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• 一、納濾陶瓷膜設(shè)備對(duì)比普通納濾膜有什么優(yōu)勢？
• 二、陶瓷膜過濾設(shè)備面積是怎么計(jì)算出來的？
• 三、陶瓷膜過濾器操作壓力一般多少高了或者低了又有什么影響陶瓷膜應(yīng)用廣么
• 四、膜分離設(shè)備的前景如何？

一、納濾陶瓷膜設(shè)備對(duì)比普通納濾膜有什么優(yōu)勢？

納濾膜可以過濾水中二價(jià)以上金屬離子(一般水中一價(jià)離子含量極少，且都是對(duì)人體有益的礦物質(zhì))，而納濾膜的運(yùn)行壓力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于反滲透，同時(shí)出水量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于反滲透，完全可以去除水中易結(jié)垢的鈣鎂離子，使用納濾膜足以滿足飲用水的需求。

二、陶瓷膜過濾設(shè)備面積是怎么計(jì)算出來的？

陶瓷膜過濾設(shè)備面積是根據(jù)具體的物料體系、物料理化參數(shù)、以及想要分離或者濃縮的預(yù)期目標(biāo)、通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并結(jié)合水通量理論數(shù)據(jù)，綜合計(jì)算出來的。光是物料就千差萬別，所以當(dāng)然沒有統(tǒng)一的計(jì)算公式，原理是膜通量大小跟膜孔徑、物料溫度、粘度、密度、固含量等都有關(guān)系。比如測試某粉體-聚合乳化液，粘度3.4mPa s@26℃，采用50nm陶瓷膜，實(shí)驗(yàn)溫度范圍20-60℃，試驗(yàn)壓力范圍0.1-0.3MPa，綜合比對(duì)發(fā)現(xiàn)，在50℃，0.2Mpa時(shí)膜通量最大達(dá)到30L/m2 h；同是采用50nm陶瓷膜，在測試氧化鋁中水回用實(shí)驗(yàn)中，在40℃、0.2MPa的工況下，膜通量最佳為70L/m2 h，綜上所述，膜面積的需要通過物料實(shí)驗(yàn)獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。 望采納



