目前國際上發展應用高溫陶瓷膜材料主要有碳化硅質陶瓷復合膜高溫過濾材料和纖維質復合膜過濾材料前者雖然強度和熱穩定性較好,但存在高溫介質氧化和腐蝕以及層間接觸面的穩定性等問題。尤其是在高溫、水蒸氣和氣態鈉等工況條件小,造成粘合劑的結晶化和SiC的氧化,在實際的操作條件下,微觀結構的改變所引起的熱應力和機械應力的下降,從而導致機械強度的持續退化等問題。短纖維復合膜過濾材料存在機械強度低、使用壽命短等問題,而長纖維編制或纏繞復合膜材料雖然強度較高,但商業化原材料較少、制造成本相對較高。如何提高陶瓷膜材料的機械性能、熱穩定性能,提高高溫抗腐蝕能力、延長使用壽命是目前世界各國普遍關注的問題。從近期各國對陶瓷膜材料技術的研究成果來看,通過材料改性,采用先進制備技術,發展低阻力的陶瓷纖維復合陶瓷過濾材料、耐高溫、高壓的陶瓷表面膜過濾材料以及具有凈化與催化功能的多功能復合膜過濾材料,實現材料的大尺寸化、低成本化,解決系統工程化集成技術難題是今后圍繞高溫陶瓷膜材料技術發展重點。陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。
為實現本實用新型目的,這種與陶瓷膜配套使用的防漏液護套其特征在于該護套與陶瓷膜的外形結構相配,所述護套橫截面為蜂窩狀所述護套長度為陶瓷膜長度的1.5/100~2/100。本實用新型取得進步:本實用新型將陶瓷膜組件內進料端的陶瓷膜上套裝陶瓷膜加固件以及單錐密封圈后,可大大增加陶瓷膜端頭的耐沖刷力,避免由于漿液的長期反復沖刷在陶瓷膜端頭造成的穿孔現象,從而延長陶瓷膜的使用壽命,降低生產成本。實驗證明,316L不銹鋼的本實用新型基本沒有漿液沖刷造成的損蝕,陶瓷膜不會由于沖刷造成其端頭穿孔,避免了陶瓷膜在過濾過程中濃液側混入滲透清液側,不但提高了陶瓷膜過濾滲透清液的質量,同時可使陶瓷膜的使用壽命延長到7~8年,對于IOOOm2的陶瓷膜過濾系統,每年可節約陶瓷膜更換費用205萬元。附圖說明陶瓷膜整體結構圖圖1為本實用新型整體結構示意圖。圖2為圖1的A-A向剖視結構示意圖。圖3為本實用新型使用狀態參考示意圖。具體實施方式下面以附圖為實施例對本實用新型進一步描述。如圖1~圖3所示,這種與陶瓷膜3配套使用的防漏液護套與陶瓷膜3的外形結構相配,本實施例所述的護套其橫截面為蜂窩狀的圓形結構,其材質采用316L不銹鋼或其它硬質合金,護套上端面2上開設有均勻的孔1,孔1的孔壁向下延伸,使孔1的外壁直徑小于陶瓷膜3的通道孔徑4,護套長度為陶瓷膜3長度的1.5/100~2/100。本實用新型的裝配工藝過程是:在陶瓷膜3的一端套裝上本實用新型后,再套裝陶瓷膜單錐密封圈5,然后把套裝有本實用新型及單錐密封圈5的陶瓷膜3放入陶瓷膜組件內,并將所有套裝有本實用新型以及陶瓷膜單錐密封圈5的一端在陶瓷膜組件的同一方向上,該方向正好是陶瓷膜過濾時漿料進料的方向,將陶瓷膜組件安裝在陶瓷膜過濾系統中后,即可進行過濾。陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。
我公司承諾的無機陶瓷膜使用壽命為3年,在國內外的一般使用壽命為8-10年陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。
Lohwacharin等[21]利用非穩態過濾理論和阻力串聯模型,分析了超濾過程中膜通量的下降原因膜孔的特殊結構導致過濾初期小分子質量的NOM(天然有機物)吸附在膜孔表面并能進入膜孔,使膜孔堵塞。添加PAC(粉末活性炭)可以吸附小分子量的NOM,從而減緩膜的堵塞。根據非穩態過濾理論預測,膜過濾過程以濾餅過濾為主,陶瓷膜與PAC組合工藝運行時,弱結合的濾餅阻力是總阻力的主要部分[2]。由于濾餅本身的密實程度和濾餅與膜的結合力都比較弱,因此在使用大顆粒PAC時,形成的濾餅層很容易進行水力清洗以恢復通量。