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陶瓷膜技術(shù)在食品、環(huán)保、化工和生物工程等領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展

文檔作者：路洪濤段學(xué)華文檔來源：德州市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測中心站		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年10月17日
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I嗨蟛眄
陶瓷膜技術(shù)在食品、環(huán)保、化工和
生物工程等領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展
路洪濤段學(xué)華
(德州市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測中心站山東德州253034)
摘要介紹陶瓷膜技術(shù)的制備方法和過濾機(jī)理，重點(diǎn)介紹陶瓷膜技術(shù)在各方面的應(yīng)用。如氣固分離、綠茶生產(chǎn)、對氨基苯
酚生產(chǎn)裝置、生物工程材料、除塵器、水處理、乳品的濃縮和除茵、植物油廢水處理等。
關(guān)鍵詞陶瓷膜過濾應(yīng)用
中圖分類號：TQ028．8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672—9064(2012)02-0024-03
所謂膜．是一種很薄的物質(zhì)．它能將氣體或液體的流體
分隔成互不相同的2部分．同時(shí)能使這2部分流體之間產(chǎn)生
傳質(zhì)作用。國際上的膜技術(shù)產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，在國外的分離
膜銷售市場中，仍以美國、El本、西歐為主，我國的膜技術(shù)產(chǎn)
業(yè)也發(fā)展迅速。其中．陶瓷膜分離技術(shù)是一種“錯(cuò)流過濾”形
式的液體分離過程．原料液在膜管內(nèi)高速流動．在壓力驅(qū)動
下含小分子組分的澄清滲透液沿與之垂直方向向外透過膜．
含大分子組分的混濁濃縮液被膜截留．從而使流體達(dá)到分
離、濃縮、純化的目的?。“九五”期間，在國家重點(diǎn)科技攻關(guān)
項(xiàng)目、國家“863”計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的大力支持
下．創(chuàng)建了膜科學(xué)技術(shù)研究所，實(shí)現(xiàn)了多通道陶瓷微濾膜的
工業(yè)化生產(chǎn)．并建成了生產(chǎn)基地，目前單臺陶瓷膜設(shè)備的膜
面積已達(dá)到220 m2．繼歐美等國之后．初步形成了陶瓷膜的
新產(chǎn)業(yè)。陶瓷膜具有眾多的優(yōu)良特性，使其在各行業(yè)得到了
廣泛應(yīng)用。
作為一種新型的膜材料．陶瓷膜的制備方法有：溶膠，凝
膠法(目前制備無機(jī)陶瓷膜的主要方法)、粒子燒結(jié)法、陽極
氧化法。此外。制備無機(jī)陶瓷膜的方法還很多。如原位合成
法、化學(xué)氣相沉淀法、動態(tài)膜法、濺射法、物理氣相沉淀法、原
位制粒法等1'21。
陶瓷膜的過濾機(jī)理有2種：靜態(tài)過濾和動態(tài)過濾。靜態(tài)
過濾或稱“死端”過濾。是一種傳統(tǒng)過濾方式。對陶瓷膜來說，
其過濾是吸附、表面過濾和深層過濾相結(jié)合。對液一固、氣一
固系統(tǒng)的過濾與分離來講．其過濾機(jī)理主要是慣性沖撞、擴(kuò)
散和截留：動態(tài)過濾又稱十字流過濾。十字流過濾的原理是
使原料液從很高的流速平行流過膜表面．以限制溶質(zhì)向膜面
的沉聚．同時(shí)還有助于強(qiáng)化膜面已沉積的溶質(zhì)向主體流擴(kuò)
散，從而有效地削弱濃差極化，實(shí)現(xiàn)高速連續(xù)過濾操作。
陶瓷膜具有化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸、耐堿、耐有機(jī)溶劑，機(jī)
械強(qiáng)度大等特點(diǎn)，其不足表現(xiàn)在價(jià)格昂貴、制造過程復(fù)雜等
方面。陶瓷膜經(jīng)過多年的發(fā)展．在眾多領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)
用，成為膜領(lǐng)域發(fā)展最迅速、最有發(fā)展前景的品種之一。
l在氣固分離上的應(yīng)用
氣一固分離是在化工、冶金、煤炭燃燒和氣化、水泥、環(huán)
境保護(hù)等行業(yè)中都要用到的分離過程．特別是高溫氣體中固
態(tài)粒子的脫除、回收一直是工業(yè)廢氣處理、環(huán)境保護(hù)的重大
課題。目前，已廣泛應(yīng)用的氣一固分離技術(shù)如旋風(fēng)除塵、水
膜除塵、纖維過濾、靜電除塵和袋式除塵等在應(yīng)用過程中都
或多或少存在一些問題。陶瓷膜用于氣固分離，可以保護(hù)環(huán)
境。進(jìn)行潔凈生產(chǎn)．具有廣泛的社會效益和經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。
多孔陶瓷膜過濾器可應(yīng)用于任何涉及到氣體中熱固態(tài)粒子
的場合，例如，化學(xué)、冶金、石油化工工業(yè)、過程原料氣的除塵
凈化．沸騰床燃燒器尾氣中固體粒子回收和催化劑再生爐中
的粒子捕集，內(nèi)燃機(jī)尾氣消煙氣。所有粉體制備過程的收
塵工序等131。在催化、化工和石化工藝的氣相分離中。陶瓷
膜過濾器脫除細(xì)顆粒被認(rèn)為是最有潛力的技術(shù)。由此可見．
陶瓷膜在氣固分離方面的應(yīng)用前景廣闊．經(jīng)濟(jì)上可行，是以
陶瓷膜為核心的高新綠色科技，值得我們?nèi)パ芯坎⑹褂谩?
2在綠茶生產(chǎn)上的應(yīng)用
近年來速溶茶和茶飲料發(fā)展迅猛，風(fēng)靡全球。生產(chǎn)中，茶
提取液內(nèi)的小顆粒懸浮物以及茶多酚與咖啡堿、水溶性蛋白
等絡(luò)合形成絮狀物一直是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。陶瓷膜過濾綠茶提
取液進(jìn)行澄清處理．旨在研究開發(fā)澄清綠茶提取液的陶瓷膜
錯(cuò)流過濾技術(shù)。采用0．051Lm的陶瓷膜可顯著地提高綠茶提
取液的澄清，操作條件對主要理化指標(biāo)無顯著影響。為提高
膜通量應(yīng)選擇較高的壓力和較高的溫度：膜的使用過程中通
量的衰減是必然的．采用多種清洗劑交替清洗可使膜通量得
到很好的恢復(fù)。通過技術(shù)上的改進(jìn)。陶瓷膜技術(shù)已在過濾綠
茶提取液上取得很好的效果。
3在對氨基苯酚生產(chǎn)裝置上的應(yīng)用
作者簡介：18-洪濤(1970--)，男，河北景縣人。高級工程師，大學(xué)本科。主要從事環(huán)境影響評價(jià)與技術(shù)評估領(lǐng)域的研究與業(yè)

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