陶瓷膜分离钛硅分子筛的实验与模型计算

在面向过程的陶瓷膜材料设计理论模型的基础上,以TS-1钛硅分子筛悬浮液固液分离为应用体系,计算了陶瓷膜分离过程的操作条件与渗透性能的关系,与实验结果有良好的一致性.计算表明,对于平均粒径为290 nm的钛硅分子筛体系,陶瓷膜存在最优孔径区间(200～300 am),使膜保持高渗透通量.孔径小于200nm时膜通量随孔径增大而增大,孔径大于300 nm时膜通量随孔径增大而减小;采用孔径为200 nm的陶瓷膜过滤钛硅分子筛,渗透通量随时间的变化关系与模型预测结果一致,稳定通量达到800L/(m2·h).     

陶瓷膜处理地表水的工艺

采用混凝沉降与陶瓷膜超滤的组合工艺处理地表水,考察操作模式、膜孔径、膜构型以及膜通量等对膜过滤性能的影响.结果表明:在恒压操作下,终端过滤的操作压差应小于0.075 MPa,对于孔径大于50nm的陶瓷膜而言,膜通量随孔径变化不大;错流过滤的膜通量随孔径增大而增大;错流过滤的渗透通量是终端过滤的1.5 -2.2倍.恒通量操作下,蜂窝陶瓷膜过滤性能优于19通道陶瓷膜,并在恒通量150 L/( m2.h)下稳定运行.混凝沉降-陶瓷膜组合工艺对浊度的去除率大于99%,对吸收254 nm波长紫外线有机物(UV254)的去除率大于47.7%,产品水的部分指标优于GB 5749-2006中的指标.     

纳米颗粒对PVDF超滤膜性能影响的研究

通过纳米共混的方法,利用纳米铝(Al2O3)及纳米二氧化钛(TiO2)颗粒来合成PVDF超滤膜.实验中通过相转化法制得:PVDF,PVDF/Al2O3,PVDF/ TiO2,PVDF/Al2O3/ TiO2,四种超滤膜,并通过超滤实验测试了四种膜的纯水通量及抗污染性.通过测定膜表面和水之间的接触角来定量分析比较膜表面的亲水性.实验中利用SEM观察了膜的表面和内部微观结构.测定并讨论了纳米颗粒对膜渗透性能、抗污染性及膜形态和结构的影响.实验结果表明由于纳米颗粒的加入,膜的特性及性能得到了极大的改善和提高.而且PVDF/Al2O3/ TiO2共混膜是所有被测定的膜中性能最好的.     

凝胶剂对PVA-PEG-H2O体系凝胶动力学及膜性能的影响

考察了三元铸膜液PVA-PEG-H2O体系在丙酮-水混合凝胶剂、异丙醇(IPA)和四氢呋喃(THF)中的凝胶情况以及凝胶剂对膜微观结构、性能的影响。结果表明:该三元体系在丙酮中呈现瞬时分相行为,凝胶速率最快;当混合凝胶剂中丙酮的体积分数为0.6时,铸膜液体系出现延时分相迹象;在IPA和THF中呈现延时分相行为,凝胶速率基本相同。膜的微观结构表明:在上述凝胶剂中,PVA膜均形成蜂窝状孔。随着凝胶剂中H2O含量的增加,膜的纯水通量降低。在丙酮中形成的膜通量最高,而在IPA和THF中形成的膜通量很低。     

氧化铝微滤膜的制备及表征

该文介绍采用固态粒子烧结法制备管状氧化铝微滤膜的方法 ,研究分散剂用量和悬浮液的稳定性、涂膜时间和膜厚的关系以及烧结温度对孔径分布的影响 ,利用扫描电镜研究膜的微观形貌 ,采用泡压法测定膜的孔径分布。实验结果表明 ,所得的膜具有孔径分布窄的特点 ,平均孔径为 0 .76 μm ,孔隙率为 35 .6 % ,纯水通量为 2 .0 2m3 / (m2 ·h)。     

丹参水提液的无机膜澄清过程

利用无机陶瓷膜对丹参水提液进行了分离澄清研究,主要考察了膜管孔径、跨膜压差、膜面流速、温度和反冲条件等因素对分离过程的影响,以膜通量、浊度及固含量等指标来考察膜分离的性能.实验结果表明,膜管孔径越大,膜通量也越高,渗透液的浊度、固含量和黏度均变小.跨膜压差越大、膜面流速越高、温度越高,有利于提高膜通量;通过反冲实验可知较低的反冲时间和较短的反冲周期对膜分离比较有利.     