而且由于PAC的存在使形成的濾餅較為松散,因此阻力較弱,有助于維持較高的過濾通量[21]。日本的研究者利用SPAC(超級活性炭)和微濾陶瓷膜工藝處理水中的土臭素[22]。SPAC的粒徑遠小于普通粉末活性炭,在比普通PAC使用劑量低90%的情況下,其處理效果遠高于普通PAC。使用普通PAC去除嗅味物質時,需要較長的接觸時間,而且效果不理想。利用SPAC可將模擬原水中500ng/L的土臭素降至10ng/L,顯示了其強大的吸附能力[22]。但是當處理湖泊原水時效果明顯下降,說明SPAC與微濾陶瓷膜組合工藝在去除水中嗅味物質時受原水水質影響較大。
【工藝流程】【關鍵技術】本技術主要通過開發一種高效微孔陶瓷過濾膜,并通過內置繞流件,形成一種抗堵塞、高通量的內擾流陶瓷膜過濾器并對濾材、過濾溫度、過濾方式、反沖洗時間、溫度、壓力、反沖方式等操作參數優化。當過濾壓力達到0.03MPa時,濾出水質明顯變好,總的懸浮物去除率接近80%,表面浮油平均去除率60%,高生物毒性的多環芳烴類物質去除率接近100%?!炯夹g來源及知識產權概況】自主研發【應用案例】鞍鋼股份有限公司:新建處理能力70m3/h的高濃度剩余氨水陶瓷膜微孔脫油處理單元,廢水中油回收率達到80%,濃度由500降至100mg/L,懸浮物去除率大于80%,過濾通量達0.7t/m2/h。陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。
上述陶瓷膜反沖裝置的工作過程是:打開反沖洗液罐底閥,反沖洗泵開始工作,將反沖洗液罐內的沖洗液泵出,通過反沖洗壓力表測出反沖洗液在進入陶瓷膜組件的壓力,壓力過大,多余的反沖洗液通過反沖洗液出口回到反沖洗罐中,而對陶瓷膜組件進行清洗的反沖洗液在對陶瓷膜組件進行反沖洗后進入到現有的主清洗的循環系統上述陶瓷膜清洗方法存在的缺點是:1、對陶瓷膜的清洗須采用清洗液,有時候清洗并不徹底,清洗后的陶瓷膜過濾速度仍然很慢,導致生產效率低下,同時工業化連續生產不可能在運行中停機頻繁清洗;2、大量的清洗液對膜本身的使用壽命有一定影響。陶瓷膜的價格昂貴,如果縮短了膜的壽命,意味著增加了運行成本;3、陶瓷膜清洗時產生的酸堿污水,給水處理增加了負擔;4、對陶瓷膜清洗耗費的時間較長,需要酸洗、堿洗、水洗,一次清洗大約需要二小時的時間。具體內容本實用新型解決的問題是陶瓷膜清洗不徹底、會損傷陶瓷膜且清洗時間長的問題。為解決上述問題,本實用新型提供一種陶瓷膜反沖裝置,該陶瓷膜反沖裝置包括空壓機和與空壓機和陶瓷膜相通的進氣閥門??蛇x地,該反沖裝置還包括穩壓閥,所述進氣閥門與空壓機相通是進氣閥門與穩壓閥的出口連通,穩壓閥的進口與空壓機連通。本實用新型還提供一種陶瓷膜設備,該陶瓷膜設備包括陶瓷膜、空壓機和進氣閥門,所述空壓機與進氣閥門連通,所述進氣閥門固定在陶瓷膜體上并與所述陶瓷膜相通。可選地,還包括穩壓閥,所述空壓機與閥門連通是空壓機與穩壓閥的進口連通,所述穩壓閥的出口與進氣閥門連通??蛇x地,該陶瓷膜設備還包括進氣管,所述穩壓閥的出口與進氣閥門連通是穩壓閥的出口與進氣管的一端連通,進氣管的另一端與進氣閥門連通。可選地,所述進氣閥門有二個,所述陶瓷膜體和陶瓷膜也有二個,所述進氣閥門固定在陶瓷膜體上并與所述陶瓷膜相通是每一個進氣閥門固定在一個陶瓷膜體上并與一個陶瓷膜相連通。與現有技術相比,本實用新型具有以下優點:本實用新型通過進氣閥門與陶瓷膜相通,并設置空壓機,所以,在膜運行期間,利用壓縮空氣把堵塞在陶瓷膜微孔中的物質去除,延長清洗周期,提高通量,達到提高生產效率的目的,而且,在衛生性上,反沖使用的氣體是全無油空壓機供給的壓縮空氣,不會對料液產生污染,更不會產生廢水,不會產生廢水處理負擔,進一步,從方便性上,在生產中,在陶瓷膜短暫的停機,啟動空壓機,三分鐘之內就可以完成反沖,氣流反沖后,陶瓷膜的通量顯著增加。
