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专业的湖州陶瓷分离膜公司

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2021-07-05 15:58:43 * 浏览: 1

湖州悬浮物废水近年来,在国家科技攻关政策的扶持下,尤其是在国家环保、节能政策的引导下,国内多孔陶瓷材料及膜材料技术有了较快的发展,产业化及市场化规模逐渐扩大如中材高新材料股份有限公司(山东工业陶瓷研究设计院)、江苏省九吾高科技发展公司、合肥世杰膜工程有限责任公司等企业在陶瓷膜材料制备技术方面逐渐形成了自己的技术优势,在一定程度上达到国外先进水平。目前国际上无机湖州陶瓷分离膜的研究主要针对非对称膜,其研究内容主要集中在以下几个方面:膜及膜反应器制备工艺的研究、膜过滤与分离机理的研究、多孔质微孔结构的表面改性、无机膜显微结构及性能的测试与表征。其中膜工艺的研究相对较多,且多为MF膜与UF膜,RO膜则较少,制备完好致密无缺陷的RO膜或对RO膜结构性能的测试与表征都是当前的研究热点和难点课题。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器。

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湖州油田回注水澄清目前制备陶瓷膜的方法主要有固态粒子烧结法、溶胶-凝胶法(Sol-Gel)和化学气相沉积法(CVD)粒子烧结法是商业化陶瓷膜最常见的制备方法,可通过选择不同尺寸的粒子以及适当的温度等来制备不同孔径的陶瓷膜,但是这种方法使膜在干燥或烧结过程中往往会发生开裂或者起皮现象,而且为制备小孔径的陶瓷膜,需要使用不同尺寸粒子经多次烧结形成过渡层,工序较为复杂,能耗高。Sol-Gel法是重要的一种制膜方法,但是其制膜液容易渗入支撑体表面的大孔内,因此需要一层或者多层中间过渡层,从而导致膜使用过程中存在较大的阻力;同时支撑体表面的粗糙和大孔结构可使制备的膜层产生缺陷。而CVD法属于膜孔径调节的方法,一般适用于调节孔径较大的膜,对于小孔径的膜而言容易阻塞孔道,而且一般沉积温度较高如600°C以上。另外,传统的制膜方法,都难以建立膜制备过程中控制参数与膜微结构的定量关系,实现膜制备过程的定量控制。因此发展简单易行的对陶瓷膜孔径进行精密调节的方法,实现从已知孔径大小的陶瓷膜出发,得到其他孔径的陶瓷膜,扩展其应用范围,具有非常重要的意义。发明内容为了克服现有技术的不足之处,而提出一种对陶瓷膜孔径进行连续精密调节的方法而无需引入过渡层。技术方案是:一种对陶瓷膜孔径进行连续精密调节的方法,其具体步骤如下:a将湖州陶瓷分离膜置于原子层沉积仪器反应腔中,抽真空并加热反应室温度到250~450°C,使样品在设定温度下保持5~30m1n,反应腔内的气压为0.01~1Otorr;b首先关闭出气阀,脉冲金属源前驱体,时间为0.01~ls,接着保持一段时间0~60s;然后打开出气阀,脉冲清扫气,清扫3~15s;再关闭出气阀,脉冲氧化前驱体0.01~1s,保持一段时间0~60s;最后再打开出气阀,脉冲清扫气,清扫3~15s;两种前驱体的温度恒定在20~50°C之间;根据具体的需要,重复步骤b,精密调节孔道的大小。优选步骤b中所述的金属源前驱体为三甲基铝或异丙醇钛或四氯化钛;所述的氧化前驱体为去离子水。优选步骤b中所述的清扫气为氮气或氩气。优选步骤c中所述的重复步骤b的次数为10~2000次;更优选100~2000次。