改性PAN铸膜液的热力学条件与膜的结构和性能的关系

本文讨论了聚丙烯腈铸膜液中添加剂的种类及用量,PAN含量和温度,以及PAN-Cell共混液中纤维素含量等因素与膜的形态结构、微孔孔径、孔隙率、膜的截留率和水通量的关系.结果表明,上述诸因素对膜的结构和性能有明显的影响,可通过调节铸膜液的热力学条件,在较大范围内调整膜的结构和性能,为制得适用于多种用途的系列膜奠定基础.     

钛合金微弧氧化电解液及添加剂的研究进展

根据实验研究,介绍了不同电解液体系及其温度对钛合金微弧氧化膜层微观组织结构和性能的影响。分析了不同类型添加剂对膜层性能的作用,提出采用新的复合电解液体系及合理选择纳米、微米级颗粒添加剂是今后钛合金微弧氧化电解液的发展方向。     

盐泥除盐的膜清洗技术研究

针对盐泥悬浮颗粒体系,采用国产无机陶瓷膜,对盐泥除盐膜清洗工艺的可行性进行重点考察,对膜孔径、过程参数对处理效果的影响进行系统研究.结果表明,在ΔP=0.24MPa,v=0.576 m/s,质量浓度为1%,T=35±3℃下,采用孔径为0.2μm的α-Al2O3陶瓷膜清洗盐泥,具有较好的除盐效果.污染膜在0.10 mol/LHNO3溶液中浸泡煮沸约30 min,然后水冲洗,膜通量基本恢复.     

真空膜蒸馏NaCl水溶液脱盐过程模拟研究

在尘气模型的基础上建立了真空膜蒸馏NaCl水溶液过程的传质传热机理模型,并用膜孔径分布函数代替膜平均孔径值,首次实现了孔径分布与膜蒸馏机理模型的有效结合.与平均孔径模型相比,随温度变化的通量模拟结果与实验数据吻合良好,证明了所建模型的实用性.在此基础上,探讨了操作条件和孔径分布函数的主要参数对蒸馏过程的影响.模拟结果表明,通量随进料温度和流量的增加而增大,随料液中NaCl浓度的增大而减小;膜的平均孔径越大,通量越大;在平均孔径相同的情况下,膜孔分布越密集,通量越小.     

磁场在膜过滤电解质溶液体系中的应用

将磁场作用于陶瓷膜过滤电解质溶液体系,改变水溶液中离子的水合状态,磁场对膜通量没有影响,但可以提高过滤电解质溶液时的离子透过率;磁场作用方向和膜面流速的改变对离子透过率的影响不明显;增大磁感应强度、提高电解质溶液的浓度、减小膜孔径时,磁场对过滤过程的影响作用更明显。采用膜过滤的方法清洗颗粒表面的离子时,加入磁场的作用可以提高离子洗涤的速度,且颗粒浓度比较低时,清洗速度加快。     

死端型微滤膜的污染机理分析

研究使用死端型微滤去除金枪鱼脾脏提取物中悬浮大颗粒过程中的膜污染机理.膜孔堵塞阻力以及膜表面滤饼层阻力.膜孔堵塞是引起膜通量降低的主要污染机理.而膜表面的滤饼层则决定微滤过程的持续时间.改变膜孔径和透膜压力可影响不同膜污染机理间的转化,从而改变了不同污染机理的持续时间.微滤前离心和预过滤去除了金枪鱼脾脏提取物中的部分悬浮颗粒,改变了其中颗粒尺寸分布从而影响了微滤过程中污染机制.观察发现,颗粒尺寸分布是膜污染机制中较重要的因素.     

面向应用过程的陶瓷膜设计方法

无机陶瓷膜以其优良的材料性能获得了广泛的应用，由于膜品种的定型化，使膜应用研究受到一定的限制，面向应用过程来设计最优化性能陶瓷将会是一个重要的发展方向。在提出面向应用过程的陶瓷膜设计基本研究框架基础上，以颗粒体系为对象，建立起包含膜结构的微滤模型，考察膜孔径、厚度，孔隙率等结构参数微波性能的影响，从而从理论上建立颗粒体系微波过程中最优膜的选择方法。     

PES/SPES共混平板复合膜的制备及性能表征

采用浸没沉淀相转化法制备了聚醚砜/磺化聚醚砜（PES/SPES）共混平板复合膜,并对其进行性能表征.铸膜液配比对膜性能有较大的影响：聚合物浓度增大,膜孔径变小、膜厚增大、水通量变小;PVP的添加能有效改善复合膜的亲水性,膜的接触角随PVP含量增大而减小;膜的水通量随铸膜液中PVP含量的增大先增大后减小,当PVP含量为6%时,水通量达到最大值;接触角随共混聚合物中SPES含量的增大而减小,且随聚合物组份中SPES含量的增加,水通量先逐渐增加,并在质量配比为PES/SPES（8：2）时达到最大值,随后水通量逐渐下降.     

