基本介紹
- 中文名：溶液陶瓷
- 外文名：Solution ceramic
- 用途：溶液過濾
- 材料：氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦等
概述,特性,過濾原理,
概述
溶液陶瓷的典型套用是陶瓷膜，又稱無機陶瓷膜，是以無機陶瓷材料經特殊工藝製備而形成的非對稱膜。陶瓷膜分為管式陶瓷膜和平板陶瓷膜兩種。管式陶瓷膜管壁密布微孔，在壓力作用下，原料液在膜管內或膜外側流動，小分子物質（或液體）透過膜，大分子物質（或固體）被膜截留，從而達到分離、濃縮、純化和環保等目的。平板陶瓷膜板面密布微孔，根據在一定的膜孔徑範圍內，滲透的物質分子直徑不同則滲透率不同，以膜兩側的壓力差為驅動力，膜為過濾介質，在一定壓力作用下，當料液流過膜表面時，只允許水、無機鹽、小分子物質透過膜，而阻止水中的懸浮物、膠和微生物等大分子物質通過。陶瓷膜具有分離效率高、效果穩定、化學穩定性好、耐酸鹼、耐有機溶劑、耐菌、耐高溫、抗污染、機械強度高、再生性能好、分離過程簡單、能耗低、操作維護簡便、使用壽命長等眾多優勢，已經成功套用於食品、飲料、植（藥）物深加工、生物醫藥、發酵、精細化工等眾多領域，可用於工藝過程中的分離、澄清、純化、濃縮、除菌、除鹽等。
特性
相較於傳統聚合物分離膜材料，溶液陶瓷具有化學穩定性好，能耐酸、耐鹼、耐有機溶劑；機械強度大，可反向沖洗；抗微生物能力強；耐高溫；孔徑分布窄、分離效率高等優點，在食品工業、生物工程、環境工程、化學工業、石油化工、冶金工業等領域得到了廣泛的套用，其市場銷售額以30%的年增長率發展著。陶瓷膜的不足之處在於造價較高、無機材料脆性大、彈性小、給膜的成型加工及組件裝備帶來一定的困難等。
過濾原理
陶瓷膜分離工藝是一種“錯流過濾”形式的流體分離過程：原料液在膜管內高速流動，在壓力驅動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，從而使流體達到分離、濃縮、純化的目的。
陶瓷膜是由孔隙率30%~50%、孔徑50nm~15μm的陶瓷載體，採用溶膠-凝膠法或其它工藝製作而成的非對稱複合膜。用於分離的陶瓷膜的結構通常為三明治式的：支撐層（又稱載體層）、過渡層（又稱中間層）、膜層（又稱分離層）。其中支撐層的孔徑一般為1~20μm，孔隙率為30%~65%，其作用是增加膜的機械強度；中間層的孔徑比支撐層的孔徑小，其作用是防止膜層製備過程中顆粒向多孔支撐層的滲透，厚度約為20~60μm，孔隙率為30%~40%；膜層具有分離功能，孔徑從0.8nm~1μm不等，厚度約為3~10μm，孔隙率為40%~55%。整個膜的孔徑分布由支撐層到膜層逐漸減小，形成不對稱的結構分布。
