陶瓷膜结构:
陶瓷薄膜是一种无机薄膜,属于薄膜分离技术中的固体薄膜原料。关键是以不同规格型号的氧化铝、氧化锆陶瓷、氧化钛、二氧化硅等有机结构陶瓷为支撑体,通过表面涂层在高温下连续烧制。技术陶瓷薄膜通常有三层结构(多孔结构支撑层、连接层和分离层),不对称加密,孔径规格型号为0.8nm-1μm。过滤精度包括微滤、超滤膜和纳滤膜等级。
根据支撑体的不同,
陶瓷膜的结构可分为平板电脑、管式和多通道三种。由于陶瓷膜在极端条件下具有耐腐蚀、耐热和有机化学可靠性,且由于技术性陶瓷膜孔径较小(通常小于0.2μm),可成功完成分子结构级过滤。因此,它适用于液体和蒸汽混合物的过滤和分离,可以取代传统的离心、挥发、蒸馏塔、过滤等分离技术,从而提高产品质量,降低成本。在原油、化工等恶劣的自然环境中具有普遍的应用前景。
陶瓷膜的基本原理:
陶瓷膜分离加工工艺是一种错流过滤的液体分离全过程:原料液在膜管中迅速流动,在工作压力的推动下,含有小分子水成分的反应渗透液沿其垂直向外通过膜,含有生物大分子成分的浑浊提取液被膜截流,从而使液体分离、提取和净化。
陶瓷膜是一种非对称加密复合袋,由孔隙率为30%-50%,孔径为50nm-15μm,采用胶体溶液-疑胶法或其他制造工艺制成。用于分离的陶瓷膜的结构通常是三明治式的:支撑层(也称为介质层)、连接层(也称为内层)、膜层(也称为分离层)。其中,支撑层的孔径一般为1-20μm,孔隙率为30%-65%,其功能是提高膜的冲击韧性;内层的孔径小于支撑层的孔径,其功能是避免颗粒物在整个制膜过程中渗入多孔结构支撑层,厚度约为20-60μm,孔隙率为30%-40%;膜层具有分离作用,孔径从0.8nm-1μm不等,厚度约为3-10μm,孔隙率为40%-55%。所有膜的孔径从支撑层到膜层缓慢减小,导致结构不对称。
根据孔径,陶瓷膜可分为微滤(孔径超过50nm)、超滤膜(孔径2-50nm)、纳滤膜(孔径小于2nm)等类型。分离时,在外力的作用下,小分子水成分通过膜,大分子物质被膜截流,从而达到分离、提液、提纯、除杂、杀菌的目的。