管式聚二甲基硅氧烷/陶瓷复合内膜的制备及其渗透汽化应用

采用浸渍-提拉法在多孔管式陶瓷支撑体内表面制备完整无缺陷的聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜层。采用扫描电子显微镜(SEM)、渗透汽化(PV)性能测试等手段,研究支撑体孔径和涂膜时间对管式PDMS/陶瓷复合内膜的形貌和分离性能的影响。同时,考察丁醇-水体系中料液温度、料液中丁醇含量对管式PDMS/陶瓷复合内膜渗透汽化性能的影响,并对膜的渗透汽化长期稳定性进行了研究,将复合内膜的渗透汽化性能与复合外膜进行了比较。结果表明:复合膜均匀完整,有良好的过渡层。支撑体孔径较大的复合膜,其渗透通量更高。随涂膜时间的延长,膜厚依次增加,渗透通量下降,分离因子升高;随料液中丁醇含量增加,通量逐渐上升,分离因子先升高后下降;随操作温度的升高,通量和分离因子都有所增加。在料液温度为40℃、丁醇质量分数为1.5%的条件下连续运行180h,膜渗透总通量高达1 050 g/(m~2·h),选择性可达30。     

磁场在膜过滤电解质溶液体系中的应用

将磁场作用于陶瓷膜过滤电解质溶液体系,改变水溶液中离子的水合状态。磁场对膜过滤通量没有影响,但可以提高过滤电解质溶液时的离子透过率。磁场作用方向和膜面流速的改变对离子透过率的影响不明显。增大磁场强度、提高电解质溶液的浓度,减小膜孔径时,磁场对过滤过程的影响作用更明显。采用膜过滤的方法清洗颗粒表面的离子时,加入磁场的作用可以提高离子洗涤的速率,且颗粒浓度比较低时,清洗速度更快。     

无机-有机复合膜澄清普洱茶提取液研究

文章考察了不同膜孔径的无机-有机复合膜和陶瓷膜对普洱茶提取液的澄清效果.通过比较通量的衰减、有效成分的选择性以及膜清洗后的水通量恢复率,筛选出适合普洱茶澄清的膜.结果表明,相同孔径0.20μm的复合膜比陶瓷膜具有更好的抗污染性能和选择性,最佳的操作条件如下:操作温度为30℃,操作压力为0.1 MPa,膜面流速为2.1m...     

支撑型复合高分子膜材料的制备与表征

采用浸没沉淀法、织物为支撑体制备复合型高强度膜材料.提出了支撑材料的筛选方案,研究了带支撑的复合膜在成膜过程中的起皱原因,并成功制备了支撑型复合膜.考察了不同质量分数的聚偏氟乙烯(PVDF)、聚砜(PSF)收缩率、拉伸强度、平均孔径、纯水通量等因素对复合膜性能的影响.采用膜通量、孔径分析、力学强度、扫描电镜( SEM)、收缩率对复合膜进行分析与表征.结果表明:高分子材料在成膜过程中的收缩与支撑材料的收缩的差异可能是起皱的重要原因.收缩率大于50％,起皱收缩明显;收缩率低于40％,复合膜平整.所制备的高强度复合膜的拉伸强度大于35 MPa,膜孔径为0.07～0.6μm,水通量为5 000～ 17 000 L/(m2·h·MPa).     

高强度PVDF复合平板膜的制备和性能研究

本文研究了制膜条件对PVDF/聚酯无纺布复合微孔膜结构与性能的影响.结果发现凝固浴温度、纳米TiO2对膜结构性能影响不大,添加剂的选择以及PVDF浓度是主要的影响因素.通过选择合适的铸膜液组成和工艺参数,制备表面孔径0.05~0.5μm、水通量范围400~2000L/h.m2的PVDF复合膜.     

以TiO2纤维制备陶瓷微滤膜的研究——制膜液pH对膜孔径的影响

以陶瓷纤维堆积构成的多孔膜材料,可以克服传统过滤材料过滤阻力大的缺点.在使用浸浆法以TiO2陶瓷纤维为原料制备陶瓷微滤膜的过程中,通过调节制膜液的pH,制备孔径在1.3～2.2 μm之间的系列微滤膜.采用气体泡压、渗透性能、环境扫描电镜、zeta电位分析等手段对膜的微结构及性能进行表征,分析pH对zeta电位的影响.结果表明:含TiO2纤维的制膜液等电点位于pH=4.1附近;随着pH的增加,TiO2纤维之间的相互排斥力越大,排列也越松散,膜层孔径变大;膜的N2与纯水通量与孔径有着良好的对应关系.