“過程工業(yè)"指通過物質(zhì)的化學(xué)、物理或生物轉(zhuǎn)化進(jìn)行的連續(xù)生產(chǎn)過程,其原料和產(chǎn)品多為均一相(固體、液體或氣體)的物料,而非由零部件組裝成的物品,主要包括化工、石化、冶金、生物與醫(yī)藥、食品飲料、造紙等工業(yè)行業(yè)。
“過程分離"是指過程工業(yè)生產(chǎn)中通常會(huì)涉及的物料分離、濃縮、提純、凈化除雜等工藝環(huán)節(jié)。
膜分離技術(shù)是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過半透膜時(shí),實(shí)現(xiàn)選擇性分離的技術(shù),由于具有過程簡(jiǎn)單、無化學(xué)變化和相變、無需加熱及對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。
現(xiàn)階段,以陶瓷膜為核心的膜分離技術(shù)在我國的應(yīng)用主要體現(xiàn)為對(duì)傳統(tǒng)過濾分離技術(shù)的替代以及對(duì)過濾分離相關(guān)生產(chǎn)工藝的升級(jí)改造。過濾分離工藝是工業(yè)生產(chǎn)過程中的重要工藝環(huán)節(jié),在大部分工業(yè)行業(yè)中有涉及。以陶瓷膜為核心的膜分離技術(shù)目前在我國主要應(yīng)用于過程分離與特種水處理兩大領(lǐng)域。
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(duì)稱復(fù)合膜。其分離工藝是一種“錯(cuò)流過濾"形式的流體分離過程:原料液在膜管內(nèi)高速流動(dòng),在壓力驅(qū)動(dòng)下含小分子組分的澄清滲透液沿與之垂直方向向外透過膜,含大分子組分的混濁濃縮液被膜截留,從而使流體達(dá)到分離、濃縮、純化的目的。其技術(shù)特點(diǎn)如下:
1、化學(xué)穩(wěn)定性好,能夠處理酸堿的物料,當(dāng)膜被污染,也能夠經(jīng)受強(qiáng)酸,強(qiáng)堿的清洗。
2、耐高溫。
3、機(jī)械強(qiáng)度大,可接受更高濁度和固體科力,耐磨。
4、孔徑分布窄,分離效率高。
5、使用周期較長,普遍的陶瓷膜能夠使用3~5年。
陶瓷膜具有分離效率高、效果穩(wěn)定、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸堿、耐有機(jī)溶劑、耐菌、耐高溫、抗污染、機(jī)械強(qiáng)度高、再生性能好、分離過程簡(jiǎn)單、能耗低、操作維護(hù)簡(jiǎn)便、使用壽命長等優(yōu)勢(shì)。目前,以陶瓷膜為核心的膜分離技術(shù)在過程分離領(lǐng)域中較為成熟的應(yīng)用行業(yè)主要包括生物與醫(yī)藥、化工、食品飲料等行業(yè),其中生物與醫(yī)藥、化工行業(yè)的應(yīng)用規(guī)模相對(duì)較大。