陶瓷微滤膜过滤亚微米级悬浮液的研究

文章采用陶瓷微滤膜新技术 ,分离微米、亚微米级 Al(OH) 3和 Zr(OH) 4 悬浮液 ,实验结果表明其固液分离效率与操作性能均明显优于目前工业生产上普遍使用的各种传统分离技术 ,为陶瓷微滤膜在化学液相反应制备超细陶瓷微粉生产工艺的推广应用提供了科学依据。     

陶瓷微滤技术在工业分离过程中的应用

在现代化工业过程中,分离技术已成为化工、纺织、发酵、食品、建材等行业必不可少的关键技术。常规分离方法已不能适应高科技发展对分离技术的要求。为此,近若干年来,无论是国内还是国外,开发、尝试新型的分离技术一直是许多科研、生产机构的重头戏。 微滤技术在工业分离过程中的应用历史并不长,但发展势头迅猛,特别在国外,大有取代其他分离方法的势头。陶瓷微滤因其独特的优点而在工业应用中独树一帜,形成了独特的陶瓷微滤应用系统。 1 陶瓷微滤的特点     

分析陶瓷过滤机真空系统存在的问题及对策

陶瓷过滤机是广泛应用于工业生产固液分离的重要设备。本文介绍了陶瓷过滤机原理的与构造,对其关键系统真空系统的工作原理、常见问题和解决对策进行了分析探究。     

非对称陶瓷分离膜的制备及性能研究

 采用湿化学方法对氧化铝原料进行纳米包裹,以低温固态烧结方式获得高性能的大尺寸非对称陶瓷分离膜,并研究了0.2μm非对称陶瓷分离膜的产品性能。结果表明,该非对称陶瓷分离膜孔径分布集中,基本分布在0.1—0.2μm之间,膜层表面完整无缺陷;样品纯水过滤通量测试表明,当进水口工作压力为0.2MPa,其纯水过滤通量基本稳定在3000L·m^-2·h^-1以上;从赤霉素发酵液过滤效果来看,该陶瓷分离膜过滤效果良好;样品工作压力及耐化学性检测表明,原始样品的爆破压力可达7.5MPa以上;经过质量分数为20%的硫酸和5%的氢氧化钠在100℃下浸泡36h后,在3.5MPa以上才会破裂,完全可以保证在1.0MPa的工作压力以及pH值为1—14的酸碱环境下安全正常工作,能满足绝大多数高腐蚀性、高温、高压环境下的分离过滤要求。     

重力分离SHS复合管内衬(Al_2O_3 ZrO_2)复相陶瓷的显微组织与形成

研究了重力分离SHS复合管内衬 (Al2 O3 ZrO2 )复相陶瓷的显微组织与形成过程 .研究得出 :陶瓷基体主要由Al2 O3 与ZrO2 的层片状或棒状共晶组织形成 .在 (Al2 O3 ZrO2 )复相陶瓷凝固过程中 ,亚共晶成分复相陶瓷熔体将先后发生离异共晶生长行为和共生共晶生长行为 ;而对于过共晶成分复相陶瓷 ,复相陶瓷熔体将按共生共晶方式结晶生长     

陶瓷微滤膜分离氢氧化物胶体的研究

应用陶瓷微滤膜新技术,对化学液相沉淀法制备氧化物系超细粉体生成的氢氧化物胶体前驱物进行固液分离,实验结果表明其分离效率与操作性能均明显优于目前工业生产上常用的板框压滤机等传统的分离设备。     

陶瓷过滤机尾轮控制系统的改进设计

目前,陶瓷过滤机是一种广泛用于矿山选厂及精矿脱水的分离设备。在实际应用中,陶瓷过滤机尾轮控制系统存在的两大问题:一是生产过程中滤饼在积矿平台上的堆积现象,造成陶瓷机卸料漏斗堵塞,损坏陶瓷板。另外一个问题就是料斗的挂料问题严重。针对这些问题,对陶瓷过滤机尾轮控制系统进行了改进设计,开发出了胶带机尾轮控制系统,即在陶瓷机料仓内的挂料突然落下冲击胶带时,能够及时可靠地将设备切换到保护状态,避免事故扩大。然而对于挂料,通过将原来的70度设计成80度,即可很好地解决了挂料问题。实际应用表明了该方法的有效性。     

