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无机分离膜在微米亚微米固液分离中的应用

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-08-16 11:36:46 * 浏览: 284
无机分离膜在微米和亚微米固液分离中的应用1无机分离膜1.1无机分离膜的特性和发展自20世纪80年代以来,已经使用了由无机材料如陶瓷,金属,金属氧化物和玻璃制成的无机膜。由于其优异的化学稳定性,热稳定性和高机械强度,无机膜的开发和应用日益活跃,并已成为以有机膜为主的膜分离技术的重要补充。与有机薄膜相比,无机薄膜具有以下特性:1耐高温。无机膜可在高达400°C或甚至高达800°C的温度下使用,非常适合直接分离高温工艺产品或人工升高的温度,适用于高粘度流体分离和食品和生物工程应用中的直接高温。蒸汽清洁和消毒。 2化学稳定性好。无机膜耐酸,碱和有机溶剂,适用于宽pH范围。因此,它可以在强酸和强碱介质下使用,并且可以用强酸和强碱等化学试剂清洗。此外,无机膜可用于分离非水系统。 3机械强度高。无机膜,特别是分离膜,通常以载体膜的形式使用,其机械强度远高于有机膜的机械强度,因此可以在更高的压力下使用,膜组件和膜微孔不会变形和损坏,并且可以承受高压反冲。再生。 4抗菌能力强。通常,它不与微生物相互作用。它无毒,不会污染分离的系统。因此,它在食品和生物化学领域具有独特的优势。 1.2无机分离膜和分离装置工业无机分离膜大多是不对称结构,主要由三层结构组成:多孔载体,过渡层和活性分离层。多孔载体的功能是增加膜的机械强度。孔径通常为10-15μm。它通常由诸如氧化铝,氧化锆,碳,金属和碳化硅的材料制成。过渡层的作用是防止活性分离层。在制备过程中,颗粒渗透到多孔载体中,通常具有0.2至5μm的孔径,并且每层具有不大于10μm的厚度。活性分离层是膜,分离过程主要在膜上进行,其厚度为0.5至10μm。孔径为4nm至5μm。目前,工业无机膜主要包括管状,中空纤维,多通道蜂窝和平板型,根据孔径可分为微滤(MF),超滤(UF)和纳滤(NF)。无机膜主要采用交叉流过滤法进行液体过滤分离,交叉流过滤是指压力驱​​动的过滤过程,其中主体的流动方向平行于过滤表面。早在20世纪60年代,交叉流过滤就应用于反渗透和超滤过程。近年来,错流过滤已成功应用于微滤过程。特别是在无机膜应用中,主要使用错流过滤。与传统的Ded-end Filtration相比,错流过滤可有效改善过滤操作。由于流体流动平行于过滤表面,因此发生表面剪切。它可以去除膜上的表面沉积物,防止滤饼积聚和平衡,因此过滤操作可以连续进行很长时间。 2微米和亚微米固液分离应用中的无机分离膜2.1微米和亚微米固液分离状态在精细化学品,湿法冶金,制药,轻工,电子,食品和其他行业中经常需要制备微米和亚微米微米超细p产品通常涉及化学和生物化学工业中原料液体的净化。这些方法涉及微米和亚微米颗粒的固液分离。主要工业应用实例如下:1,氯碱生产盐水原料液,过氧化氢生产中水性原料,丙烯酸纤维生产中的硫酸氢钠溶液,粘胶纤维生产中纺丝酸浴,三聚氰胺原料的净化液体,催化裂化除去焦化蜡油中的焦炭粉末,澄清并过滤电镀液。 2过滤和洗涤精细无机化学氢氧化钡和氢氧化钡(1~2μm),硫酸钡和硫化钡(0.5μm)过滤生产立德粉,过滤沸石催化剂(0.2μm)洗涤,回收偏钛酸在钛白生产中,回收超细粉末产品。 3废水处理含重金属离子废水的沉淀过滤,含对硝基苯酚钠废水的过滤和回收,以及黄铁矿焙烧炉湿法除尘废水处理。 4在其他液固催化反应中回收催化剂,去除生化和食品工业中的脱色活性炭。微米和亚微米颗粒的固液分离是困难的,尤其是液 - 固非均相的有效分离是极其困难的。传统的重力沉降几乎不可能使用,以滤布为过滤介质的过滤技术分离效率低,滤液质量难以保证。超离心机对于固体含量较低的溶液非常有效。因此,微米和亚微米颗粒的固液分离通常是影响当前工业生产中产品产量,成本和质量的主要因素。膜分离技术用于微米和亚微米颗粒的液 - 固分离具有显着的优点:分离效率高,能耗低,装置简单,操作简便。然而,由于诸如材料特性和操作模式的因素,许多聚合物膜的应用受到限制。不能实现使用聚合物膜来回收偏钛酸颗粒。相反,无机膜耐酸,碱,有机溶剂,高温,高机械强度,并且可以经受高压反冲再生。因此,采用无机膜交叉流过滤技术分离溶液中的细颗粒是一种合适的选择,特别是在化学工业,石油化工等行业,无机膜的应用具有明显的优势。陶瓷过滤器陶瓷膜陶瓷膜过滤器