CN112774460A - 高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法 - Google Patents

高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112774460A
CN112774460A CN202110002184.5A CN202110002184A CN112774460A CN 112774460 A CN112774460 A CN 112774460A CN 202110002184 A CN202110002184 A CN 202110002184A CN 112774460 A CN112774460 A CN 112774460A
Authority
CN
China
Prior art keywords
preparation
flat ceramic
preparing
temperature
ceramic membrane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110002184.5A
Other languages
English (en)
Inventor
曹超
孙斌
谈建东
田文清
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Xinshi Membrane Technology Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Xinshi Membrane Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Xinshi Membrane Technology Co Ltd filed Critical Jiangsu Xinshi Membrane Technology Co Ltd
Priority to CN202110002184.5A priority Critical patent/CN112774460A/zh
Publication of CN112774460A publication Critical patent/CN112774460A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0039Inorganic membrane manufacture
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/145Ultrafiltration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/02Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/06Flat membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/10Supported membranes; Membrane supports
    • B01D69/105Support pretreatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02Inorganic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/24Mechanical properties, e.g. strength
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/30Chemical resistance

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明提供了高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法,包括以下步骤,平板陶瓷膜支撑体的制备、陶瓷泥料的制备、坯体的制备、分离膜层的制备,平板陶瓷膜支撑体的制备,支撑体由主料和辅料制成,以重量百分数计,主料:α—氧化铝85%‑95%、水洗高岭土1%‑10%、长石0.5%‑5%;降低产品的生产能耗,且支撑体的强度高,耐酸耐腐蚀性能好,分离膜层采用高温煅烧氧化铝粉体加入少量长石为主料,孔道均匀,附着力高,使得平板陶瓷膜的强度性能进一步的优化,可以让制备出来的平板陶瓷膜抗折抗压性能优化。

