CN112169603A - 陶瓷过滤膜 - Google Patents

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CN112169603A
CN112169603A CN202011215595.4A CN202011215595A CN112169603A CN 112169603 A CN112169603 A CN 112169603A CN 202011215595 A CN202011215595 A CN 202011215595A CN 112169603 A CN112169603 A CN 112169603A
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CN
China
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layer
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ceramic
ceramic filter
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刘金治
刘君基
胡建文
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Yangzhou Runming Intelligent Equipment Co ltd
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Yangzhou Runming Intelligent Equipment Co ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02—Inorganic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/06—Flat membranes

Abstract

本发明公开了一种陶瓷过滤膜，该陶瓷过滤膜为圆盘状，且该陶瓷过滤膜用于切向流过滤方式；该陶瓷过滤膜的表面为过滤层，过滤层包括支撑层、过渡层和分离层；分离层位于过滤膜的表面，过渡层位于支撑层和分离层之间；陶瓷过滤膜具有三维空间互通的孔道结构，该孔道结构包括纵向通道；纵向通道为直线形或螺旋形；陶瓷过滤膜中心处为汇流口。该环状通道至少为两层；支撑层作为膜的载体，由大颗粒烧结而成。本发明陶瓷过滤膜分离精度高、耐高温性能好，既可用于传统的过滤方式，又适用于错流过滤方式，且在膜面不易形成污染，有效减轻了膜领域浓差极化的现象，保持系统的长期稳定的高处理通量。

Description

陶瓷过滤膜
技术领域
本发明涉及陶瓷膜，尤其涉及一种陶瓷过滤膜。
背景技术
陶瓷膜分离技术由于具有分离、浓缩和纯化等诸多功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等一系列优点，因此在食品工业、饮料、酒类工业、茶叶深加工、植物提取、药物深加工、芦荟汁、果汁、蔬菜汁、乳制品工业、中药、保健品、调味品、食品添加剂、农产品深加工、生物医药、精细化工、水处理工业、环境工程等领域均可以广泛使用。
但是目前采用的传统过滤方式中的过滤孔易堵塞过滤孔且效率低，且透明度低、除菌不彻底、无法连续生产、劳动强度大、产品品质低。
因此，目前亟需一种新的过滤膜以用于料液的浓缩、脱盐、分离、提纯、澄清、除菌工艺，以及用于固液分离、澄清过滤、除菌除杂、破乳除油中。
发明内容
发明目的：针对现有技术中的不足之处，本发明提供一种陶瓷过滤膜，该过滤膜不易堵塞过滤孔且不易吸附在膜片上。
技术方案：本发明陶瓷过滤膜为圆盘状；该陶瓷过滤膜的表面为过滤层，该过滤层包括支撑层、过渡层和分离层；
分离层位于过滤膜的表面，过渡层位于支撑层和分离层之间；
陶瓷过滤膜具有三维空间互通的孔道结构，该孔道结构包括纵向通道；陶瓷过滤膜中心处为汇流口；该陶瓷过滤膜的过滤方式为切向流过滤。
该纵向通道为直线形，该孔道结构还包括环状通道，既可用于传统的过滤方式，又适合新型的错流过滤方式，且在膜面不易形成污染。
该环状通道至少为两条，且该过滤膜的过滤面积为等效体积内最大过滤面积。
该纵向通道为螺旋状以加强过滤效果。
支撑层作为膜的载体，由大颗粒烧结而成，为数毫米厚，作为膜的载体，用于保护膜的机械强度。
分离层位于过滤膜的表面，厚度较薄，为微米级，孔径较小，分布较窄，进而起到过滤分离作用。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明陶瓷过滤膜分离精度高，采用多种过滤级别，长期运行截留性能无变化。且过滤孔径范围在0.05μm-8μm，可根据料液的粘度、悬浮物含量的不同选择相应过滤孔径的过滤膜，以达到澄清、除杂、分离目的。
(2)空隙率高，孔径分布均匀，过滤孔不易堵塞，过滤精度高，通量大，可维持高通量下的长期稳定运行，且制得的产品品质优良。
(3)抗污染能力强，分离过程中无二次溶出物产生，产品品质有保障。膜盘易清洗，可恢复性好。盘式陶瓷膜是在高温下经过特殊工艺制备而成，因此，陶瓷膜孔不会因为长期处在高温状态下或者是酸、碱体系下而发生膜本体或者膜孔的溶涨。
(4)本发明陶瓷过滤膜耐高温性能好，可处理高温液体，并用蒸汽反冲再生和高温原位消毒灭菌；机械强度大，PH适用范围广，耐酸、耐碱、耐有机溶剂及抗氧化性能好。
(5)本发明陶瓷过滤膜既可用于传统的过滤方式，又适合新型的错流过滤方式，在膜面不易形成污染，可有效减轻膜领域浓差极化这一普遍存在现象，保持系统长期稳定的高处理通量。
(6)本发明陶瓷过滤膜通过简便的清洗，即可在短时间内完全恢复膜性能，膜再生性能极强，且清洗成本低。陶瓷膜使用寿命长，是有机材质制作的膜使用寿命的几倍甚至几十倍。
附图说明
图1为现有技术中的过滤方式；
图2为本发明陶瓷膜切向流过滤原理图；
图3为本发明陶瓷过滤膜实施例一的主视图；
图4为本发明实施例一的陶瓷过滤膜的剖视图；
图5为陶瓷过滤膜过滤层的结构示意图；
图6为本发明陶瓷固膜实施例二的主视图。
具体实施方式
实施例一
如图1至图6所示，本发明陶瓷过滤膜呈圆盘状，过滤膜的上下两个表面均为过滤层c，即采用双面过滤的方式。陶瓷过滤膜内设有纵向通道a和环状通道b，该纵向通道a为直线形。陶瓷过滤膜中心处为汇流口d。过滤膜的过滤方式采用切向流过滤，也称错流过滤方式，过滤膜的高速运转使得料液在膜表面形成沉淀切向流，在压力和切向流的作用下，使得高浓度物料向容器壁扩散，低浓度溶液向中间流动，料液进行过滤并排出。
该环状通道至少为两条，且该过滤膜的过滤面积为等效体积内最大过滤面积。该圆盘陶瓷过滤膜具有三维空间互通的孔道结构，其均一的孔径分布提供了很好的选择透过性和吸附性能。
如图3所示，本发明圆盘陶瓷过滤膜是在高温条件下烧制而成，具有筛分过滤作用的多孔固体连续介质。过滤层呈不对称结构，包括支撑层c1，过渡层c2和分离层c3。其中，分离层位于过滤膜的表面，过渡层位于支撑层和分离层之间。
过滤层的具体结构为，支撑层c1由较大颗粒烧结而成，为数毫米厚，作为膜的载体，用于保护膜的机械强度。分离层c3处于过滤膜盘的表面，厚度较薄，为微米级，孔径较小，分布较窄，起到过滤分离作用。在膜的分离层和支撑层之间还有多层结构的过渡层c2。
实施例二：
如图4所示，实施例二与实施例一的不同之处在于，实施例二采用纵向通道a过滤，且纵向通道a为螺旋状，进而增强了过滤效果。