三、陶瓷膜過濾器操作壓力一般多少高了或者低了又有什么影響陶瓷膜應(yīng)用廣么

多孔陶瓷膜的構(gòu)型主要有平板、管式和多通道3種，其中平板膜主要用于小規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室研究。管式膜組合起來形成類似于列管換熱器的形式，可增大膜裝填而積，但由于其強(qiáng)度問題，已逐步退出工業(yè)應(yīng)用。規(guī)模應(yīng)用的陶瓷膜，通常采用多通道構(gòu)型，即在一圓截面上分布著多個(gè)通道，一般通道數(shù)為7、19、37等。無機(jī)陶瓷膜的主要制備技術(shù)有：采用固態(tài)粒子燒結(jié)法制備載體及微濾膜、采用溶膠凝膠法制備超濾及納濾膜、采用分相法制備玻璃膜、采用專門技術(shù)（如化學(xué)氣相沉積、無電鍍等）制備微孔膜或致密膜等，其基本理論涉及材料學(xué)科的膠體與表面化學(xué)、材料化學(xué)、固態(tài)離子學(xué)、材料加工等。多孔陶瓷膜由于具有優(yōu)異的耐高溫、耐溶劑、耐酸堿性能和機(jī)械強(qiáng)度高、容易再生等優(yōu)點(diǎn)，在食品、生物、化工、能源和環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。某課題組主要對(duì)以氧化鋁和特種燒結(jié)促進(jìn)劑為起始原料，在1400℃的燒成溫度下制備出的支撐體進(jìn)行了系統(tǒng)和深入的研究，得到滲透性能、機(jī)械性能及耐腐性能統(tǒng)一的支撐體。他們還以原料性質(zhì)預(yù)測支撐體的孔結(jié)構(gòu)為目標(biāo)，以支撐體的制備過程和微觀結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，建立了原料性質(zhì)與支撐體孔隙率、孔徑分布之間的計(jì)算方法，為特定孔結(jié)構(gòu)支撐體的定量制備提供了理論依據(jù)。在食品包裝領(lǐng)域，引人注目的是具有高功能性和良好環(huán)保適應(yīng)性的透明鍍陶瓷膜。這種膜盡管價(jià)格較高，物理性能還有待進(jìn)一步改進(jìn)，但可預(yù)期在不遠(yuǎn)的將來它將在食品包裝材料中占據(jù)重要的地位。陶瓷膜的加工鍍膜方法與通常的鍍金屬方法相似，基本上按己知的加工法進(jìn)行。鍍陶瓷膜由PET(12μm)陶瓷(SiOx)組成。氧化硅能分成4類，即SiO、Si O 、Si O 、SiO 。然而，在自然界它們通常以SiO 形式存在，因此根據(jù)鍍金屬條件，它們的變化很大。對(duì)這種膜的主要要求是具有良好的透明度、極佳的阻隔性、優(yōu)良的耐蒸煮性、較好的可透過微波性與良好的環(huán)境保護(hù)性以及良好的機(jī)械性能。鍍陶瓷膜基本上可以用制作鍍鋁膜一樣的條件制取，在制取過程中，仔細(xì)處理表面層，不使鍍層受到損傷是極其重要的。由于這種膜是由氧化硅處理的，表面具有極好的潤濕性，因此，它在油墨或粘合劑的選擇范圍上比較廣，幾乎與任何油墨或粘合劑都能親和。聚氨酯類粘合劑是最可取的粘合劑，而油墨可以按用途任意選擇，不用進(jìn)行表面處理。然而，鍍陶瓷膜像鍍鋁膜那樣容易向聚乙烯復(fù)合，因?yàn)镻ET膜作為基材料，當(dāng)其氧化硅表而直接熔融聚乙烯高溫涂布或復(fù)合時(shí)，易趨向于伸長，從而破壞氧化硅表面層，導(dǎo)致阻隔性下降。同時(shí)，由于技術(shù)工藝上的問題，PET膜在鍍陶瓷過程中有時(shí)會(huì)發(fā)生卷曲，從而影響膜的質(zhì)量。當(dāng)然，這類問題正得到解決。鍍陶瓷膜首先用作細(xì)條實(shí)心面的調(diào)味品包裝材料。其優(yōu)良的包裝性能引起了人們的注意。由于這種膜保味性極佳，因此，尤其適合于包裝易升華產(chǎn)品，如茶（樟腦）之類的易揮發(fā)材質(zhì)。由于其極好的阻隔性，除了作為高阻隔性包裝材料和作食品包裝材料用外、預(yù)計(jì)還可用在微波容器上作為蓋材，在調(diào)味品、精密機(jī)械零配件、電子零件、藥物和醫(yī)藥儀器等方而作為包裝材料。隨著加工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，如果這種膜在成本上大幅下降，那么它將得到迅速推廣和應(yīng)用。陶瓷膜技術(shù)是膜技術(shù)中的翹楚，但20世紀(jì)80年代發(fā)達(dá)國家已在廣泛應(yīng)用時(shí)，中國在此領(lǐng)域卻還是一片空白。十幾年過去了，依靠自主創(chuàng)新，中國陶瓷膜技術(shù)從無到有，不僅打破了國外的封鎖與壟斷，還達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。膜是一種高分子化學(xué)材料，它有無數(shù)個(gè)只能用微米甚至納米計(jì)算的小孔，既有分離、濃縮、凈化和脫鹽功能，又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級(jí)過濾等特征。膜技術(shù)發(fā)明之后便廣泛運(yùn)用于食品加工、水質(zhì)凈化、環(huán)境治理、制藥工業(yè)、化工與石油化工等領(lǐng)域，用來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的凈化分離。陶瓷膜就是由經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)的陶瓷材料制成的分離膜。由于具有獨(dú)特的耐性，其一進(jìn)入市場便成為膜領(lǐng)域發(fā)展最為迅速、也最有發(fā)展前景的品種之一。到1989年底，南京工業(yè)大學(xué)徐南平院士才開始了在陶瓷膜領(lǐng)域的艱難探索。經(jīng)過二十多年的不懈奮斗與努力，中國在陶瓷膜領(lǐng)域不僅打破了西方的封鎖與壟斷，而且依靠自主創(chuàng)新達(dá)到了國際先進(jìn)水平。