動態(tài)錯流旋轉(zhuǎn)陶瓷膜的工作原理基于以下技術(shù)優(yōu)勢:
陶瓷膜組件高速旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速通常1000~3000轉(zhuǎn)/分鐘),在膜表面形成強剪切流,明顯降低濃差極化和濾餅層厚度,避免膜孔堵塞。
乳化油流體在離心力和剪切力作用下,油滴與雜質(zhì)的運動軌跡被破壞,促進油滴聚結(jié)和雜質(zhì)分離。
根據(jù)乳化油滴粒徑(通常0.1~10μm)選擇膜孔徑:
微濾(MF)膜(孔徑0.1~10μm):分離較大油滴及懸浮物。
超濾(UF)膜(孔徑0.01~0.1μm):截留膠體態(tài)油滴、表面活性劑及大分子雜質(zhì)。
陶瓷膜因耐污染、耐高溫、化學穩(wěn)定性強,更適合乳化油的復(fù)雜工況。
旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力場與壓力場疊加,加速油滴向膜表面遷移,同時水相透過膜孔形成濾液,實現(xiàn)油相濃縮與水相凈化。 旋轉(zhuǎn)陶瓷膜動態(tài)錯流設(shè)備通過 “低轉(zhuǎn)速 + 溫控 + 流場優(yōu)化” 的協(xié)同策略,可解決溫敏性菌體物料的失活與剪切破壞。遼寧靠譜的旋轉(zhuǎn)陶瓷膜高濃粘物料分離濃縮
茶多酚提純:從綠茶提取液中用50nm陶瓷膜去除大分子蛋白和多糖,再通過納濾膜濃縮茶多酚(純度從20%提升至90%以上),收率≥92%,替代傳統(tǒng)的樹脂吸附法,減少有機溶劑使用。
膳食纖維分級:利用不同孔徑陶瓷膜(100nm-1μm)對果蔬纖維進行分級分離,獲得不同分子量的膳食纖維,分別用于食品添加劑(如低分子量纖維改善口感)和保健品(高分子量纖維促進腸道蠕動)。
案例:某保健品企業(yè)用陶瓷膜從葡萄籽提取物中分離原花青素,截留分子量100Da,純度從50%提升至95%,生產(chǎn)周期從傳統(tǒng)工藝的24小時縮短至8小時。 遼寧靠譜的旋轉(zhuǎn)陶瓷膜高濃粘物料分離濃縮石油化工中分離油品與烴類,提高催化效率。
旋轉(zhuǎn)膜組件結(jié)構(gòu):
膜材質(zhì):陶瓷膜(耐污染、大強度)或改性聚合物膜(如 PVDF,成本較低),孔徑 0.1~10μm(根據(jù)污染物粒徑選擇)。
旋轉(zhuǎn)方式:水平軸或垂直軸旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速 500~2000 轉(zhuǎn) / 分鐘,通過離心力和剪切力強化氣泡分散與污染物分離。
氣液協(xié)同流道:
氣體從膜內(nèi)側(cè)通入,經(jīng)膜孔溢出形成微氣泡;廢水在膜外側(cè)以錯流方式流動,旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的湍流使氣泡與污染物充分接觸。
旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速:1000~1500 轉(zhuǎn) / 分鐘,平衡剪切力與能耗(轉(zhuǎn)速過高增加設(shè)備磨損)。
曝氣壓強:0.05~0.2MPa,保證氣體均勻透過膜孔,避免膜破裂。
錯流速度:1~2m/s,維持膜表面流體湍流,防止污染物沉積。
絮凝劑投加:針對膠體污染物(如細微懸浮物),投加 PAC/PAM 促進絮體形成,提高氣浮效率(投加量通常 50~200mg/L)。
