陶瓷膜又称无机陶瓷膜,是以氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)和氧化钛(TiO2)等粉体原料经特殊工艺制备而成的膜。陶瓷膜管壁密布微孔,在压力作用下,原料在膜管内的膜外侧流动,小分子物质(或液体)透过膜,大分子物质(或固体颗粒、液体液滴)被膜截留从而达到原料不同成分的分离、浓缩和纯化的目的。
一、陶瓷膜结构
陶瓷膜的结构示意图
支撑体层:陶瓷膜的主体结构,孔隙率较高、平均孔径较大,决定陶瓷膜的机械强度、化学稳定性等性能;
过渡层:防止膜层内的陶瓷粉体渗入支撑体层,帮助膜层与支撑体层更好的结合;
膜层:致密陶瓷膜,涂于过渡层表面经烧结而成的一层致密陶瓷薄膜,控制陶瓷膜的过滤范围、分离精度等。
陶瓷膜的优点:
(1)热稳定性好:适用于高温高压体系,适用温度可达400℃,有的甚至可达800-1000℃,使用的压力可达千帕数量级;
(2)化学稳定性好:在酸性或碱性条件下稳定性好,PH值适用范围广,因而在涉及高温和腐蚀过程的工艺中有着非常广泛的应用;
(3)抗微生物能力强:一般不与微生物发生生物或化学反应,这使得陶瓷膜很适用于食品、生化和制药行业,此外它还有抗有机溶剂的优点;
(4)机械强度大:其一般以载体的形式应用,而载体都是经过高压和焙烧制成的微孔陶瓷材料和多孔玻璃等,涂膜后再经过高温焙烧,使膜非常牢固,不易脱落或破裂;
(5)易清洗:陶瓷膜一般无毒,不会使分离体系受到污染,容易再生和清洗。当膜污染被堵塞后可以进行反吹及冲洗,也可以在高温下进行化学清洗,可以反复使用;
(6)使用寿命长:因其极佳的性能,使得陶瓷膜的使用寿命高达10年以上。
二、陶瓷膜分类
陶瓷膜可按孔径、材质以及膜的构型分为以下三大类:
三、陶瓷膜的应用领域
(1)医药:抗生素、维生素、有机酸的钝化与浓缩;抗生素、维生素、有机酸等发酵液的澄清除菌过滤;抗生素、维生素、 有机酸等发酵液的蛋白剔除;半合成抗生素的脱盐浓缩等;
(2)生物:氨基酸发酵液的澄清除菌过滤;氨基酸有机酸的脱盐与预浓缩;动物血浆、血清的浓缩精制等;
(3)食品饮料:功能糖的除杂、脱盐与浓缩;果汁饮料的除杂浓缩;酱油、食醋等调味品原液的过滤;食用盐、药用盐的过滤; 酒的澄清过滤等;
(4)化工:氯碱化工盐水精制;石油化工膜催化;煤化工油水分离;精细化工产品净化;染料的脱盐、纯化、浓缩回收等;
(5)环保水处理:染料、造纸、医药废水的处理;含油废水的处理;中水回用;市政污水处理;黑臭水体处理;海水淡化等;
(6)工业烟气净化:有机硅、多晶硅行业的高温粉尘净化及物料回收;石油、化工行业高温、高压气体净化及催化剂回收;化工行业高温粉尘净化、工艺其他及有用物料回收;生物质气化、油页岩气化领域高温合成气体净化;煤化工领域高温高压煤合成气过滤、煤干馏合成气体净化等;
(7)其他行业:盐湖提锂浓缩分离、船舶尾气脱硫、生物燃料制乙醇等。
元琛科技作为工业烟气净化行业的领导者,除尘器过滤系统内所用的滤袋材质不再仅局限于有机纤维制备的滤袋,陶瓷膜高温除尘技术也已取得较大成果,专利“一种有机基材-陶瓷复合膜滤料的制备方法及制得的滤料”、“一种基于陶瓷纤维的除尘脱硝一体化滤料的制备方法”等所研发的、适用于高温高压下工况的滤袋,使得元琛科技的滤袋产品在工业烟气净化领域又拓宽了适用范围。