Description

高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法
技术领域
本发明涉及一种陶瓷膜的制备方法,具体涉及高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法。
背景技术
陶瓷膜是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜,陶瓷膜分为管式陶瓷膜和平板陶瓷膜两种,陶瓷膜管壁密布微孔,在压力作用下,原料液在膜管内或膜外侧流动,小分子物质(或液体)透过膜,大分子物质(或固体)被膜截留,从而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。平板陶瓷膜板面密布微孔,根据在一定的膜孔径范围内,渗透的物质分子直径不同则渗透率不同,以膜两侧的压力差为驱动力,膜为过滤介质,在一定压力作用下,当料液流过膜表面时,只允许水、无机盐、小分子物质透过膜,而阻止水中的悬浮物、胶和微生物等大分子物质通过,陶瓷膜具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、使用寿命长等众多优势,但是现有技术中制备平板陶瓷膜的工艺复杂,制备出来的陶瓷膜强度不够,抗折抗压能力较差。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种能够让制备出来的平板膜强度提升,抗折抗压能力变强的高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法。
本发明采用如下技术方案实现:高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤
平板陶瓷膜支撑体的制备、陶瓷泥料的制备、坯体的制备、分离膜层的制备;
平板陶瓷膜支撑体的制备,支撑体由主料和辅料制成,以重量百分数计,
主料:α—氧化铝85%-95%水洗高岭土1%-10%长石0.5%-5%;
辅料(相对主料的百分比)
Figure BDA0002881921090000011
陶瓷泥料的制备
首先将固体料α—氧化铝、水洗高岭土、长石、造孔剂、粘结剂放入强力混料机中充分混合均匀,然后将液体料纯净水,润滑剂搅拌混合均匀,喷入固体料中,边混边喷,充分混合均匀,然后放入捏和机中充分捏合,捏合后泥料放入真空练泥机练泥,最后放入密闭容器恒温恒湿环境中陈腐24-48小时;
坯体的制备
平板陶瓷支撑体采用挤出成型,挤出速度为1-3m/min,挤出温度控制在18-28℃。
坯体的干燥
将挤出的坯体放在铺设耐高温纤维布的多空平板上,传送进入微波干燥炉干燥,干燥时间为20-160min。
坯体的烧结
将干燥好的坯体多层码放后进入高温窑炉烧成,在1150-1350℃下烧结,保温时间2-4小时。
所述的分离膜层的制备,包括以下步骤:
分离膜浆由如下原料制成,以重量百分数计
Figure BDA0002881921090000021
表面活性剂采用聚丙烯酰胺;
在分离膜浆制备之后进行分离膜层的制备,首先将氧化铝粉体、表面活性剂、水按比例混合,球磨2-4小时,然后加入长石粉体充分搅拌1-3小时;
接着分离膜层的喷涂,以压缩空气为起源,喷枪的特定的角度垂直面倾斜10°,合适的雾化气压:0.2Mpa~0.4Mpa,合适的扇面:扇面气压为0.2Mpa~0.4Mpa,合适的距离:垂直距离为10~15cm,合适的压力:0.3Mpa~0.5Mpa,最后将分离膜浆喷涂在平板陶瓷膜支撑体表面;
接着分离层的干燥,将喷涂好的平板陶瓷膜放在30-70℃烘房中烘干0.5-3小时,干燥完备;
最后分离膜层的烧结,将干燥完成的平板陶瓷膜多层码放,放入高温窑炉中烧成,烧成温度1100-1300℃烧结,保温2-4小时。
相比现有技术,本发明在制备平板陶瓷膜的时候,采用α-氧化铝粉体中加入一定比例的水洗高岭土、长石为原料,使得陶瓷支撑体的烧结温度大大降低,降低产品的生产能耗,且支撑体的强度高,耐酸耐腐蚀性能好,分离膜层采用高温煅烧氧化铝粉体加入少量长石为主料,孔道均匀,附着力高,使得平板陶瓷膜的强度性能进一步的优化,可以让制备出来的平板陶瓷膜抗折抗压性能优化。
附图说明
图1是本发明成品膜的孔径分布图;
图2是成品膜的电镜图;
图3是成品膜的电镜图;
图4是成品膜的电镜图;
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤
平板陶瓷膜支撑体的制备、陶瓷泥料的制备、坯体的制备、分离膜层的制备;
平板陶瓷膜支撑体的制备,支撑体由主料和辅料制成,以重量百分数计,
主料:α—氧化铝85%-95%水洗高岭土1%-10%长石0.5%-5%
辅料(相对主料的百分比)
Figure BDA0002881921090000031
陶瓷泥料的制备
首先将固体料α—氧化铝、水洗高岭土、长石、造孔剂、粘结剂放入强力混料机中充分混合均匀,然后将液体料纯净水,润滑剂搅拌混合均匀,喷入固体料中,边混边喷,充分混合均匀,然后放入捏和机中充分捏合,捏合后泥料放入真空练泥机练泥,最后放入密闭容器恒温恒湿环境中陈腐24-48小时;
坯体的制备
平板陶瓷支撑体采用挤出成型,挤出速度为1-3m/min,挤出温度控制在18-28℃。
坯体的干燥
将挤出的坯体放在铺设耐高温纤维布的多空平板上,传送进入微波干燥炉干燥,干燥时间为20-160min。
坯体的烧结
将干燥好的坯体多层码放后进入高温窑炉烧成,在1150-1350℃下烧结,保温时间2-4小时。
所述的分离膜层的制备,包括以下步骤:
分离膜浆由如下原料制成,以重量百分数计
Figure BDA0002881921090000032
其中吐温采用非离子型表面活性剂,吐温和聚丙烯酰胺进行混合形成活性剂,进一步说明非离子型表面活性剂采用聚山梨酯。
在分离膜浆制备之后进行分离膜层的制备,首先将氧化铝粉体、表面活性剂、水按比例混合,球磨2-4小时,然后加入长石粉体充分搅拌1-3小时;
接着分离膜层的喷涂,以压缩空气为起源,喷枪的特定的角度垂直面倾斜10°,合适的雾化气压:0.2Mpa~0.4Mpa,合适的扇面:扇面气压为0.2Mpa~0.4Mpa,合适的距离:垂直距离为10~15cm,合适的压力:0.3Mpa~0.5Mpa,最后将分离膜浆喷涂在平板陶瓷膜支撑体表面;
接着分离层的干燥,将喷涂好的平板陶瓷膜放在30-70℃烘房中烘干0.5-3小时,干燥完备;
最后分离膜层的烧结,将干燥完成的平板陶瓷膜多层码放,放入高温窑炉中烧成,烧成温度1100-1300℃烧结,保温2-4小时。
密度kg/m<sup>3</sup> 气孔率% 抗折 抗压
1.8~2.1 ≥40% 30Mpa~40Mpa 20Mpa~30Mpa
成品膜体数据参数表
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (2)

