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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%,氣體通量達到788.2m3/m2.h.bar,抗彎強度達到22.8MPa。
流延成型工藝制備復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。
根據(jù)鋼鐵企業(yè)煉鋼連鑄機二冷水對水質(zhì)的要求,在某工程的凈化濁環(huán)水處理系統(tǒng)的過濾設(shè)施改造和設(shè)計中經(jīng)過方案比選采用陶瓷膜過濾器代替?zhèn)鹘y(tǒng)砂濾器。工程實踐證明: 采用陶瓷膜過濾器處理后的出水水質(zhì)較好,運行成本低、操作維修方便,減少連鑄機二冷噴嘴的堵塞機率,提高噴嘴使用壽命,該設(shè)備可以廣泛應用于連鑄機凈化濁環(huán)水處理系統(tǒng)中。
蛋白和酶的純化濃縮
超濾已成為蛋白和酶等純化和濃縮的過程。超濾濃縮的優(yōu)點是無相變,一般不需加熱,工序簡化,適用pH范圍寬和防止失活等,很適于熱敏性物質(zhì)的分離濃縮。通常是預處理的粗制品經(jīng)超濾,使一些低分子物和鹽透過膜,使酶和蛋白獲得濃縮和精制。選用不同截留分子量的膜,不同的膜材質(zhì)和工藝可實現(xiàn)不同酶和蛋白的純化濃縮。
用陶瓷微濾替代了板框和石灰沉淀步驟,省去超濾工序段。用膜濃縮設(shè)備,減少蒸發(fā)濃縮設(shè)備的蒸發(fā)量,降低了能耗,去除了一部分無機鹽。用離子交換脫色除雜工藝代替了硫熏工藝,解決了蔗糖中的硫殘留問題,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。用離子交換脫鹽,有效的脫除蔗糖汁中的鹽分。采用MVR蒸發(fā)濃縮,有效的降低了能耗。采用膜濃縮、分離及離子交換設(shè)備,減小了設(shè)備的占地面積,減小基建投資。