无机陶瓷膜在超细分子筛固液分离上的实验研究

采用无机陶瓷膜分离技术,可以实现超细分子筛在浓缩和洗涤过滤过程中的充分截留。研究表明,采用平均孔径为0.2μm的无机陶瓷膜,在常温、膜面流速为6m/s、分子筛浆液固含量小于40%的条件下,用于分子筛固液分离时,平均渗透通量在200L/(m2.h)以上,滤液中悬浮物含量低于40mg/L。     

纳米氧化锆制备过程中陶瓷膜分离工艺研究

研究了无机陶瓷膜对纳米氧化锆前驱体氢氧化锆胶体的洗涤和浓缩。通过比较0．2μm、0．5μm和0．1um孔径的膜通量,前者平均通量分别是后两者平均通量的2．29倍和1．85倍。在滤液流速与滤出液总量的关系试验中,发现渗透通量只有在料浆经浓缩,达到一定极限值后才会迅速降低。以此判断陶瓷膜分离氢氧化锆胶体的浓缩极限,其固液比为36％。同时提出在洗涤150L料浆,加水至300L效果最好,用水量少,大约为2020L,平均流速约为1000L／h时,洗涤工作时间为4．28h,是氧化锆制备过程中陶瓷膜分离工艺的最佳选择。     

陶瓷膜用于硫化碱液纯化除杂研究

采用陶瓷膜对硫化碱液进行纯化除杂研究,分析了膜通量随运行时间的衰减变化趋势,确定了恢复膜通量的方法,并比较了2种陶瓷膜管的不同分离效果。结果表明,50 nm陶瓷膜能有效截留硫化碱液中的杂质,过滤硫化碱液时平均通量达到330~340 L/(m2·h),碱回收率99%以上,清液ss低于6 mg/L,满足生产需要,提高了产品品质。     

陶瓷膜过滤性能的影响因素

研究了氯化钠盐水温度、盐水中固含量和陶瓷膜孔径对陶瓷膜过滤器过滤性能的影响,结果显示:盐水中含固质量分数在2％～22％变化时,陶瓷膜通量无明显变化;盐水温度升高,膜通量增大,但对颗粒物截留效果无明显影响;10 nm孔径的陶瓷膜通量较40、50 nm孔径的陶瓷膜通量小,陶瓷膜对颗粒物A(粒径5～40 μm)和B(粒径0....     

陶瓷膜净化溶剂油的实验研究

研究了平均孔径0.2 mm的陶瓷膜对含杂质溶剂油的微滤过程,选用不加水和加0.5%(w)水2种料液,考察了操作时间、跨膜压差、错流速度、温度和铝粉含量对膜通量及铝粉截留率的影响,研究了反冲操作、浓缩和污染膜清洗过程. 结果表明,不加水较加水料液的膜通量明显增大;随操作时间延长,膜通量下降至稳定,铝粉截留率迅速增大至100%;跨膜压差增大或温度升高使稳定通量增大;错流速度增大,稳定通量先升高之后不变;铝粉含量越高,膜通量越低. 适宜的操作参数为跨膜压差0.16 MPa、错流流速3.9 m/s和温度40℃. 反冲操作能有效提高膜通量;浓缩过程中膜通量快速下降至平缓阶段再较快降低,净化溶剂油澄清透明;采用0.15%(w)洗洁精和0.25%(w)硝酸清洗可使通量恢复到新膜通量的94.9%.     