從原理上剖析,旋轉(zhuǎn)陶瓷膜動態(tài)錯流過濾技術(shù)融合了陶瓷膜的優(yōu)良特性與動態(tài)錯流的獨特運行方式。陶瓷膜作為關(guān)鍵過濾元件,具有機械強度高、化學穩(wěn)定性好、耐高溫、耐酸堿等諸多優(yōu)點。與有機膜相比,其使用壽命更長,能適應(yīng)更為嚴苛的工作環(huán)境。在旋轉(zhuǎn)陶瓷膜系統(tǒng)中,膜片呈碟式結(jié)構(gòu),通常安裝在可高速旋轉(zhuǎn)的軸上。當系統(tǒng)運行時,膜片隨軸一同高速旋轉(zhuǎn),料液以一定流速沿切線方向進入膜組件。此時,在膜表面會產(chǎn)生高的流體速度,進而形成強剪切作用。這一剪切力能夠有效防止顆粒、大分子等污染物在膜表面的沉積,緩解濃差極化現(xiàn)象。同時,旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力也有助于將物料中的不同組分進行初步分離,進一步提升過濾效果。正極材料(碳酸鋰、磷酸鐵鋰)生產(chǎn)中提升漿料固含量。
抗污染能力:動態(tài)剪切減少膜表面濾餅層形成,膜通量衰減速率比靜態(tài)膜降低 50% 以上,清洗周期延長。
分離效率:油相截留率≥99%,水相含油量可降至 50ppm 以下,滿足嚴格排放標準(如 GB 8978-1996 三級標準≤100ppm)。
能耗與成本:相比化學破乳 + 離心工藝,藥劑用量減少 80%,能耗降低 30%~50%,設(shè)備占地面積減少 40%。
操作靈活性:可根據(jù)乳化油成分(如礦物油 / 植物油、表面活性劑類型)調(diào)整膜材質(zhì)與工藝參數(shù),適應(yīng)性強。
環(huán)保性:無化學藥劑殘留,濃縮油相可回收,減少危廢產(chǎn)生,符合綠色化工要求。 旋轉(zhuǎn)模式使膜面流速達傳統(tǒng)管式膜 3 倍,減少濃差極化。鋰電池正極材料回收中動態(tài)錯流旋轉(zhuǎn)陶瓷膜設(shè)備怎么用
自主研發(fā)流速可調(diào)式旋轉(zhuǎn)膜設(shè)備,通過動態(tài)剪切使通量提升至傳統(tǒng)膜 2-3 倍。遼寧靠譜的旋轉(zhuǎn)陶瓷膜高濃粘物料分離濃縮
應(yīng)用場景:石油化工中分子篩催化劑、貴金屬催化劑的分離回收。
優(yōu)勢:截留微米級催化劑顆粒(5-50μm),回收率達 98% 以上,降低催化劑損耗。替代離心分離,減少能耗與設(shè)備磨損,運行成本降低 20%-30%??商幚砀唣ざ确磻?yīng)液,適應(yīng)聚合反應(yīng)后的催化劑分離。
應(yīng)用場景:活性染料、納米二氧化鈦漿料的濃縮與雜質(zhì)去除。
優(yōu)勢:截留染料分子(分子量≥500Da),濃縮液固含量可達 20%-30%,提升后續(xù)干燥效率。去除無機鹽和小分子雜質(zhì),改善染料色牢度與純度。陶瓷膜抗污染性強,可長期穩(wěn)定運行,延長清洗周期。
應(yīng)用場景:醫(yī)藥化工廢水中有機物(如抗生藥物、有機溶劑)的分離與回用。
優(yōu)勢:處理高濃度有機廢水(COD≥10000mg/L),可實現(xiàn)部分有機物濃縮回收。與生化處理聯(lián)用,提高廢水可生化性,降低后續(xù)處理負荷。陶瓷膜耐污染物沖擊,壽命長達 3-5 年,減少更換成本。
應(yīng)用場景:聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)溶液的濃縮與脫鹽。
優(yōu)勢:精確控制分子量截留,避免聚合物降解,濃縮后溶液黏度穩(wěn)定。替代蒸發(fā)濃縮,能耗降低 40%,同時減少聚合物結(jié)垢問題。設(shè)備占地面積小,適合車間緊湊布局。 遼寧靠譜的旋轉(zhuǎn)陶瓷膜高濃粘物料分離濃縮