非均粒悬浮液的陶瓷膜错流深滤速度研究

根据使用陶瓷膜中存在的问题,并以非对称陶瓷膜结构特点为基础,提出了以陶瓷膜支撑层（深层）与膜层共同作为过滤介质的一种新的陶瓷膜错流深层过滤方式。用非均粒径高岭土悬浮液,经过自行设计的实验流程和错流过滤器,进行了陶瓷膜错流深层过滤等实验。对取得的实验数据进行分析对比,得到了在相同操作条件下新方式比传统错流膜过滤的过滤阻力...     

超声强化多通道陶瓷膜微滤超细TiO2悬浮液

针对超声强化膜分离过程能耗高的问题,提出并设计了一种新型超声强化膜分离操作方式,并进行了超声强化陶瓷膜微滤超细TiO₂颗粒悬浮液的研究。考察了超声场参数、操作时间及溶液环境对多通道陶瓷膜微滤过程的影响规律,并分析了此操作方式强化陶瓷膜微滤颗粒悬浮体系的机理。结果表明,该操作方式能够获得较高膜通量恢复率及平均膜通量,同时超声能量消耗减小了90.0%以上;降低超声频率及提高功率,有利于膜通量恢复,在超声参数45 kHz和0.33 W·cm^-2条件下,膜通量恢复到初始值的94.0%;控制超声辐射时间0.167 min,微滤时间8 min时,平均膜通量提高了61.5%;降低悬浮液颗粒浓度及提高料液温度都有利于超声场强化陶瓷膜微滤过程。     

死端微滤酵母悬浮液比阻的预测

本文首先设计了三因素四水平的正交实验表作为建模样本,其次利用人工神经网络方法和多元线性回归方法分别建立了基于操作条件（压力△P=0.04-0.12 MPa,浓度C = 0.3-2.0 g.L^-1,温度T = 20-40℃）的比阻预测模型,以期用于死端微滤过程操作条件的优化,最后以检验样本的相对误差作为衡量指标,分别采用BP人工神经网络方法和多元线性回归方法对死端微滤过滤酵母悬浮液时的比阻进行了预测。研究结果表明：(1) 在本实验范围内,BP人工神经网络模型的最佳拓朴结构为3-7-1,隐层神经元个数为7,学习速率为0.05,学习函数为traingdx, 传递函数为Logsig;用多元线性回归方法得到的比阻与操作条件之间的数学关系式为1.639883+44.2 +0.86217 -0.0607 ; (2)利用BP人工神经网络和多元线性回归方法预测死端微滤比阻的平均相对误差分别为3.55％和5.16％.由此可见,这两种方法都可用于死端微滤比阻预测,并且前者优于后者。     

陶瓷膜微滤的影响因素及膜污染再生探讨

对无机陶瓷膜这种近年来广泛应用的新型膜分离技术的发展和现状进行了介绍。无机陶瓷膜较有机膜及一般分离技术具有无可比拟的优势,在环保,化工,医药,食品饮料等领域发挥着日益重要的作用。对各个因素影响机理进行了探讨。在膜过滤的过程中不可避免的发生膜污染,利用单一或复合清洗剂使被污染膜恢复膜通量。     

微滤陶瓷膜结构特点及参数测定

本文采用电子显微照相——计算机图象分析处理技术,结合液体渗透法对微滤陶瓷膜的结构特点及参数进行了测定研究。测定结果吻合良好,表明两种方法结合可以准确、合理地评定陶瓷膜的结构和表征膜的性能参数。     

悬浮液体系错流微滤过程研究

对悬浮液体系的错流微滤（ＣＦＭＦ）过程进行理论分析和实验研究，探讨了料液类别、浓度、循环流速及操作时间、压力等参数对ＣＦＭＦ性能的影响。建立了稳态ＣＦＭＦ过程的简化组合模型，对过程的计算具有现实意义。     

无机陶瓷膜微滤分离凹凸棒土悬浆液

以凹凸棒土悬浆液为研究对象,考察多通道无机陶瓷膜对黏土类矿物的微滤分离过程。系统地考察了无机膜孔径、操作压力、操作温度、错流速度、悬浆液质量浓度及溶液pH值等参数对微滤过程的影响。研究结果表明:微滤渗透通量随操作压力、操作温度、错流速度及悬浆液质量浓度的增加而增大,且随着溶液pH值的变化通量存在最大值。确定了适宜操作条件为:膜孔径0.8μm,操作压力0.10—0.15 MPa,操作温度298—303 K,膜面流速1.0 m/s,悬浆液质量浓度1.0 g/L,pH值2。通过对膜阻力的分析,确定了微滤分离过程中膜污染阻力大小顺序依次为Rm>Rb>Rc。研究结果为凹凸棒土悬浆液的分离与回收提供了有效的基础数据。     