Claims (8)

1.一种陶瓷过滤膜，其特征在于：所述陶瓷过滤膜为圆盘状；
所述陶瓷过滤膜的表面为过滤层(c)，所述过滤层包括支撑层(c1)、过渡层(c2)和分离层(c3)；
所述分离层位于过滤膜的表面，所述过渡层位于所述支撑层和分离层之间；
所述陶瓷过滤膜具有三维空间互通的孔道结构，所述孔道结构包括纵向通道(a)；所述陶瓷过滤膜中心处为汇流口(d)；所述陶瓷过滤膜的过滤方式为切向流过滤。
2.根据权利要求1所述的陶瓷过滤膜，其特征在于：所述纵向通道为直线形。
3.根据权利要求2所述的陶瓷过滤膜，其特征在于：所述孔道结构还包括环状通道(b)。
4.根据权利要求3所述的陶瓷过滤膜，其特征在于：所述环状通道(b)至少为两条。
5.根据权利要求1所述的陶瓷过滤膜，其特征在于：所述纵向通道为螺旋状。
6.根据权利要求1所述的陶瓷过滤膜，其特征在于：所述支撑层作为膜的载体，由大颗粒烧结而成。
7.根据权利要求1所述的陶瓷过滤膜，其特征在于：所述陶瓷过滤膜表面为双面过滤方式。
8.根据权利要求1所述的陶瓷过滤膜，其特征在于：所述分离层的厚度为微米级。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113044922A (zh) * 2021-03-15 2021-06-29 北控水务(中国)投资有限公司 一种污水处理的方法

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