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多孔陶瓷膜的構(gòu)型主要有平板、管式和多通道3種,其中平板膜主要用于小規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)和實驗室研究。管式膜組合起來形成類似于列管換熱器的形式,可增大膜裝填而積,但由于其強度問題,已逐步退出工業(yè)應(yīng)用。規(guī)模應(yīng)用的陶瓷膜,通常采用多通道構(gòu)型,即在一圓截面上分布著多個通道,一般通道數(shù)為7、19、37等。
我國的無機膜研究與工業(yè)化工作已進到國際水平
對新型陶瓷膜材料的研究,目前主要集中在2方面。人工合成陶瓷膜材料:主要有碳化硅、莫來石、堇青石、石墨烯和陶瓷纖維等。天然陶瓷膜材料:主要有天然沸石、粉煤灰、高嶺土和凹凸棒土等。人工合成陶瓷膜材料:
碳化硅具有強度高、導(dǎo)熱率高、耐腐蝕和防氧化等優(yōu)點,在苛刻的條件下可以保持良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,并且價格低廉,是開發(fā)陶瓷膜材料的選擇之一。SiC陶瓷膜制備方法主要有擠出成型法和流延成型法。
擠出成型法是以SiC為骨料,制成管狀碳化硅支撐體,平均孔徑為2.43μm,孔隙率為43.4%,氣體通量達(dá)到788.2m3/m2.h.bar,抗彎強度達(dá)到22.8MPa。
流延成型工藝制備復(fù)合碳化硅陶瓷過濾膜,在1300℃燒結(jié)下制備出結(jié)構(gòu)均勻、表面平整、孔徑范圍在4.017~11.916μm的碳化硅陶瓷膜。
陶瓷微濾膜分離設(shè)備是目前市場上比較成熟和廣泛應(yīng)用的無機膜物料濃縮分離設(shè)備。其微濾膜的過濾孔徑范圍在0.05μm至1.4μm之間,可根據(jù)物料的粘度、懸浮物含量選擇不同孔徑的膜,陶瓷膜管壁密布微孔,在壓力作用下,原料液在膜管內(nèi)或膜外側(cè)流動,小分子物質(zhì)(或液體)透過膜,大分子物質(zhì)(或固體)被膜截留,從而達(dá)到分離、濃縮、純化和環(huán)保等目的。