氯化钾反浮选药剂的膜技术分离研究

以含氯化钾反浮选药剂料液为研究对象,将膜分离技术应用于盐湖卤水中氯化钾反浮选药剂分离,研究开展药剂含量、操作压力、温度、无机盐离子种类及含量等工艺条件对无机陶瓷膜和聚酰胺复合膜分离药剂效果影响。结果表明,药剂截留率随着药剂含量的增加而增加,随着膜孔径、料液温度的增大而减小,以操作压力小于1.5 MPa、料液温度低于30℃为宜。无机盐对聚酰胺复合膜通量影响显著,其中MgCl_2影响最大;膜通量随着盐含量的升高而下降,药剂截留率均随着盐浓度的升高而逐渐增加;20℃,操作压力1.0 MPa,料液浓度400 mg/L时,聚酰胺复合膜1、2、3对药剂截留率分别达到98.5%、94.9%、89.9%。     

气升式陶瓷膜装置过滤钛硅分子筛悬浮液

为克服膜污染,提高膜通量,文章将曝气引入到陶瓷膜过滤过程中,计算了曝气量对液相循环流速、气含率以及膜面剪切力的影响。采用气升式陶瓷膜过滤装置,以平均孔径为200 nm的ZrO2陶瓷膜为分离介质,考察了固含量(质量浓度)、曝气量、跨膜压差对钛硅分子筛悬浮液固液分离性能的影响。结果表明:曝气量增大,液相循环流速和气含率随之增大;曝气量在416—2 333 mL/min内,气液二相流流型为弹状流,气弹区膜面剪切力是液弹区的3—10倍。陶瓷膜对钛硅分子筛的截留率为100%;当固含量为1%时,曝气量由100 mL/min增大至850 mL/min,膜稳定通量增大了33%,进一步增大曝气量,通量开始下降。膜的稳定通量随着固含量的增大而降低。当曝气量为850 mL/min,固含量为1%时,跨膜压差由0.1 MPa增大至0.2 MPa,稳定通量降低了41%,但进一步增大跨膜压差到0.3 MPa时,稳定通量又表现出增大趋势。对膜过滤阻力的计算分析结果表明:曝气作用能减轻浓差极化,但不能消除滤饼与膜孔堵塞污染。     

连续反应系统中陶瓷膜过滤特性研究

陶瓷膜组件具有较高的分离效率且稳定性好,本文是将多相反应器与陶瓷膜过滤组件组成连续装置,以期实现液固分离和操作的连续化,以空气-水-活性炭三相为研究介质,对其过滤特性进行研究,结果表明:陶瓷膜组件能够确保在较长时间内过滤的稳定性;过滤通量受过滤压力的影响较大,过滤压力越大过滤通量越大;过滤通量随着循环流量的增大而增大。     

膜集成技术处理氯化法钛白后处理废水的研究

氯化法钛白无机包膜处理工序会产生大量中性废水,其中包含少量钛白粉和水溶性盐,现阶段企业多以外排为主。采用膜集成（陶瓷膜+反渗透膜+纳滤膜）技术对氯化法钛白后处理废水的处理进行研究。将氯化法钛白后处理废水用陶瓷膜过滤,分离回收二氧化钛;将陶瓷膜清液用反渗透膜浓缩,清水回收利用;将反渗透浓液用纳滤膜分离硫酸钠和氯化钠。结果表明：利用陶瓷膜处理氯化法钛白后处理废水,平均通量为650 L/（m ²·h）,浓液中钛白粉质量浓度达到90 g/L以上,清液中钛白粉质量浓度低于0.001 g/L;使用反渗透膜截留清液中的硫酸钠和氯化钠,硫酸钠和氯化钠的截留率为99.5%,浓水中的盐质量分数达到4%以上;浓水中的硫酸钠和氯化钠通过纳滤膜分离,纳滤膜对硫酸钠的截留率为97%,硫酸钠质量分数达到14%以上。     

对纳滤膜分离净化湿法磷酸溶液影响因素的研究

选择NP010和NP030两种纳滤膜对含MgSO_4、Fe_2(SO_4)_3、Al_2(SO_4)_3的磷酸溶液进行分离净化试验,考察了盐含量、操作压力、料液温度等对纳滤膜分离性能的影响。结果表明:随盐含量的增大,纳滤膜的通量减小,其对盐的截留率亦下降;随操作压力的增大,纳滤膜的通量增大,截留率也随之增大,但在压力较高时,截留率增大趋势不明显;料液温度上升,纳滤膜的通量上升,截留率下降;在不同盐含量、操作压力、料液温度的条件下,两种纳滤膜对P_2O_5的截留率均在5%以内。     