附加湍流器强化陶瓷膜微滤过程的研究

通过在管式陶瓷膜内设置不同结构形式的湍流器，试验和比较了不同主体流速和膜滤压差等工艺条件下的膜滤速率及能耗，分析了湍流器所产生的强化膜滤过程的效果以及试验条件下的一般规律。     

陶瓷膜微滤技术澄清苦参水提液的研究

用无机陶瓷微滤膜对苦参水提液进行微滤，对水提液微滤前后在性状，固形物，指标成分等方面进行对比分析。苦参水提液微滤前均为浑浊液体，微滤后成为颜色变浅的澄清透明液体，苦参水提液固形物去除率为39.50%，氧化苦参碱和苦参总黄酮的保留率分别为79.72%和77.23%。     

陶瓷膜微滤骨架镍催化剂的膜污染机理分析

用孔径为0.2μm的陶瓷膜过滤骨架镍催化剂悬浮液,研究膜污染机理。结果表明,膜污染主要是骨架镍催化剂在膜表面上形成的滤饼层,当操作压力循环变化时滤饼层表现出不可逆性。工业上用过的污染膜和滤饼层的组分分析表明,污染物主要是骨架镍催化剂。应用结果也表明了膜污染原因是骨架镍催化剂在膜表面形成了不可逆性滤饼层。     

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。     

错流微滤过程的无因次特征量

从近膜面微粒的受力分析出发,对错流微滤过程进行了因次分析,得到新的特征量Rem和Eum,合理地概括了重要过程参数对微粒在膜面沉积的复合作用。由基于Eum和Rem数学模型所得的预测值与实验值高度吻合,说明用Eum和Rem表征复杂的错流微滤过程的合理性。     

A theoretical and experimental study of the crossflow microfiltration process of silica particles in an aqueous suspension

This work presents a theoretical and experimental analysis of a crossflow microfiltration process of silica particles in suspension. The silica suspensions were 0.001 M of NaCl with a pH of 6 (to maintain a constant ionic force within the medium to produce a stable silica particle suspension) for three different concentrations of silica particles: 100, 300, and 500 mg L⁻¹. The membrane used in the crossflow microfiltration experiments was a commercial polymeric membrane, microporous, asymmetric with a nominal pore diameter of 0.2 µm, manufactured by OSMONICS (Minnetonka, MN). The experiments were performed in a bench scale crossflow microfiltration system with a flat rectangular membrane cell. The permeate flux was obtained as a function of the transmembrane pressure, the crossflow velocities, and the silica particles concentration. The mathematical model describing the process takes into account the variation of the physical properties of the suspension (dynamic viscosity and mass diffusivity) with the silica concentration. The experimental data are used to predict the maximum silica concentration at the membrane surface as a function of the operating conditions.     

Recovery of microbial polysaccharides from fermentation broths by microfiltration on ceramic membranes

This paper investigates the extraction of microbial polymers (polysaccharides) from fermentation broths of Sinorhizobium meliloti M5N1CS using crossflow filtration through ceramic membranes of various pore sizes from 0.1 to 0.8 µm. The duration of fermentation was set at 70 h in order to maximize the production of high molecular weight polysaccharides (average 2 × 10⁵ Da). The 0.1 µm membrane underwent rapid fouling and was found inadequate for this application. For the other membranes, the sieving coefficients decreased from 95% to about 20% in 90 min, at a slower rate than the permeate flux. The largest permeate and mass fluxes were obtained with the 0.5 µm membrane (18.5 × 10⁻⁶ m s⁻¹ and 20 × 10⁻⁶ gm⁻²s⁻¹). Increasing the fluid velocity from 3 to 6 m s⁻¹ increased both the permeate flux and sieving coefficients, while raising the transmembrane pressure from 50 kPa to 100 kPa increased the flux slightly but decreased the sieving coefficient. Polysaccharide extraction will be maximized by operating at high velocities and low transmembrane pressure (TMP) which may require cocurrent recirculation of the permeate. Experiments with cell‐free solutions showed that the permeate flux is mostly limited by the bacterial layer deposited on the membrane while the presence of cells has a positive effect on the sieving coefficient. Irreversible fouling due to polymer adsorption on the membrane decreased with increasing pore size and velocity but increased strongly with TMP. © 1999 Society of Chemical Industry