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陶瓷膜是無機膜中的一種,屬于膜分離技術中的固體膜材料,主要以不同規(guī)格的氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦和氧化硅等無機陶瓷材料作為支撐體,經表面涂膜、高溫燒制而成。
陶瓷膜的研究始于20世紀40年代,其發(fā)展可分為3個階段:用于鈾的同位素分離的核工業(yè)時期,以無機微濾膜和超濾膜為主的液體分離時期,以及以膜催化反應為核心的發(fā)展的時期。20世紀80年代初期成功地在法國的奶業(yè)和飲料(葡萄酒、啤酒、蘋果酒)業(yè)推廣應用后,陶瓷膜分離技術和產業(yè)地位逐步確立,
經過十多年的發(fā)展,我國的無機陶瓷膜行業(yè)已經具備高超的技術,行業(yè)內企業(yè)的技術實力和產品品質已經達到了國際水平。行業(yè)內企業(yè)從無到有,企業(yè)產值也從起初的百萬元已經發(fā)展到數億元的規(guī)模,2010-2012年國內無機陶瓷膜成套裝備安裝面積合計約為12萬平方米。據測算,2012年全年,我國的無機陶瓷膜及成套裝備的市場總量約為5~6億元規(guī)模,其中國內生產企業(yè)的市場份額約為70%,已經在生物發(fā)酵、食品飲料、化工和水處理領域的應用具備一定的規(guī)模。
未來陶瓷膜領域的發(fā)展趨勢將集中在以下方面:
進一步提高陶瓷膜材料的分離精度及其分離穩(wěn)定性,使其在液體分離領域實現納濾級別的連續(xù)運行,在氣體分離領域實現多組分氣體的分離
研制具有大孔徑及高孔隙率的耐高溫陶瓷分離膜材料,使其在資源的利用及環(huán)境保護等領域實現高溫氣固分離過程的長期穩(wěn)定運行
實現陶瓷膜表面性質的調控,通過改變其表面親疏水性及荷電性、生物兼容性等以拓展陶瓷膜的應用領域;
實現陶瓷膜的低成本化生產,結合構建面向應用過程的膜材料設計與制備方法,解決陶瓷膜推廣應用的瓶頸問題;
研制耐強酸強堿等苛刻體系的膜材料,提高膜材料分離性能的穩(wěn)定性,拓展其在過程工業(yè)的應用范圍。
目前市場上相關的濾材也在迅速國產化。對牛肉香精油進行澄清處理途徑根據膜過濾水凈化系統的工作經驗,擬采用國產濾材,實現在不改變牛肉香精油香氣特征的前提下,通過膜過濾處理,以期使牛肉香精油的外觀澄清度有顯著改善。
膜過濾設備可以有效地用于液體香精的澄清化處理。為了滿足工業(yè)化生產中產品產量和質量的實際需要,設計制作籠屜式多層并聯膜過濾器和多級串聯膜過濾兩種類型的設備,它們已成功用于工業(yè)生產中。