1.高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤平板陶瓷膜支撑体的制备、陶瓷泥料的制备、坯体的制备、分离膜层的制备;平板陶瓷膜支撑体的制备,支撑体由主料和辅料制成,以重量百分数计,主料:α—氧化铝85%-95%水洗高岭土1%-10%长石0.5%-5%;辅料(相对主料的百分比)
Figure FDA0002881921080000011
陶瓷泥料的制备
首先将固体料α—氧化铝、水洗高岭土、长石、造孔剂、粘结剂放入强力混料机中充分混合均匀,然后将液体料纯净水,润滑剂搅拌混合均匀,喷入固体料中,边混边喷,充分混合均匀,然后放入捏和机中充分捏合,捏合后泥料放入真空练泥机练泥,最后放入密闭容器恒温恒湿环境中陈腐24-48小时;
坯体的制备
平板陶瓷支撑体采用挤出成型,挤出速度为1-3m/min,挤出温度控制在18-28℃。
坯体的干燥
将挤出的坯体放在铺设耐高温纤维布的多空平板上,传送进入微波干燥炉干燥,干燥时间为20-160min。
坯体的烧结
将干燥好的坯体多层码放后进入高温窑炉烧成,在1150-1350℃下烧结,保温时间2-4小时。
2.根据权利要求1所述的高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法,其特征在于:所述的分离膜层的制备,包括以下步骤:
分离膜浆由如下原料制成,以重量百分数计
Figure FDA0002881921080000012
表面活性剂采用聚丙烯酰胺;
在分离膜浆制备之后进行分离膜层的制备,首先将氧化铝粉体、表面活性剂、水按比例混合,球磨2-4小时,然后加入长石粉体充分搅拌1-3小时;
接着分离膜层的喷涂,以压缩空气为起源,喷枪的特定的角度垂直面倾斜10°,合适的雾化气压:0.2Mpa~0.4Mpa,合适的扇面:扇面气压为0.2Mpa~0.4Mpa,合适的距离:垂直距离为10~15cm,合适的压力:0.3Mpa~0.5Mpa,最后将分离膜浆喷涂在平板陶瓷膜支撑体表面;
接着分离层的干燥,将喷涂好的平板陶瓷膜放在30-70℃烘房中烘干0.5-3小时,干燥完备;
最后分离膜层的烧结,将干燥完成的平板陶瓷膜多层码放,放入高温窑炉中烧成,烧成温度1100-1300℃烧结,保温2-4小时。
CN202110002184.5A 2021-01-04 2021-01-04 高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法 Pending CN112774460A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110002184.5A CN112774460A (zh) 2021-01-04 2021-01-04 高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110002184.5A CN112774460A (zh) 2021-01-04 2021-01-04 高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112774460A true CN112774460A (zh) 2021-05-11