膜分離被認(rèn)為是一種高效節(jié)能的新型分離技術(shù)，是解決人類面臨的能源、資源、環(huán)境等重大問題的有效手段。有資料顯示，21世紀(jì)初，全球膜及其裝備的年銷售量超過100億美元，年增長率在30%左右。甚至有專家預(yù)言，21世紀(jì)膜技術(shù)以及膜技術(shù)與其他技術(shù)的集成技術(shù)將在很大程度上取代傳統(tǒng)分離技術(shù)，達(dá)到節(jié)能降耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的，極大地推動(dòng)人類科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。膜技術(shù)的應(yīng)用將涉及化學(xué)工業(yè)、石油與石油化工、生物化工、食品、電子、醫(yī)藥等行業(yè)，以膜技術(shù)為核心開發(fā)的凈化水和凈水設(shè)備將深入到千家萬戶。早在20世紀(jì)40年代，美國科學(xué)家就掌握了陶瓷膜技術(shù)，但當(dāng)時(shí)的陶瓷膜技術(shù)只用于高端領(lǐng)域，屬于國家機(jī)密。1989年底，南京工業(yè)大學(xué)膜科學(xué)技術(shù)研究所年輕的教師徐南平博士瞄準(zhǔn)國內(nèi)這一空白領(lǐng)域，成為了中國陶瓷膜技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的探索者。他從零開始，艱苦創(chuàng)業(yè)，開展了陶瓷膜工業(yè)生產(chǎn)、人才培養(yǎng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定和推廣應(yīng)用工作，經(jīng)過十幾年的努力，終于在中國形成了能夠與國際先進(jìn)技術(shù)相競爭的陶瓷膜應(yīng)用技術(shù)。陶瓷膜新產(chǎn)業(yè)，將中國膜應(yīng)用領(lǐng)域拓展至高溫、高壓和耐腐蝕環(huán)境，一舉打破了西方的技術(shù)封鎖，填補(bǔ)了中國在這一領(lǐng)域的空白。徐南平主持的南京工業(yè)大學(xué)膜科學(xué)技術(shù)研究所，成為國際無機(jī)膜學(xué)術(shù)界極為關(guān)注的高水平實(shí)驗(yàn)室之一。他們自主開發(fā)的陶瓷膜裝備能夠在化學(xué)反應(yīng)存在的極端環(huán)境，實(shí)現(xiàn)無清洗狀況下3個(gè)月以上的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，這被認(rèn)為是中國陶瓷膜裝備能夠在連續(xù)化大工業(yè)中應(yīng)用的保證。這些研究成果先后獲得江蘇省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、全國化工行業(yè)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)，2005年國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。徐南平開發(fā)的陶瓷膜在化工、納米材料、中藥制備等領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)均為首創(chuàng)，擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)。其中，專用氧化鋯陶瓷膜解決了陶瓷膜處理軋鋼乳化油廢水通量穩(wěn)定性的關(guān)鍵問題，獲得了中國膜工業(yè)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。這項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)使新工藝的綜合成本降至進(jìn)口膜裝置的1/3，并已在中國鋼鐵行業(yè)的十幾家大型企業(yè)建立了近30個(gè)工程，產(chǎn)品銷售額就過億元。由于行業(yè)技術(shù)門檻較高，國內(nèi)能夠生產(chǎn)無機(jī)陶瓷膜及成套裝備的企業(yè)數(shù)量很少，具備規(guī)?；a(chǎn)能力且產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定的企業(yè)更是十分稀少，導(dǎo)致行業(yè)內(nèi)產(chǎn)能和市場份額都集中在少數(shù)公司中。然而由于陶瓷膜作為一個(gè)新興產(chǎn)品在我國的發(fā)展時(shí)間還比較短，所以下游應(yīng)用的普及率還有待進(jìn)一步提升。而且根據(jù)陶瓷膜的技術(shù)性能，還有很多領(lǐng)域等待開發(fā)，未來市場的潛在空間還很大。2001年10月底，由徐南平領(lǐng)導(dǎo)的南京工業(yè)大學(xué)膜科學(xué)技術(shù)研究所啟動(dòng)了“面向中藥制備過程的陶瓷膜材料的設(shè)計(jì)與過程集成的研究”的“863”計(jì)劃課題。該項(xiàng)目以中藥生產(chǎn)過程為技術(shù)開發(fā)實(shí)施對(duì)象，用陶瓷膜過濾過程取代傳統(tǒng)的醇沉工藝，建成每年5000噸中藥提取液的陶瓷膜中藥制備新工藝和配套工業(yè)裝備，將陶瓷膜這一新材料用于中藥制備的技術(shù)改造，推動(dòng)行業(yè)科技進(jìn)步和提高綜合效益。和技術(shù)的突破同樣令人振奮的是，南京工業(yè)大學(xué)開發(fā)的陶瓷膜技術(shù)正在大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。陶瓷膜技術(shù)帶動(dòng)了一個(gè)產(chǎn)業(yè)，不僅產(chǎn)生了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，還培養(yǎng)出了一批陶瓷膜研發(fā)、工程技術(shù)和管理人才，在中國形成了陶瓷膜的新產(chǎn)業(yè)。