微波辅助膜蒸馏工艺传质强化效率研究

采用直接接触式膜蒸馏(DCMD)和微波辅助膜蒸馏(MWAMD)2种工艺,以Na Cl纯盐溶液或含一定量苯酚或者腐殖酸盐溶液为进料溶液,研究了盐含量及典型有机物对MWAMD过程传质强化效率和微波辐射对膜面晶体形貌的影响。结果表明,MWAMD工艺对膜通量具有强化效果,对模拟高含盐及含酚料液浓缩传质强化效果显著,当盐质量分数为20%时,传质强化增加率(ε)可到达15.14%,当料液含2000 mg/L苯酚时,ε为22.17%;膜蒸馏过程对盐离子和腐殖酸(HA)分子截留率接近100%,对酚离子有80%以上的截留率,而且微波辐射作用对截留率没有明显影响。微波辐射会减少晶体沉积量,而且会使晶体形貌呈不规则形状。     

PTFE膜系统分离电镀漂洗水中Ni~(2+)、Cu~(2+)的实验研究

铜、镍为电镀废水中常见的金属离子,把其进行高效分离并回收,兼具环保与经济价值。本实验把PTFE中空纤维膜过滤系统嵌入到电镀工序的清洗线中,进行在线分离电镀漂洗水中常见的镍、铜离子。通过测定膜通量的变化及截留率效果,得到膜系统在室温下的主要运行条件:膜系统的最佳操作压力条件是0.7~0.8 MPa;膜系统的纯水通量为150 L/(m~2·h)时,Ni离子水样的平均截留率94.02%,Cu离子水样的平均截留率97.09%;Ni离子浓度最高为390.45 mg/L的水样,过滤时间t在55 min后,膜通量减少80%并趋向稳定;Cu离子浓度最高为392.64mg/L的水样,过滤55 min后膜通量减少77%并趋向稳定。研究表明,中空纤维膜系统对于电镀废水中的中重金属离子的分离具有良好的应用前景。     

陶瓷膜构型对错流微滤酵母悬浮液性能的影响

采用3种构型的陶瓷微滤膜元件对酵母悬浮液进行错流过滤实验,考察陶瓷膜元件的构型对于其错流过滤性能的影响。结果表明:减小陶瓷膜元件的通道直径可以提高料液在膜表面的剪切力,有助于提高过滤稳定通量和临界压力,在3 m/s膜面流速、0.1 MPa跨膜压差条件下,单管、19通道、55通道的稳定通量分别为96、128、196 L/(m2.h);在3 m/s膜面流速条件下,3种陶瓷膜元件的临界压力分别约为0.15、0.2、0.2 MPa。另外,减小通道直径还可以减小滤饼层的比阻,有利于降低过滤阻力;与提高膜面流速来增大过滤通量的方法相比,减小陶瓷膜的通道直径具有能耗较小的优点。     

陶瓷膜处理废聚酯瓶片洗涤废水工艺研究

废聚酯瓶片洗涤废水属于碱性高浓度难降解废水,采用陶瓷膜错流过滤的方式进行试验,孔径50、200、500nm的陶瓷膜对SS和浊度截留率均在99%以上,渗透液存放24 h后保持澄清透明,对COD去除率为40.5%～43.3%,同时发现陶瓷膜对可溶物的透过性较好。陶瓷膜分离工艺参数优化试验表明,在膜孔径为50 nm,操作温度为40～50℃,平均错流速率为2.10 m/s,跨膜压差为0.13～0.15 MPa的条件下,陶瓷膜渗透通量衰减较慢。采用质量分数为0.2%NaClO溶液和0.3%草酸溶液的组合方式进行膜清洗试验,膜通量恢复率达80%以上。     

