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陶瓷膜的作用和分类

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发布时间：2022-08-08
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【概要描述】陶瓷膜又称无机陶瓷膜，是通过特殊工艺制备无机陶瓷材料而形成的一种不对称膜。陶瓷膜分为管状陶瓷膜和平板陶瓷膜。管状陶瓷膜的膜壁上布满了微孔。在压力的作用下，原料液在膜管内或膜外流动。小分子物质(或液体)通过膜，大分子物质(或固体)被膜截留，从而达到分离、浓缩、净化、环保的目的。

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陶瓷膜的作用和分类

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　　陶瓷膜的作用和分类

　　陶瓷膜又称无机陶瓷膜，是通过特殊工艺制备无机陶瓷材料而形成的一种不对称膜。陶瓷膜分为管状陶瓷膜和平板陶瓷膜。管状陶瓷膜的膜壁上布满了微孔。在压力的作用下，原料液在膜管内或膜外流动。小分子物质(或液体)通过膜，大分子物质(或固体)被膜截留，从而达到分离、浓缩、净化、环保的目的。

　　扁平陶瓷膜表面布满微孔。在一定的膜孔径范围内，根据渗透物质的分子直径不同，其渗透性也不同。膜两侧的压差是驱动力。并防止悬浮液、胶水及微生物等大分子通过。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、耐细菌、耐高温、抗污染、机械强度高、再生性能好、分离工艺简单、能耗低、操作维护简单、使用寿命长等优点。已成功应用于食品、饮料、植物(医药)深加工、生物医药、发酵、精细化工等诸多领域，可用于工艺的分离、澄清、净化、浓缩、杀菌、脱盐等。

陶瓷膜

　　陶瓷膜分离技术是一种“过流过滤”形式的流体分离工艺:原料为流体在膜管内高速流动，在小分子组分的压力驱动下，澄清渗透剂沿垂直方向通过膜，截留，混浊浓缩剂胶囊中含有大分子组分，使流体达到分离、富集、净化的目的。多孔陶瓷膜的结构形式主要有平板、管状和多通道，其中平板膜主要用于小规模工业生产和实验室研究。将管式膜组合成类似管式换热器的形式可以增加膜加载体积，但由于其强度问题，已逐渐退出工业应用。用于大规模应用的陶瓷膜通常采用多通道配置，即多个通道分布在一个圆形截面上，通道数一般为7、19、37等。无机陶瓷膜的主要制备工艺如下:采用固体颗粒烧结制备、载体和微滤膜，溶胶-凝胶法制备超滤膜和纳滤膜，采用分相法制备玻璃膜，采用特殊技术(如化学气相沉积和化学镀等)制备微孔膜或致密膜，涉及胶体与表面化学、材料化学、固体离子、材料加工等材料科学的基础理论。

　　陶瓷膜是采用溶胶-凝胶法或其他工艺制备的孔隙率为30%~50%、孔径为50nm~15μm的陶瓷载体非对称复合膜。用于分离的陶瓷膜结构通常为夹心结构:支撑层(也称载体层)、过渡层(也称中间层)、膜层(也称分离层)。支撑层的孔径一般为1 ~ 20 μm，孔隙率为30% ~ 65%，提高了膜的机械强度。中间层的孔径小于支撑剂层，其作用是在制备过程中防止颗粒渗入多孔支撑剂层。中间层厚度约为20 ~ 60 μm，孔隙率为30% ~ 40%。该膜具有分离功能，孔径为0.8nm ~ 1μm，厚度约为3 μm ~ 10μm，孔隙率为40% ~ 55%。整个膜的孔径分布从支撑层到膜层逐渐减小，形成不对称的结构分布。

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