成果簡介
高濃粘物料的分離澄清一直是行業(yè)痛點,濾得慢,容易堵,過程長,耗能高。傳統(tǒng)的切向流膜過濾(管式膜)因通道窄、流道易堵塞無法處理高黏度流體。 公司于2019年3月組織科技人員進行技術(shù)攻關(guān),并設(shè)立項目“高通量碟式陶瓷膜制備技術(shù)”, 相繼完成了碟式陶瓷膜工藝流程設(shè)計、設(shè)備設(shè)計安裝、相關(guān)產(chǎn)品試制、技術(shù)參數(shù)優(yōu)化等工作,形成一套完整的碟式陶瓷膜制備工藝。碟式陶瓷膜之所以在處理高黏度流體上如此得心應(yīng)手,很大程度上要歸功于它與之前過濾系統(tǒng)完全不同的結(jié)構(gòu)。碟式陶瓷膜采用的是陶瓷碟片式設(shè)計,裝載的多孔陶瓷膜會隨著馬達帶動的高精軸一起旋轉(zhuǎn),化身“旋轉(zhuǎn)膜”,在膜表面產(chǎn)生高剪切力和湍流,錯流流速能長效去除膜盤表面的污染,使過濾膜表面的濾餅層控制在很薄的范圍,避免堵塞,保持穩(wěn)定的運行通量。目前國內(nèi)市場上的碟式陶瓷膜只有德國產(chǎn)品,國內(nèi)各大陶瓷膜企業(yè)均因該產(chǎn)品生產(chǎn)難度大,成品率低,一直難以產(chǎn)業(yè)化。因德國對國內(nèi)企業(yè)售價很高,且膜通量較低,大大限制了碟式陶瓷膜的應(yīng)用領(lǐng)域。目前主要應(yīng)用于高附加值領(lǐng)域或者高濃度、高粘度、高鹽體系中。碟式陶瓷膜的創(chuàng)新點主要有: 1. 采用動態(tài)旋轉(zhuǎn)過濾方式,大大減少了膜污染的情況。目前陶瓷膜產(chǎn)品主要有管式陶瓷膜和平板陶瓷膜。管式陶瓷膜屬于錯流過濾,平板陶瓷膜為死端過濾。平板膜因其極易堵塞,應(yīng)用領(lǐng)域非常有限,主要是在市政污水處理領(lǐng)域的MBR階段使用。管式膜則應(yīng)用領(lǐng)域較寬。碟式陶瓷膜則有效結(jié)合了兩種過濾方式的優(yōu)點。 2. 裝填密度高,在有效的空間內(nèi),可布置更多面積的膜片。 3. 與管式膜相比因不需要通過施加高壓及反復(fù)的料液循環(huán),所以具有更低的運行能耗,節(jié)能約30%。 4. 更高的安全性。與管式膜相比,碟式膜通過離心旋轉(zhuǎn)提供膜間壓力,且為外壓式,不會產(chǎn)生爆裂風(fēng)險。5. 不用經(jīng)常反復(fù)停機清洗,應(yīng)用生產(chǎn)更加連續(xù),不僅提高了生產(chǎn)效率,同時減少了酸堿的使用量,更加環(huán)保。 6. 獨特的膜層修飾技術(shù),根據(jù)處理料液的不同,采用特定納米材料對膜層進行修飾,提高通量的同時減少了膜污染的問題。 本項目的研發(fā)成功,達到了項目立項的預(yù)期目的。通過碟式陶瓷膜產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā),在國內(nèi)首次實現(xiàn)了碟式陶瓷膜的生產(chǎn),為陶瓷膜在高固含量、高粘度和高附加值物料的分離提供了良好的產(chǎn)品基礎(chǔ),提升了陶瓷膜產(chǎn)品的市場競爭力,推動了陶瓷膜的應(yīng)用規(guī)模和領(lǐng)域,具有良好的經(jīng)濟和社會效益。