面向过程工业的陶瓷膜制备与应用进展

陶瓷膜具有优异的化学稳定性、机械稳定性及分离性能,在过程工业中获得了成功应用,成为我国膜领域中最有国际竞争力的膜品种之一。本文基于面向应用过程的膜材料设计的理论框架,系统概述了陶瓷膜的定量制备技术、面向应用体系的陶瓷膜选择与设计方法以及膜应用过程中污染控制的研究进展,并对未来我国陶瓷膜领域的发展态势进行了分析和研讨。     

面向过程的陶瓷膜材料设计理论与方法(Ⅲ)钛白分离用陶瓷膜的优化设计与制备

针对钛白粉悬浮体系的分离回收,根据理论模型对陶瓷膜的结构(膜平均孔径)进行了优化设计,并采用粒子烧结法制备了所设计孔径的氧化铝陶瓷膜.通过与其他陶瓷膜的过滤实验对比表明,模型优化设计并制备得到的陶瓷膜具有较高的过滤通量,孔径与通量关系计算值与实验结果有较好的一致性,初步实现了面向应用过程的陶瓷膜的设计与应用.     

面向过程的陶瓷膜材料设计理论与方法(Ⅰ)膜性能与微观结构关系模型的建立

提出了面向过程的陶瓷膜设计基本研究框架 ,分析了膜的孔径分布与悬浮液颗粒体系粒径分布对过滤过程的影响 ,提出采用堵塞因子来表征膜的初始堵塞污染情况 ,建立了颗粒体系微滤过程中的膜微观结构与性能关系新模型 ,不仅可以计算膜通量随时间的变化 ,且能预测陶瓷膜结构参数对膜通量的影响 .模拟结果与实验值有较好的一致性     

面向过程的陶瓷膜材料设计理论与方法(Ⅱ)颗粒体系微滤过程中膜结构参数影响预测

以所建立的颗粒体系微滤过程中膜结构参数与渗透性能关系模型为基础,在膜孔径和颗粒粒径均为正态分布的理想条件下对膜孔径、膜厚度、孔隙率对膜稳态通量的影响进行模拟计算.结果表明：对于颗粒悬浮体系的分离存在最优膜孔径使膜通量最大,该最优孔径随颗粒平均粒径增大、颗粒粒径分布变窄而有所增大.模拟计算结果有助于深入理解膜微观结构对宏观性能的影响.     

面向过程的陶瓷膜材料设计理论与方法(Ⅰ)膜性能与微观结构关系模型的建立

提出了面向过程的陶瓷膜设计基本研究框架,分析了膜的孔径分布与悬浮液颗粒体系粒径分布对过滤过程的影响,提出采用堵塞因子来表征膜的初始堵塞污染情况,建立了颗粒体系微滤过程中的膜微观结构与性能关系新模型,不仅可以计算膜通量随时间的变化,且能预测陶瓷膜结构参数对膜通量的影响.模拟结果与实验值有较好的一致性.     

陶瓷膜连续反应器的设计与工程应用

膜反应器是结合膜技术和反应器,将反应和分离两个单元操作耦合成为一个单元过程的系统,可简化流程、节约成本、提高产品质量并减少环境污染。本文就陶瓷膜连续反应器运行过程中存在的膜与反应过程优化、超细颗粒吸附、膜污染等关键问题作了阐述,并以重要的沉淀反应与非均相催化反应为对象,介绍了连续膜反应器的设计及工程应用进展。     

陶瓷膜技术的应用

介绍了陶瓷膜过滤工艺,以及其工艺流程短和因采用PLC自动控制减小了操作人员的劳动强度的特点,从投资和运行两方面与聚四氟乙烯有机膜进行了对比,并总结了运行中出现的问题,提出了今后陶瓷膜过滤工艺的改进方向.     

膜蒸馏用多孔陶瓷膜的疏水改性

膜蒸馏海水淡化是一种从源头上获得淡水资源的技术,是解决水资源紧缺的一种 重要途径。膜蒸馏需要的膜材料为多孔疏水膜,而陶瓷膜一般具有亲水性,所以陶瓷膜的疏水 改性是决定其在膜蒸馏中应用的关键。传统的疏水改性方法包括接枝聚合、仿生微纳结构构筑、 溶胶-凝胶、化学气相沉积、聚合物沉积等,改性后的疏水或者超疏水陶瓷膜已经被应用于膜蒸 馏海水淡化,但是长时间稳定性的不足阻碍了其实际工业应用。最近我们提出了一种有效的通 过聚合物热解对陶瓷膜进行疏水改性的方法,可以获得具有高热稳定性、化学稳定性、抗腐蚀、 抗冲击的疏水陶瓷膜,具有优异的长时间稳定性能,可获得稳定的淡水产出。本文将介绍各种 陶瓷膜疏水改性方法,阐述几种方法的优缺点,并且探讨他们在膜蒸馏海水淡化中的工业应用 潜力。     