以超重力熔铸新技术制备Al2O3陶瓷材料

通过对燃烧合成技术与超重力技术的集成,发展了一种完全不同于粉末烧结技术的Al2O3陶瓷的非平衡制备新技术;首先通过超重力场中的燃烧合成反应产生了由陶瓷-金属熔体组成的超高温混合熔体,随后在超重力场中利用金属、陶瓷、气孔三相的密度差实现其快速、彻底的分离.在超重力系数G≥200的超重力场中所制备的陶瓷块体的相组成为单相α-Al2O3;随着超重力系数G的增加Al2O3陶瓷的密度增大,最大密度达到3.89g/cm3;所制备的多晶Al2O3陶瓷中晶粒的(hkO)晶面沿所施加的超重力场方向表现出明显的织构化特征.     

以超重力熔铸新技术制备Al2O3陶瓷材料

通过对燃烧合成技术与超重力技术的集成,发展了一种完全不同于粉末烧结技术的Al2O3陶瓷的非平衡制备新技术;首先通过超重力场中的燃烧合成反应产生了由陶瓷-金属熔体组成的超高温混合熔体,随后在超重力场中利用金属、陶瓷、气孔三相的密度差实现其快速、彻底的分离．在超重力系数G≥200的超重力场中所制备的陶瓷块体的相组成为单相α—Al2O3;随着超重力系数G的增加Al2O3陶瓷的密度增大,最大密度达到3．89g／cm3;所制备的多晶Al2O3陶瓷中晶粒的（hkO）晶面沿所施加的超重力场方向表现出明显的织构化特征．     

交变磁场作用下热镀锌液中锌渣的分离

在交变磁场作用下,利用热镀锌液与锌渣之间导电率差产生的电磁挤压力分离锌渣.静置分离实验结果表明,当磁场频率为20 kHz,磁感应强度均方根值约为0.05 T,分离器为5 mm×5 mm方形孔陶瓷管,分离时间15 s时,实现了粒径5μm以上锌渣与镀锌液的分离,且锌渣在净化过程中由不规则形貌变为较规则的多边形.     

渗透汽化法分离水溶液中低质量分数的乙酸乙酯

为了降低乙酸乙酯工业生产的能耗,提高产品收率,进行渗透汽化法分离水溶液中低质量分数乙酸乙酯的研究.采用实验室自制的聚二甲基硅氧烷(PDMS)/陶瓷复合膜,考察乙酸乙酯的质量分数和原料液温度对渗透汽化性能的影响.研究发现,当原料液中乙酸乙酯的质量分数为7%、温度为50℃时,膜的渗透通量和分离因子分别达到8.7 kg/(m2·h)和38.1.在分离因子相当的前提下,聚二甲基硅氧影陶瓷复合膜的渗透通量与其他报道的膜材料相比具有明显的优势.     

对含有Al2O3的铝熔体电磁分离实验研究

通过向Al熔体中加入SiO2颗粒,成功制备了Al-10%Al2O3复合材料;并采用远大于集肤层厚度的直径30 mm陶瓷分离管和中空管进行了分离实验.结果表明大尺寸分离管同样能实现电磁净化,只是分离时间比中空管略长,可能是因电磁搅拌效应引起的流动造成的.对含有30～200 μm Al2O3颗粒的铝熔体的电磁连续净化实验结...     

混合传导陶瓷透氧膜

氧离子-电子混合传导陶瓷氧化物可以广泛用于空气分离制氧、碳氢化合物氧化膜反应器以及气体传感器与固体氧化物燃料电池的电极等，越来越引起人们极大的兴趣．对氧离子-电子混合传导陶瓷氧化物、合成方法以及在作为氧渗透膜方面的应用等作了详细论述．     

SiO2对重力分离-SHS法制备Al2O3/Fe复合管组织的影响

采用重力分离-自蔓延高温合成(Self-propagating High-temperature Synthesis，简称SHS)法制备了Al2O3／Fe陶瓷内衬复合管。分析了添加剂SiO：对复合陶瓷层的相组成、陶瓷层的表面质量以及对Al2O3／Fe过渡层的影响。XRD分析表明，陶瓷层主晶相为α-Al2O3、FeAl2O3，加入SiO2后可形成Al2SiO3硅线石。SEM观察发现，SiO2的加入量过多会降低过渡层的质量，使过渡层变薄，结合形式由冶金结合变为机械结合。     