Family

ID=75753697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110002184.5A Pending CN112774460A (zh) 2021-01-04 2021-01-04 高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112774460A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116023120A (zh) * 2023-02-28 2023-04-28 西安工程大学 一种煤气化细渣基无机陶瓷膜及制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101491776A (zh) * 2008-01-23 2009-07-29 中国石油化工股份有限公司 氧化铝涂层浆料及其制备方法
CN104258737A (zh) * 2014-09-10 2015-01-07 山东工业陶瓷研究设计院有限公司 大尺寸薄壁中空平板陶瓷膜的制备方法
CN104587846A (zh) * 2014-12-24 2015-05-06 长安大学 一种低温烧结制备多孔陶瓷滤膜的方法
CN107827478A (zh) * 2017-11-13 2018-03-23 常州蓝旗亚纺织品有限公司 一种气固分离陶瓷膜及其制备方法
CN108499372A (zh) * 2018-03-28 2018-09-07 何治伟 一种利用微生物制备高韧性多孔陶瓷膜支撑体的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101491776A (zh) * 2008-01-23 2009-07-29 中国石油化工股份有限公司 氧化铝涂层浆料及其制备方法
CN104258737A (zh) * 2014-09-10 2015-01-07 山东工业陶瓷研究设计院有限公司 大尺寸薄壁中空平板陶瓷膜的制备方法
CN104587846A (zh) * 2014-12-24 2015-05-06 长安大学 一种低温烧结制备多孔陶瓷滤膜的方法
CN107827478A (zh) * 2017-11-13 2018-03-23 常州蓝旗亚纺织品有限公司 一种气固分离陶瓷膜及其制备方法
CN108499372A (zh) * 2018-03-28 2018-09-07 何治伟 一种利用微生物制备高韧性多孔陶瓷膜支撑体的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
董应超: "新型低成本多孔陶瓷分离膜的制备与性能研究", 《中国博士学位论文全文数据库(电子期刊) 工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116023120A (zh) * 2023-02-28 2023-04-28 西安工程大学 一种煤气化细渣基无机陶瓷膜及制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110256059B (zh) 一种高通量陶瓷平板膜及其制备方法
CN104258737B (zh) 大尺寸薄壁中空平板陶瓷膜的制备方法
CN110922204B (zh) 一种低温烧结氧化铝陶瓷膜的制备方法
CN113648848B (zh) 一种中空平板陶瓷膜及其制备方法
CN113105223B (zh) 一种低成本高渗透性的晶须状陶瓷膜制备及其应用
CN111545078A (zh) 平板陶瓷膜及其制备方法
CN108329033A (zh) 液相烧结多通道碳化硅陶瓷膜元件及其制备方法
WO2018095277A1 (zh) 板状刚玉陶瓷膜支撑体的制备方法
CN111804159B (zh) 一种基于流延成型的碳化硅晶须强化碳化硅陶瓷分离膜及其制备方法
CN108395252A (zh) 液相烧结多通道碳化硅陶瓷膜支撑体及其制备方法
Khemakhem et al. Development of an asymmetric ultrafiltration membrane based on phosphates industry sub-products
CN110559872B (zh) 一种轴盘式旋转陶瓷膜的制备方法
CN111056858A (zh) 一种平板陶瓷膜支撑体的制备方法及其陶瓷泥料
CN105854632A (zh) 一种硅藻土中空纤维陶瓷膜的制备方法
CN108726995A (zh) 一种中空结构板式陶瓷滤膜及其制备方法
CN115090122B (zh) 一种氧化铝晶须膜层结构的陶瓷膜及其制备方法与应用
CN113999046B (zh) 一种低温反应烧结碳化硅陶瓷膜的制备方法
CN112774460A (zh) 高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法
CN110407574B (zh) 一种锆酸钙·六铝酸钙复合多孔陶瓷及制备方法
CN110885237B (zh) 一种低温烧结氧化铝陶瓷支撑体的制备方法
CN106268334A (zh) 一种陶瓷分离膜元件及其制备方法
CN113385052B (zh) 氧化铝基陶瓷平板膜
CN109608172A (zh) 一种高孔隙率多孔陶瓷膜支撑体及其制备方法
CN107602092B (zh) 一种多孔纳米陶瓷材料的制备方法
CN115957636B (zh) 一种饮水用陶瓷平板膜及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210511

RJ01 Rejection of invention patent application after publication