陶瓷膜材料在水处理领域的应用

综述了陶瓷膜分离技术的特点、原理及在水处理各个领域的应用。并对陶瓷膜在水处理领域应用出现的问题及解决办法作了阐述,最后总结了陶瓷膜在水处理领域的研究方向和应用前景。     

陶瓷膜技术的应用及现状

介绍了国际上陶瓷膜技术的开发和产业化进展情况，总结了陶瓷膜技术的重要应用，最后阐述了我国陶瓷膜技术的研发应用、生产情况和标准进展。     

陶瓷超滤膜处理含有超细颗粒的乳化悬浮液后膜再生工艺的研究

对陶瓷超滤膜处理含有超细颗粒的乳化悬浮液膜污染后的再生工艺进行了研究,考察了用滤液作清洗剂进行清洗和用酸碱交替清洗的效果。结果表明:①用透过液或低浓度料液作清洗剂,膜通量可恢复到稳定通量的96%,去油率在99.6%以上,固含量去除率在98%以上,膜每正常工作20~21 h后用透过液清洗2~3 h,能实现膜长期稳定工作;②膜受到严重污染时,可采用常温下交替进行碱洗、水洗和酸洗,清洗剂浓度0.15 mol/L碱,0.15 mol/L盐酸,1%柠檬酸。     

酵母菌悬浊液污染陶瓷膜的清洗

根据酵母菌自身的组成和各种清洗剂的清洗机理选择合适的清洗剂 ,分别在 0 .10MPa、0 .15MPa和 0 .2 0MPa 3种压力下 (2 5℃、15℃ )进行污染与清洗的实验。结果表明 :选择NaClO(第一步 ) +HNO3 (第二步 )作为清洗剂 ,在 2 5℃、0 .10MPa压力下的清洗效果较好 ;选择Ca(OH) 2 (第一步 ) +H2 C2 O4(第二步 )作为清洗剂 ,在 15℃、0 .15MPa压力的条件下的清洗效果较好     

陶瓷膜处理乳化悬浮液过程中的膜清洗工艺

对陶瓷膜处理乳化悬浮液过程中膜清洗工艺进行了研究。考察了清洗工艺如动态清洗、温度、清洗剂浓度、操作方式等对膜层清洗效果的影响,确定了适宜的清洗工艺参数。研究结果表明:用透过液或低浓度料液在常温下对污染膜进行清洗后,可使膜通量恢复达初始通量的96%以上;停止工作后的膜后处理工艺中,清洗剂浓度对清洗效果的影响不大,但应将清洗剂在高速流动状态下来清洗油污较为适宜。     

无机陶瓷膜分离技术的研究进展

化工生产过程中所需的液固、气固及多组分分离已成为化工生产中的重要技术。无机陶瓷膜具有耐腐蚀、耐高温、机械强度好等一系列优势,被广泛应用于各种化工分离技术中。综述陶瓷膜分离技术中的原理、膜系统的设计及应用。     

陶瓷膜处理含有超细颗粒的乳化悬浮液时膜预处理工艺的研究

本文对陶瓷膜处理含有超细固体颗粒的乳化悬浮液时膜的预处理工艺进行了研究。通过对大孔陶瓷膜进行预处理形成动态膜来直接实现对含有超细颗粒乳化悬浮液的净化处理；用纳米级Al（0H）3粉体将原料液，配置成一定浓度的预处理液，对现有大孔膜进行预处理，形成动态膜实现了膜孔细化。系统探讨了操作工艺，如操作压力、膜面流速对动态膜形成及其稳定运行的影响，确定了形成动态膜的适宜的工艺条件，论证了动态膜具备较好的过滤分离性能。     

陶瓷微滤膜制乳技术研究

选择水-煤油体系(体积比为水：煤油：10：1)，分别用机械搅拌法和陶瓷微滤膜制备乳液．研究了乳化剂及增稠剂阿拉伯树胶的浓度对乳液稳定性的影响。实验结果表明：对于水一煤油体系，选择质量分数为0．8％的Tween80为乳化剂，加入质量分数为1％的阿拉伯树胶为增稠剂，用0.1μm陶瓷微滤膜为分散介质可以制备粒径分布均匀的乳化液体系，且膜两侧压差及连续相流速对乳液稳定性的影响不大。     

凯膜及陶瓷膜技术应用比较

介绍了凯膜技术、陶瓷膜技术在一次盐水精制中的应用以及陶瓷膜的发展前景。