聚二甲基硅氧烷-陶瓷复合膜的正己烷-N_2分离性能

挥发性有机物(VOCs)是大气污染物之一,其排放不仅造成资源浪费,还危害环境与人体健康,如何有效回收处理VOCs是当下亟需妥善解决的问题。本文采用膜分离技术,考察聚二甲基硅氧烷(PDMS)-陶瓷复合膜在不同温度、不同浓度、不同进料流量、不同渗透侧压力的条件下对典型医药行业VOCs废气(正己烷-N_2体系)的分离效果。结果表明:PDMS-陶瓷复合膜可有效分离回收摩尔分数为3%正己烷-N_2体系,在进料流速为1.2 m~3/h、进料温度为30℃、真空度为2.5 kPa时,正己烷通量约为12 mol/(h·m~2), N_2通量约为26.5 mol/(h·m~2),选择性约为17。实验进一步研究了复合膜在65 d使用周期内的分离稳定性,结果显示复合膜在正己烷-N_2体系中,通量和选择性没有较大的波动,分离性能稳定,说明PDMS-陶瓷复合膜在VOCs回收利用方面具有较好的工业前景。     

钛酸钡粉体的表面包覆与电子陶瓷改性

为实现改性杂质与钛酸钡粉体的均匀混合，达到对材料微结构、相结构和电学特性的准确控制，对水热纳米晶钛酸钡粉体进行了改性杂质的非均匀形核表面淀积包覆．文中利用包覆Y（OH），后的钛酸钡粉体在水中的毛细管浸润性得到改善、以及两种工艺方法制备的粉体在液一固分离离心过程中离心转速对液一固分离率的影响，判断Y（OH），对钛酸钡粉体的包覆效果；探讨了掺杂工艺对Y掺杂钛酸钡陶瓷半导化和室温电阻率的影响，以及用非均匀形核表面淀积包覆工艺制备的陶瓷PTCR和细晶介质陶瓷的性质．润湿性实验显示，利用表面淀积包覆工艺确实能获得良好的包覆效果．     

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。     

膜分离技术处理钼酸铵废水的研究

钼是稀有金属。生产钼酸铵的废水直接排放不仅造成大量钼资源的流失,而且还严重污染环境。膜分离技术处理钼酸铵废水具有分离效果好、占地小、操作简单、安全环保等优点。通过对在相同压力下钼酸铵溶液经陶瓷膜分离和荷负电膜分离时通量的变化,说明钼酸铵溶液经陶瓷膜和荷负电膜串联分离情况下,陶瓷膜通量比单用大些,荷负电膜变化不明显,但这一情况是在料液已被陶瓷膜分离过一次的基础上进行的,所以串联分离效果比单独使用好。这些研究对改进钼酸铵废水处理生产工艺、降低生产成本具有积极的意义。     

纳米相陶瓷支架与人成骨细胞生物相容性的体外实验研究

研究了2种新型多孔纳米陶瓷支架材料(hydroxyapatite,HA和tricalcium phosphate,TCP)的生物相容性.从人4月龄胚胎骨膜组织中分离培养出骨膜来源的成骨细胞(periosteal-derived osteoblast,POB),采用人胚骨膜成骨细胞与2种陶瓷支架的体外复合培养,观察细胞在材料上的生长及生理功能表达情况.发现人POB在HA和TCP表面生长繁殖良好,并发挥成骨功能.材料对细胞的增殖还有一定的促进作用(p<0.05).实验表明: 2种新型多孔陶瓷支架材料均有良好的生物相容性.     

MoS2纳米复合中空纤维膜的制备及渗透汽化性能

二维纳米材料复合膜是目前膜分离领域的研究热点。通过在具有不规则大孔结构的陶瓷中空纤维基膜上引入TiO₂过渡层,有效地降低了基膜的孔径和粗糙度。在复合膜外表面构筑MoS₂/PVA(聚乙烯醇)分离层,用于异丙醇脱水,通过原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)等表征了复合膜的微观形貌,考察了分离层厚度、操作温度及料液浓度对复合膜分离性能的影响。在50℃下分离质量分数为90%的异丙醇水溶液时,MoS₂/PVA-30复合膜表现出了较优的分离性能,其渗透通量为486 g/(m²·h),分离系数为445。