陶瓷膜是由孔隙率30%~50%、孔徑50nm~15μm的陶瓷載體,采用溶膠-凝膠法或其它工藝制作而成的非對稱復合膜。用于分離的陶瓷膜的結(jié)構(gòu)通常為三明治式的:支撐層、過渡層、膜層。其中支撐層的孔徑一般為1~20μm,孔隙率為30%~65%,其作用是增加膜的機械強度。
因開發(fā)時期較晚且成本高昂,無機分離膜領(lǐng)域所占的市場份額還比較小,1997年美國無機膜市場銷售額為1億美元,其中陶瓷膜占80%左右,僅占膜市場的9%。另據(jù)估計,2004年世界陶瓷膜的市場銷售額約超過100億美元,無機膜的市場占有率占12%。由于陶瓷膜在精密過濾分離中的成功應(yīng)用,其市場銷售額以30%的年增長率發(fā)展。
未來陶瓷膜領(lǐng)域的發(fā)展趨勢將集中在以下方面:
進一步提高陶瓷膜材料的分離精度及其分離穩(wěn)定性,使其在液體分離領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)納濾級別的連續(xù)運行,在氣體分離領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)多組分氣體的分離
研制具有大孔徑及高孔隙率的耐高溫陶瓷分離膜材料,使其在資源的利用及環(huán)境保護等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高溫氣固分離過程的長期穩(wěn)定運行
實現(xiàn)陶瓷膜表面性質(zhì)的調(diào)控,通過改變其表面親疏水性及荷電性、生物兼容性等以拓展陶瓷膜的應(yīng)用領(lǐng)域;
實現(xiàn)陶瓷膜的低成本化生產(chǎn),結(jié)合構(gòu)建面向應(yīng)用過程的膜材料設(shè)計與制備方法,解決陶瓷膜推廣應(yīng)用的瓶頸問題;
研制耐強酸強堿等苛刻體系的膜材料,提高膜材料分離性能的穩(wěn)定性,拓展其在過程工業(yè)的應(yīng)用范圍。
超濾膜過濾設(shè)備和反滲透是膜分離技術(shù)的主要部分。膜分離技術(shù)是近代發(fā)展起來的一項高新技術(shù),該技術(shù)目前已在我國許多領(lǐng)域得到應(yīng)用。超濾膜過濾設(shè)備和反滲透是在壓力驅(qū)動下于膜界面實現(xiàn)物質(zhì)分離的過程。
超濾膜過濾設(shè)備可以截留乳清廢水中的大分子物質(zhì),如大豆乳清蛋白及非蛋白聚合物。反滲透可以截留大豆低聚糖和絕大部分鹽類。采用超濾手段預先將乳清中的蛋白除去,再用反滲透技術(shù)提取低聚糖,這種工藝會使膜的污染機會加大,造成膜通量降低,其操作性較差。
技術(shù)支持:江蘇浦膜