研究主要针对非对称膜,其研究内容主要集中在以下几个方面:膜及膜反应器制备工艺的研究、膜过滤与分离机理的研究、多孔质微孔结构的表面改性、无机膜显微结构及性能的测试与表征。其中膜工艺的研究相对较多,且多为MF膜与UF膜,RO膜则较少,制备完好致密无缺陷的RO膜或对RO膜结构性能的测试与表征都是当前的研究热点和难点课题。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。

平板陶瓷膜生产商目前已报道的分离纯化香菇多糖的方法有有机溶剂沉淀法[2]、离心沉淀色谱法[3]、阴阳离子交换树脂法[4]、酶解法[5]、凝胶层析法[6]等,但有机溶剂法易引入有害物质,安全性受到质疑,色谱法设备昂贵、复杂,成本太高,酶解法简单易行,收率却不高,而离子交换法仅对两性的蛋白质有去除作用,却不能去除中性杂质近二三十年来,利用有机膜超滤来纯化精制香菇多糖的技术研究倍受人们的关注,通过有机膜超滤可将香菇多糖纯度提高到7414%,而将有机膜超滤和渗滤结合则可将香菇多糖纯度提高到8014%,但实践证明有机膜始终存在着不能解决膜污染、不能抗高压和高温等问题[10]。本文以45%的香菇多糖粗品为研究对象,先用活性炭预处理,再用陶瓷膜超滤法进行纯化精制。采用合适孔径的无机陶瓷膜超滤来纯化香菇多糖,既体现了超滤无相变、无溶剂污染、容易保持生物分子的活性、操作简单可靠等优点,又可弥补有机膜的诸多缺点。1材料与方法1.1实验材料45%香菇提取物,上海康舟真菌多糖公司,次氯酸钠,D2无水葡萄糖、苯酚、考马斯亮蓝G2250、活性炭、磷酸,化学纯,北京化学试剂公司,牛血清白蛋白,Sigma公司。1.2实验仪器陶瓷膜超滤装置膜截流分子量50000,膜组件形式管式,江苏久吾高科,UV22800紫外可见分光光度计,上海日立有限公司,GL220G高速冷冻离心机,上海安亭科学仪器厂,真空低温冷冻干燥箱,上海精宏实验仪器公司,BS223S电子天平,北京Sar2torius仪器系统有限公司。1.3实验方法1.3.1药液的制备将45%的香菇多糖粗品,在37℃水浴条件下溶于去离子水配制成415mg/mL的香菇多糖粗品溶液,冷却至常温,抽滤除去不溶物,测定其蛋白质含量、多糖含量[12]及色值[13]。1.3.2不同量的活性炭预处理药液将活性炭用90%的乙醇浸泡2h,抽滤,再用去离子水浸泡搅拌2h,抽滤,重复2次后烘干备用。取5份100mL/份药液,加入不同量的处理后的活性炭,搅拌2h,静置015h后抽滤。测定溶液中蛋白质含量、多糖含量及色值后将滤液放入真空干燥低温冷冻箱干燥[2]得多糖干制品,称重,计算多糖纯度和收率。1.3.3陶瓷膜超滤将415mg/mL的香菇多糖粗品溶液加1%的活性炭,搅拌5h,静置015h后抽滤。

厦门盐水精制处理公司陶瓷膜分为管式陶瓷膜和平板陶瓷膜两种请注意,“CT膜”并非陶瓷膜的别名,该称谓实为非专业人士对陶瓷膜英文简称的一种错误表述。管式陶瓷膜管壁密布微孔,在压力作用下,原料液在膜管内或膜外侧流动,小分子物质(或液体)透过膜,大分子物质(或固体)被膜截留,从而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。平板陶瓷膜板面密布微孔,根据在一定的膜孔径范围内,渗透的物质分子直径不同则渗透率不同,以膜两侧的压力差为驱动力,膜为过滤介质,在一定压力作用下,当料液流过膜表面时,只允许水、无机盐、小分子物质透过膜,而阻止水中的悬浮物、胶和微生物等大分子物质通过。陶瓷膜具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、使用寿命长等众多优势,已经成功应用于食品、饮料、植(药)物深加工、生物医药、发酵、精细化工等众多领域,可用于工艺过程中的分离、澄清、纯化、浓缩、除菌、除盐等。陶瓷膜分离工艺是一种“错流过滤”形式的流体分离过程:原料液在膜管内高速流动,在压力驱动下含小分子组分的澄清渗透液沿与之垂直方向向外透过膜,含大分子组分的混浊浓缩液被膜截留,从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的。陶瓷膜是由孔隙率30%~50%、孔径50nm~15μm的陶瓷载体,采用溶胶-凝胶法或其它工艺制作而成的非对称复合膜。用于分离的陶瓷膜的结构通常为三明治式的:支撑层(又称载体层)、过渡层(又称中间层)、膜层(又称分离层)。其中支撑层的孔径一般为1~20μm,孔隙率为30%~65%,其作用是增加膜的机械强度;中间层的孔径比支撑层的孔径小,其作用是防止膜层制备过程中颗粒向多孔支撑层的渗透,厚度约为20~60μm,孔隙率为30%~40%;膜层具有分离功能,孔径从0.8nm~1μm不等,厚度约为3~10μm,孔隙率40%~55%。整个膜的孔径分布由支撑层到膜层逐渐减小,形成不对称的结构分布。多孔膜多孔陶瓷膜的构型主要有平板、管式和多通道3种,其中平板膜主要用于小规模的工业生产和实验室研究。