陶瓷膜超滤薏苡仁混合油脱胶

研究了陶瓷膜在薏苡仁混合油脱胶中的应用。研究了不同截留相对分子质量陶瓷膜的脱胶效果以及过膜压力、料液温度和运行时间对膜通量的影响,并对陶瓷膜清洗工艺进行探索。选择截留相对分子质量15 000的超滤膜,在50 ℃和0.5 MPa下能够去除混合油中90%磷脂。用碱洗和次氯酸钠清洗能够彻底去除膜污染,恢复膜通量。     

从淡化后的海水制取纳米级氢氧化镁的工艺

以反渗透海水淡化操作后所得的浓海水为原料,通过控制不同的反应条件,经过一系列的除钙、沉淀、陶瓷膜分离洗涤、离心过滤和真空干燥等工艺制得纯度较高的纳米级氢氧化镁.试验结果表明,采用该工艺最后制得的氢氧化镁产品质量指标远优于氢氧化镁的化工行业标准(其中氧化镁质量分数为67.9%,氧化钙0.2%),平均粒径在100 nm以下.同时从试验情况可以得出,采用陶瓷膜洗涤和分离纳米级氢氧化镁是可行的.在试验条件下,陶瓷膜装置运行稳定,且平均膜通量在331 L/(m2·h)以上,对氢氧化镁的截留率达99%以上.     

陶瓷膜分离净化硫氰酸钠工艺研究

采用陶瓷膜分离净化湿法腈纶溶剂硫氰酸钠物料,分析了膜通量随运行时间的衰减变化趋势及浓缩倍数与膜通量衰减的关系,确定了恢复膜通量的方法,比较了不同膜管的分离效果和分离特性。结果表明:陶瓷膜能有效截留硫氰酸钠物料中的杂质,水不溶物去除率大于75%;膜通量都随运行时间的延长而衰减,当平均膜通量低于设计膜通量时,可采用热纯水进行洗脱,使膜通量恢复;当热纯水无法使膜通量恢复,可采用化学方法或更换膜管;不同膜层厚度的膜管对膜通量影响不大,但厚层膜管的分离除杂效果好。     

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.     

陶瓷膜分离钛硅分子筛的实验与模型计算

在面向过程的陶瓷膜材料设计理论模型的基础上,以TS-1钛硅分子筛悬浮液固液分离为应用体系,计算了陶瓷膜分离过程的操作条件与渗透性能的关系,与实验结果有良好的一致性.计算表明,对于平均粒径为290 nm的钛硅分子筛体系,陶瓷膜存在最优孔径区间(200~300 nm),使膜保持高渗透通量.孔径小于200 nm时膜通量随孔径增大而增大,孔径大于300 nm时膜通量随孔径增大而减小;采用孔径为200 nm的陶瓷膜过滤钛硅分子筛,渗透通量随时间的变化关系与模型预测结果一致,稳定通量达到800 L/(m2.h).     

纳米镍在陶瓷膜表面的吸附行为研究

研究了纳米镍粉体在无机陶瓷平板膜面上的静态吸附和错流过滤过程中的动态沉积行为.实验考察了纳米镍悬浮液浓度、温度、时间、陶瓷膜孔径等操作条件对纳米镍吸附行为的影响,测定了纳米镍在膜面上的静态吸附和动态沉积数据.研究结果表明,纳米镍在膜表面的静态吸附符合Langmuir等温方程,纳米镍的吸附量随着时间和浓度的增加先迅速增加而后缓慢上升并趋于稳定;在错流过滤过程中,随着料液浓度,过滤时间的增加,纳米镍的沉积量迅速增加,导致膜通量降低.对平均粒径为60 nm的镍粉过滤,孔径为0.3～0.8 μm的陶瓷膜较为合适,此时膜面上镍的吸附量小,渗透通量高.