四、膜分離設(shè)備的前景如何？

膜分離技術(shù)是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過半透膜時(shí)，實(shí)現(xiàn)選擇性分離的技術(shù)，在飲用水凈化、工業(yè)用水處理，食品、飲料用水凈化、除菌，生物活性物質(zhì)回收、精制等方面得到廣泛應(yīng)用，并迅速推廣到紡織、化工、電力、食品、冶金、石油、機(jī)械、生物、制藥、發(fā)酵等各個(gè)領(lǐng)域。分離膜因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能，在環(huán)境保護(hù)和水資源再生方面異軍突起，在環(huán)境工程，特別是廢水處理和中水回用方面有著廣泛的應(yīng)用前景。 膜在大自然中，特別是在生物體內(nèi)是廣泛存在的，首先出現(xiàn)的是超濾膜和微孔過濾，然后才出現(xiàn)反滲透。
1748年Abble Nelkt發(fā)現(xiàn)水能自然地?cái)U(kuò)散到裝有酒精溶液的豬膀胱內(nèi)，首次揭示了膜分離現(xiàn)象，但是直到本世紀(jì)60年代中期，膜分離技術(shù)才應(yīng)用在工業(yè)上。
1861年Schmidt首先提出超過濾的概念，他指出，當(dāng)溶液用比濾紙孔徑更小的棉膠膜或賽璐玢膜過濾時(shí)，如果對(duì)接觸膜的溶液施加壓力并使膜兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，那么它可以過濾分離溶液中如細(xì)菌、蛋白質(zhì)、膠體那樣的微小粒子，這種過濾精度要比通常的濾紙過濾高的多，因此稱這種膜過濾法為超過濾。
在截留分子量級(jí)重要概念提出后，關(guān)于截留各種不同分子量的超過濾膜，是Machaelis等用各種比例的酸性和堿性高分子電解質(zhì)混合物，以水-丙酮-溴化鈉為溶劑首先制成的。此后，一些國家又相繼用各種高分子材料研制了具有不同用途的超過濾膜，并由美國Amicon公司首先進(jìn)行了商品化生產(chǎn)。將各種形狀的大面積的超過濾膜放在耐壓裝置中的膜組件中，隨著反滲透組件的研制而發(fā)展起來的。
幾種主要膜技術(shù)發(fā)展近況大致如下：
微濾在20世紀(jì)30年代硝酸纖維素微濾膜商品化，60年代主要開發(fā)新品種。雖然早在100多年前已在實(shí)驗(yàn)室制造微孔濾膜，但是直到1918年才由Zsigmondy提出商品微孔過濾膜的制造法，并報(bào)道了在分離和富集微生物、微粒方面的應(yīng)用。1925年在德國建立世界上第一個(gè)微孔濾膜公司“Sartorius”，專門經(jīng)銷和生產(chǎn)微孔濾膜。第二次世界大戰(zhàn)后，美國對(duì)微孔濾膜的制造技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了廣泛的研究研究微孔濾膜主要是發(fā)展新品種，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。使用溫度在－100～260℃。
超濾從20世紀(jì)70年代進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用后發(fā)展迅速，已成為應(yīng)用領(lǐng)域最廣的技術(shù)。日本開發(fā)出孔徑為5～50nm的陶瓷超濾膜，截留分子量為2萬，并開發(fā)成功直徑為1～2mm，壁厚200～400um的陶瓷中空纖維超濾膜，特別適合于生物制品的分離提純。
離子交換膜和電滲析技術(shù)主要用于苦咸水脫鹽，引起氯堿工業(yè)的深刻變化。離子膜法比傳統(tǒng)的隔膜法節(jié)約總能耗30%，節(jié)約投資20%。90年世界上已有34個(gè)國家近140套離子膜電解裝置投產(chǎn)，到2000年全世界將1/3氯堿生產(chǎn)轉(zhuǎn)向膜法。