厦门乳化液废水处理国外学者还研究了使用超声波与其他清洗方法结合提高陶瓷膜通量、降低陶资膜污染的方法[叫超声波与物理(前冲洗)清洗方法结合,比超声波和前冲洗任何一种单独使用效果都好。用超声波与表面活性剂结合清洗牛奶废水污染的微滤陶资膜,结果表明两者结合比其中任何一种清洗方法都好,表面活性剂增加了超声波清洗的效果,两者在清洗过程中相互补充,使膜通量大大提高,使用阴离子表面活性(SDS)与超声波结合清洗进行浓度优化,得出η(SDS)的最优值为mmol,在此条件下与超声波结合的清洗效率达到78%,利用错流装置在不同的操作条件下,对蛋白陈污染的超滤陶瓷膜和微滤陶资膜进行清洗,得出超声波结合水冲清洗是一种有效的清洗方法。中国国内一些科研院所对超声波清洗陶瓷膜污染进行了相关研究,但是大多数研究的只是其中的一个或几个方面,还不够系统。黄霞采用超声波与其他清洗方法相结合,对陶瓷膜生物反应器处理微污染源水的陶资膜污染及清洗进行了研究,发现超声波清洗对表面秸性较大的附着生长型MBR污染膜效果明显,与超声波结合的化学清洗优于常规清。目前,有文献相继报道了一些其他的清洗方法,包括向系统中引人海绵球、机械振动、鼓气等,均在研究阶段取得了良好的清洗效果,但在实际应用中尚存在一定的问题。无论用哪种方法进行陶资膜清洗都会对陶瓷膜造成损害。因此,应该尽可能提高清洗质量,减少清洗次数,同时应及时对陶瓷膜进行清洗,降低清洗难度。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。

研磨废水回用在此条件下进行混凝后焦化废水的除油率、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。

所以这就要求膜分离设备生产厂家要增设降温或恒温装置陶瓷膜分离技术的发展趋势无机陶瓷膜制备技术各种方法联合技术将是高通量、高选择性陶瓷膜的一个发展趋势。例如目前各国研究人员在努力制备的复合膜、电传电导膜、无机与有机膜嫁接膜等都是适应这个趋势的。另外,更适合实际应用的复杂形状的无机陶瓷膜的制备也是其发展的一个很好趋势。无机陶瓷膜性能评价除了对其分离特性评价外,还应对其微观结构进行表征,并且这也需要联用技术。无机陶瓷膜设备将增设一些附件,使其更有利于在各行业的应用。例如增设一些恒温降温装置,配备一些密封性较好的进料装置等。随着研究的深入进行,陶瓷膜已开始被考虑用于其它非分离场合。在微生物或酶催化反应器方面已有小规模的商业化产品。其它的应用方面还有一些分离、电光催化以及传感:声波、氧敏及湿敏等;的探索性研究。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。

吸热型膜在长时间吸热后,会达到饱和状态,犹如海绵吸水,水满之后就会溢出,吸热膜在饱和后不会再吸收热量,还会形成二次辐射在气温变化大、阵雨天气容易引起玻璃自爆。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。

当前国家实施的节能减排计划、洁净煤发展计划、新能源、新材料等新兴产业发展战略等,都对国内陶瓷膜材料的产业发展起到推动作用在市场需求和国家利好政策驱动下,近几年,国内高温陶瓷膜材料产业有了一定发展。其中山东工业陶瓷研究设计院有限公司充分利用其自身研发优势,在国家各类项目支持下,经过多年技术攻关,采用先进的陶瓷膜材料制备工艺,已开发成功了碳化硅质、堇青石质和莫来石质多系列高温陶瓷膜过材料及过滤技术,开发了大型高温、高压陶瓷膜飞灰过滤器、高温烟气除尘系统及燃煤净化系统等。宜兴化机等国内少数单位也完成了相关产品开发。目前国内开发高温陶瓷膜材料已在并煤化工领域、有机硅、多晶硅、石化及有色冶炼等领域推广应用。产品使用温度可以达到750℃以上、工作压力可以达到3.0MPa以上.过滤精度可以达到0.2um。净化后气体含尘浓度可以达到1mg/Nm3以下。这些产品的研究开发与推广应用,将会对国内高温气体技术水平提高具有较大推动作用。目前国内陶瓷膜材料在高温气体净化领域应用主要包括以下一些领域;冶金、冶炼、燃煤锅炉、化工尾气焚烧和垃圾焚烧等排出高温含尘气体净化;高温煤化工、石油化工、有机硅、多晶硅领域的高温、高压气体净化等。其中,目前国内正在试验开发的油页岩气化技术、生物质气化技术、低温煤裂解制油技术等,将是高温陶瓷膜材料未来几年内潜在应用市场。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。

前者主要用于制各微孔滤膜,应用广泛的商品化A1203膜即是由粒子烧结法制备的陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。

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.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。