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膜分离技术是近30年来发展起来的一项高新技术,它是材料科学与介质分离技术的交叉结合,以分离效率高、操作方便、设备紧凑、无相变和节能等优点广泛应用于各个领域按照膜材料不同,膜可分为有机高分子膜和无机膜两大类。其中无机膜中以陶瓷膜为主导,具有有机膜无法比拟的优点,在水处理中已部分取代了有机膜的位置。无机膜技术的发展很快,尤其是自20世纪90年代后,无机膜技术的发展更为迅速,年增长率达到30%~35%,其中陶瓷膜占80%左右。结构及过滤原理陶瓷膜也称CT膜,是固态膜的一种,是以多孔陶瓷为载体支持体、以微孔陶瓷膜为过滤层的陶瓷质过滤分离材料,主要材质是Al2O3、ZrO2、TiO2和SiO2等无机材料,呈管状及多通道状,管壁密布微孔,其孔径为0.004~15μm。陶瓷膜按用途可分为微滤(MF)膜、超滤(UF)膜、纳滤(NF)膜、反渗透(RO)膜等;按结构可分为对称陶瓷膜和不对称陶瓷膜,其中不对称陶瓷膜至少由两层构成,在某些情况下可由三层以上构成如图1所示。这类不对称结构的目的是要构成一种无缺陷的分离层,同时又减少膜的液压阻力,并保障膜的机械强度。支撑体层的厚度一般约为几个毫米,孔径范围大约在1~10μm;中间过渡层的厚度一般为10~100μm,孔径范围常在50~100nm;过滤层(湖州陶瓷分离膜)是很薄的,厚度约为1~10μm,孔径常在100nm以下。陶瓷膜亦可为多层,层数越多,微孔梯度变化愈平缓,其抗热震性越好,而抗热性方面优于其他膜。降低过滤层(膜)的厚度,其过滤分离效果可优于高分子膜。陶瓷膜分离技术主要是依据“筛分理论”,根据在一定的膜孔径范围内渗透的物质分子直径不同则渗透率不同,原料液在膜管内或膜外侧流动,小分子物质或液体透过膜,大分子物质或固体被膜截留,使流体达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。

1中空纤维陶瓷膜的特点新型中空纤维陶瓷膜除具有陶瓷膜本身优点以外,与传统多通道或平板构型的膜相比,还具有以下突出优点:1)装填密度高,单位体积膜有效过滤面积非常大,易于实现分离设备小型化例如,若膜直径为100μm,体积为0.3m3的组件内,可以容纳5000m2的膜面积,相同体积的卷式膜仅能容纳20m2,平板膜则仅5m2;即使陶瓷中空纤维膜直径更大一些,如1.5~2.5mm,也能轻易地达到1500~1000m2/m3的膜装填面积,远高于单通道管式或多通道管式膜装填密度(<500m2/m3)。因而中空纤维陶瓷膜分离效率将比传统构型陶瓷膜有显著提高。2)膜管壁薄,流体渗透通量高。中空纤维膜管壁薄(100~500μm),因而可减小膜渗透阻力和缩短渗透路径,提高流体渗透通量。此外,膜壁厚度远小于传统的管式和湖州平板陶瓷膜(3~5mm),可大大节省微粉原料。3)应用灵活性好。中空纤维膜可根据实际应用需要采取内压式或外压式两种不同过滤方式。2中空纤维陶瓷膜的制备方法2.1模板法模板法是以有机聚合物中空纤维(如聚丙烯和聚偏氟乙烯中空纤维等)或活化碳纤维为模板,先将经过预处理的模板浸入预先制备的稳定氧化物先驱体溶胶中,通过浸渍涂覆法,在纤维模板表面形成一层凝胶层,然后经干燥和高温烧成获得中空纤维陶瓷膜。采用有机模板法制备中空纤维陶瓷膜时,根据模板微观结构的不同,可形成对称或非对称结构中空纤维陶瓷膜,如图1(a)和(b)所示,为分别采用对称结构的聚丙烯和非对称结构的聚偏氟乙烯中空纤维为模板时制备的TiO2中空纤维膜微观结构。可以预见,非对称结构的形成将有助于降低膜的渗透阻力和提高膜渗透性。