20世紀(jì)60年代Loeb與Sourirajan發(fā)明了第一代高性能的非對(duì)稱性醋酸纖維素膜，把反滲透首次用于海波及苦咸水淡化。70年代開發(fā)成功高效芳香聚酰胺中空纖維反滲透膜，使RO膜性能進(jìn)一步提高。90年代出現(xiàn)低壓反滲透復(fù)合膜，為第三代RO膜，膜性能大幅度提高，為RO技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊的前景。超純水制造、鍋爐水軟化，食品、醫(yī)藥的濃縮，城市污水處理，化工廢液中有用物質(zhì)回收。
1979年Monsanto公司用于H2/N2分離的Prism系統(tǒng)的建立，將氣體分離推向工業(yè)化應(yīng)用。1985年Dow化學(xué)公司向市場提供以富N2為目的空氣分離器“Generon”氣體分離用于石油、化工、天然氣生產(chǎn)等領(lǐng)域，大大提高了過程的經(jīng)濟(jì)效益。
20世紀(jì)80年代后期進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用的膜分離技術(shù)是用滲透汽化進(jìn)行醇類等恒沸物脫水，由于該過程的能耗僅為恒沸精餾的1/3～1/2，且不使用苯等挾帶劑，在取代恒沸精餾及其它脫水技術(shù)上具有很大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。德國GFT公司是率先開發(fā)成功唯一商品GFT膜的公司。90年代初向巴西、德、法、美、英等國出售了100多套生產(chǎn)裝置，其中最大的為年產(chǎn)4萬噸無水乙醇的工業(yè)裝置，建于法國。除此之外，用PV法進(jìn)行水中少量有機(jī)物脫除及某些有機(jī)/有機(jī)混合物分離，例如水中微量含氯有機(jī)物分離，MTBE/甲醇分離，我國膜科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是從1958年研究離子交換膜開始的。60年代進(jìn)入開創(chuàng)階段。1965年著手反滲透的探索，1967年開始的全國海水淡化會(huì)戰(zhàn)，大大促進(jìn)了我國膜科技的發(fā)展。70年代進(jìn)入開發(fā)階段。這時(shí)期，微濾、電滲析、反滲透和超濾等各種膜和組器件都相繼研究開發(fā)出來，80年代跨入了推廣應(yīng)用階段。80年代又是氣體分離和其他新膜開發(fā)階段。 隨著我國膜科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，相應(yīng)的學(xué)術(shù)、技術(shù)團(tuán)體也相繼成立。她們的成立為規(guī)范膜行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)、促進(jìn)膜行業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。半個(gè)世紀(jì)以來，膜分離完成了從實(shí)驗(yàn)室到大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的轉(zhuǎn)變，成為一項(xiàng)高效節(jié)能的新型分離技術(shù)。1925年以來，差不多每十年就有一項(xiàng)新的膜過程在工業(yè)上得到應(yīng)用。
由于膜分離技術(shù)本身具有的優(yōu)越性能，產(chǎn)業(yè)界和科技界把膜過程視為二十一世紀(jì)工業(yè)技術(shù)改造中的一項(xiàng)極為重要的新技術(shù)。曾有專家指出：誰掌握了膜技術(shù)誰就掌握了化學(xué)工業(yè)的明天。
80年代以來我國膜技術(shù)跨入應(yīng)用階段，同時(shí)也是新膜過程的開發(fā)階段。在這一時(shí)期，膜技術(shù)在食品加工、海水淡化、純水、超純水制備、醫(yī)藥、生物、環(huán)保等領(lǐng)域得到了較大規(guī)模的開發(fā)和應(yīng)用。并且，在這一時(shí)期，國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目和自然科學(xué)基金中也都有了膜的課題。
為眾多的企業(yè)帶來了較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。

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