這些研究成果先后獲得江蘇省科技進步一等獎、全國化工行業技術發明一等獎,2005年國家技術發明二等獎 徐南平開發的陶瓷膜在化工、納米材料、中藥制備等領域的應用技術均為首創,擁有知識產權。其中,專用氧化鋯陶瓷膜解決了陶瓷膜處理軋鋼乳化油廢水通量穩定性的關鍵問題,獲得了中國膜工業科技進步一等獎。這項應用技術使新工藝的綜合成本降至進口膜裝置的1/3,并已在中國鋼鐵行業的十幾家大型企業建立了近30個工程,產品銷售額就過億元。膜科學技術研究所膜應用實驗儀 2001年10月底,由徐南平領導的南京工業大學膜科學技術研究所啟動了“面向中藥制備過程的陶瓷膜材料的設計與過程集成的研究”的863課題。該項目以中藥生產過程為技術開發實施對象,用陶瓷膜過濾過程取代傳統的醇沉工藝,建成每年5000噸中藥提取液的陶瓷膜中藥制備新工藝和配套工業裝備,將陶瓷膜這一新材料用于中藥制備的技術改造,推動行業科技進步和提高綜合效益。和技術的突破同樣令人振奮的是,南京工業大學開發的陶瓷膜技術正在大規模工業應用。陶瓷膜技術帶動了一個產業,不僅產生了顯著的社會效益和經濟效益,還培養出了一批陶瓷膜研發、工程技術和管理人才,在中國形成了陶瓷膜的新產業。陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。
通過理論與實驗相結合的研究,確實可以提高陶瓷膜過程的綜合效益,但膜材料的設計涉及多學科的交叉融合,要達到定量化的水平需要付出更艱巨的努力,本文僅是相關工作的初步探索和嘗試,關于膜分離性能與材料微結構和材料性質之間的定量關系有待進一步深入研究陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。
平板陶瓷膜過濾器是對工業生產使用過程中的廢水、使用的原水、廢液進行處理的一種設備使廢水通過陶瓷膜過濾器后達到國家規定的排放標準或循環利用。陶瓷膜過濾器的核心部件是陶瓷膜過濾管,它是以耐酸的陶瓷顆粒或石英、剛玉砂等為主要原料、添加少量無機粘結劑及氧化鋯增強劑等多種原料進行科學配方,經素燒、粉碎、分級、成型、制膜等工序加工而成。陶瓷過濾管具有機械強度高、耐酸、耐堿、耐高溫,再生能力強等特點。陶瓷膜系列過濾元件是在傳統的多孔陶瓷過濾元件基礎上,由過濾陶瓷部技術人員近兩年來研制開發的一種高性能陶瓷表面過濾元件,其結構特點是孔徑規格多,可適應各種水處理要求(最小孔徑可達0.1μm00μm)、機械強度高、過濾阻力小的陶瓷支撐體和孔徑較?。?.2μm-10μm)的表面膜過濾層組成,它克服了傳統過濾元件過濾精度低、過濾阻力大的缺點,具有傳統的過濾元件和陶瓷膜過濾元件的雙層優點。。
但回流液流量越大,所需循環泵的功率就越大綜合考慮,在實驗中選擇回流液流量為60L/min。2.3料液溫度對濃縮過程的影響溫度越高,溶液粘度越低,傳質擴散系數就越大,膜的濃差極化層就越薄,從而過濾速率越高,膜的滲透通量就越大。但果膠作為一種高分子有機物,其耐熱性有限,長時間高溫會引起果膠本身結構的破壞,從而影響果膠產品品質,因而在實驗中選擇料液溫度為50—70℃較為合適。2.4料液pH值對濃縮過程的影響料液pH值對濃縮過程的影響如圖4。由圖4可知,料液pH值越大,其過濾速率越大,滲透通量就越大,但果膠在pH值2.5—4.5時是穩定的,當pH值gt,4.5時,失穩現象就會發生,半乳糖醛酸主鏈會解聚,因而在實驗中選擇料液pH值3.5左右。3兩種濃縮方法制得果膠質量的對比結果見表1。由表1可知:使用陶瓷膜濃縮的果膠成品,由于其中大部分的糖分、色素及低分子雜質已去除,其灰分、總半乳糖醛酸、膠凝度和透光度等指標均大大優于真空濃縮成品。4結論4.1使用陶瓷膜對果膠提取液濃縮是可行的。陶瓷膜作為一種無機膜材料具有通量大、使用溫度高、易清洗等優點,使用陶瓷膜濃縮可降低果膠提取液中的糖分、色素及低分子雜質,果膠的品質大大提高。4.2用陶瓷膜對果膠提取液的濃縮合適的操作參數為:操作壓力在0.25MPa;回流液流量為60L/min;料液溫度為50—70℃;料液pH值3.5。