Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2022-12-13 Происхождение:Работает
Процесс разделения с помощью керамической мембраны представляет собой «пошаговую фильтрацию потока» процесса разделения жидкости: сырьевая жидкость течет с высокой скоростью в мембранной трубке, осветленный пермеат, содержащий небольшие молекулы, под давлением проходит наружу через мембрану в в вертикальном направлении, и мутный концентрат, содержащий большие молекулы, удерживается мембраной, так что жидкость может достигать цели разделения, концентрации и очистки.
Керамические мембраны представляют собой асимметричные композитные мембраны, изготовленные из керамических носителей с пористостью от 30% до 50% и размером пор от 50 нм до 15 мкм с использованием золь-гель метода или других процессов.Структура керамических мембран, используемых для разделения, обычно многослойная: опорный слой (также известный как несущий слой), переходный слой (также известный как промежуточный слой), мембранный слой (также известный как разделительный слой).Размер пор опорного слоя обычно составляет 1~20 мкм, пористость 30%~65%, и его роль заключается в увеличении механическая прочность мембраны;размер пор промежуточного слоя меньше, чем у опорного слоя, и его роль заключается в предотвращении проникновения частиц в пористый опорный слой во время подготовки мембранного слоя толщиной около 20–60 мкм и пористостью. 30%~40%;мембранный слой имеет разделительную функцию с размером пор от 0,8 нм до 1 мкм, толщиной около 3–10 мкм и пористостью от 40% до 55%.Распределение размеров пор всей мембраны уменьшается от опорного слоя к мембранному слою, образуя асимметричное структурное распределение.
Керамические мембраны можно разделить на микрофильтрацию (размер пор более 50 нм), ультрафильтрацию (размер пор 2~50 нм), нанофильтрацию (размер пор менее 2 нм) и другие типы в зависимости от размера пор.При разделении небольшие молекулы проходят через мембрану под действием внешних сил, в то время как большие молекулы удерживаются мембраной, достигая таким образом цели разделения, концентрирования, очистки, дегибридизации и дебактериализации.
Исследования керамических мембран начались в 1940-х годах, и их развитие можно разделить на три этапа: период атомной промышленности для разделения изотопов урана, период разделения жидкостей с неорганическими соединениями. микрофильтрационные и ультрафильтрационные мембраны, и период комплексного развития с мембранными каталитическими реакциями в качестве ядра.В 1998 г. насчитывалось 452 производителя мембран и мембранного оборудования и управляющих компаний, в том числе 50 заводов по производству металлических мембран и 94 завода по производству керамических мембран.
Из-за позднего периода разработки и высокой стоимости доля рынка неорганическое разделительное мембранное поле все еще относительно невелика, в 1997 году объем продаж неорганических мембран в США составил 100 миллионов долларов, из которых на керамические мембраны приходилось около 80%, что составляет всего 9% рынка мембран.Также подсчитано, что в 2004 году объем продаж керамических мембран на мировом рынке превысил 10 миллиардов долларов США, а доля рынка неорганических мембран составила 12%.Благодаря успешному применению керамических мембран в прецизионной фильтрации и сепарации их продажи на рынке развиваются с годовым темпом роста 30%.
