膜應(yīng)用工藝過程
許多膜分離過程是基于不同的分離原理或機(jī)理,分離的物質(zhì)可以從顆粒一直到分子。盡管存在這么大的差異,然而所有的膜過程都有一個(gè)共同點(diǎn),那就是需要應(yīng)用到膜。
膜分離過程是以膜為分離介質(zhì),在膜兩側(cè)存在某中推動力(如:壓力差、濃度差、電位差等)時(shí),原料液組分選擇性的透過膜,以達(dá)到分離、提純的目的。
液體膜分離過程主要是指微濾、超濾、納濾和反滲透過程。這些壓力推動膜分離過程可用于溶液的凈化、提取、分離及濃縮。從微濾、超濾、納濾和反滲透,被分離的分子或顆粒的尺寸越來越小,因此膜孔徑必須越來越小,這也意味著摸的傳質(zhì)阻力增加,所以操作壓力也是逐漸增大,以獲得相似的通量。
陶瓷膜(ceramic membrane)又稱無機(jī)陶瓷膜,是以無機(jī)陶瓷材料經(jīng)特殊工藝制備而形成的非對稱膜。陶瓷膜分為管式陶瓷膜和平板陶瓷膜兩種。請注意,“CT膜”并非陶瓷膜的別名,該稱謂實(shí)為非專業(yè)人士對陶瓷膜英文簡稱的一種錯(cuò)誤表述。管式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。平板陶瓷膜板面密布微孔,根據(jù)在一定的膜孔徑范圍內(nèi),滲透的物質(zhì)分子直徑不同則滲透率不同,以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力,膜為過濾介質(zhì),在一定壓力作用下,當(dāng)料液流過膜表面時(shí),只允許水、無機(jī)鹽、小分子物質(zhì)透過膜,而阻止水中的懸浮物、膠和微生物等大分子物質(zhì)通過。陶瓷膜具有分離效率高、效果穩(wěn)定、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸堿、耐有機(jī)溶劑、耐菌、耐高溫、抗污染、機(jī)械強(qiáng)度高、再生性能好、分離過程簡單、能耗低、操作維護(hù)簡便、使用壽命長等眾多優(yōu)勢,已經(jīng)成功應(yīng)用于食品、飲料、植(藥)物深加工、生物醫(yī)藥、發(fā)酵、精細(xì)化工等眾多領(lǐng)域,可用于工藝過程中的分離、澄清、純化、濃縮、除鹽等。
湖北迪潔膜科技有限責(zé)任公司碳化硅膜的應(yīng)用工藝開發(fā)由萬端極教授牽頭的湖北工業(yè)大學(xué)膜技術(shù)應(yīng)用研究所骨干力量負(fù)責(zé)實(shí)施。該團(tuán)隊(duì)在長期的膜技術(shù)應(yīng)用過程中,構(gòu)架了一套完整的膜技術(shù)應(yīng)用理論體系。完成了建立在流體力學(xué)基礎(chǔ)上的膜設(shè)備多級泵節(jié)能膜工藝設(shè)計(jì)、膜過程連續(xù)補(bǔ)料設(shè)計(jì)、膜梯級錯(cuò)流過濾工藝設(shè)計(jì)等理論和實(shí)踐,為我國的膜工業(yè)發(fā)展做出特殊貢獻(xiàn)。尤其是在以碳化硅膜為主體并集成其他膜分離技術(shù)、物理分離技術(shù)、化學(xué)分離技術(shù)、生物分離技術(shù),針對不同行業(yè)工業(yè)企業(yè)形成了多項(xiàng)完整獨(dú)到的工藝體系。并完成了66項(xiàng)應(yīng)用工程示范,獲批了43項(xiàng)發(fā)明專利。