Primjena keramičke membrane od silicijum karbida u koncentraciji silicijum sola

Uvod

U industriji membranske separacije, materijali pokreću ažuriranje i ponavljanje proizvoda za membransko odvajanje i razvoj tehnologija primjene.

Silicijum karbid je priznat materijal za odvajanje keramičke membrane nove generacije u industriji, sa značajnim prednostima u performansama kao što su visoka propusnost, otpornost na koroziju, lako čišćenje, dug vek trajanja i odlična separacija ulja i vode.

Prednosti keramičke membrane od silicijum karbida:

Visoka propusnost, otpornost na koroziju, jednostavan za čišćenje i dug vijek trajanja

Princip filtracije

Ultrafiltracijski uređaj sa keramičkom membranom od silicijum karbida pokreće se pozitivnim pritiskom i postiže razdvajanje čvrstog i tečnog u opcionom opsegu od 0.2-0.6 bara razlike u transmembranskom pritisku.

Ultrafiltracija silicijum karbidom ima sledeće prednosti:

1. Idealna tačnost filtracije, pogodna za koncentraciju silicijum sol proizvoda sa različitim veličinama čestica, 830, 1430 ili većim veličinama čestica;

2. Skala obrade može biti velika ili mala, kontinuirana ili povremena, a komponente membrane se mogu koristiti same ili u kombinaciji. Proces je jednostavan, operacija je jednostavna i lako je automatizirati kontrolu.

3. Stabilne i dugotrajne performanse filtracije i pouzdan radni vijek, sa 3-godišnjom garancijom i vijekom trajanja od preko 5 godina.

Primjena keramičke membrane od silicijum karbida u silicijum-solu

Kao važan neorganski polimerni materijal, silicijum sol se široko koristi u oblastima kao što su hemijska industrija, precizno livenje, tekstil, proizvodnja papira, premazi, hrana, elektronika i prerada minerala.

Trenutno, proces proizvodnje silicijum-sola u Kini uglavnom usvaja razrijeđeni silicijum-sol sa koncentracijom općenito između 2-5% nakon jonske izmjene i stabilizacije natrijevog silikata. Ovu otopinu treba koncentrirati na preko 30%, a faktor koncentracije otopine gela je relativno velik. Većina njih koristi ultrafiltracijsku koncentraciju. JMFILTEC je razvio dva tipa filtera za ultrafiltraciju sa cevastim membranama od silicijum karbida na osnovu operativnih zahteva različitih preduzeća za proizvodnju silicijum sola.

Multi-core serija prve generacije ultrafiltera sa cevastim membranama od silicijum karbida

Glavna konfiguracija opreme

Karakteristike prve generacije uređaja za ultrafiltraciju od silicijum karbida:

1. Radni kapacitet jednog uređaja za ultrafiltraciju od silicijum karbida je 15-2 puta veći od tradicionalnih uređaja za ultrafiltraciju sa organskom cevastom membranom PVDF;

2. Otisak je jedna četvrtina od tradicionalnih PVDF organskih membranskih ultrafiltracijskih filtera;

3. Ultrafiltracija silicijum karbidom nema skoro nikakvu cenu zamene za komponente membrane;

4. Rad ne zahteva razmatranje hlađenja i može se prilagoditi radnim okruženjima u rasponu od 60 stepeni do 120 stepeni.

Jednožilna paralelna veza prva generacija ultrafiltracije cijevne membrane od silicijum karbida

Glavna konfiguracija opreme

Karakteristike druge generacije ultrafiltracije silicijum karbidom:

1. Radni kapacitet jednog uređaja za ultrafiltraciju od silicijum karbida je 15-2 puta veći od tradicionalnih uređaja za ultrafiltraciju sa organskom cevastom membranom PVDF;

2. Otisak je dvije trećine od tradicionalnih PVDF organskih membranskih ultrafiltracijskih filtera;

3. Ultrafiltracija silicijum karbidom nema skoro nikakvu cenu zamene za komponente membrane;

4. U poređenju sa prvom generacijom ultrafiltracije silicijum karbida, komponente sa jednom membranom se lako zamenjuju nakon oštećenja; Prva generacija ultrafiltracije silicijum karbidom zahteva demontažu membranskog kontejnera sa 19 jezgara radi pregleda oštećenih komponenti membrane, što je komplikovan proces.

5. Rad ne zahteva razmatranje hlađenja i može se prilagoditi radnim okruženjima u rasponu od 60 stepeni do 120 stepeni.

Uzroci kontaminacije membrane

Nizak protok napojne tečnosti

Generalno, brzina protoka na površini ultrafiltracione membrane se lako kontroliše na 2.5-3 m/s. Pri maloj brzini protoka, sloj gela će biti pričvršćen za površinu ultrafiltracione membrane, a stopa penetracije će se brzo smanjiti.

Nepotpuna zamjena tokom isključivanja ultrafiltracije

Prilikom gašenja potrebno je izbaciti silicijum-sol unutar membranskog modula i izvršiti zaštitu ili hemijsko čišćenje. Ako se ne zamijeni u potpunosti na vrijeme, sol silicijevog dioksida će se taložiti na površini membrane, formirajući sloj ljepljive membrane, što utječe na brzinu prijenosa.

Uticaj same tečnosti materijala

Nepotpuna reakcija i loša koloidna stabilnost mogu lako kontaminirati ultrafiltracione membrane.

Protumjera zaprljanja membrane

Potreba za čišćenjem:

Nakon nekog vremena rada, ultrafiltracione membrane često doživljavaju blokadu membrane i koncentracijsku polarizaciju. Začepljenje membrane je uzrokovano taloženjem određenih komponenti na površini membrane i unutar pora, što rezultira promjenom veličine pora. Fenomen polarizacije koncentracije odnosi se na gradijent koncentracije formiran na površini membrane presretanja komponenti u suprotnom smjeru od filtracije. Ova dva fenomena koegzistiraju tokom procesa koncentracije silicijum sola, što dovodi do značajnog smanjenja filtracionog kapaciteta membrane. Da bi se osigurala visoka permeabilnost membrane (tj. kapacitet prijenosa rastvarača po jedinici površine) i značajna stopa zadržavanja (tj. membrana ima sposobnost da zadrži otopljene tvari iznad fiksne molekulske težine), sistem ultrafiltracije radi jedan ciklus ( obično koncentrira jedan rezervoar materijala) i podvrgava se zaštitnom čišćenju prožetom vodom. Nakon određenog perioda rada ili kada je ulazni protok ispod raspona parametara, hemijsko čišćenje se mora izvršiti na vrijeme.

Efekat čišćenja:

Uklonite komponente taložene u porama membrane koje utiču na propusnost membrane; Uklonite soli male molekularne mase iz pore na membrani; Neuspeh u formiranju silicijum sola sa dovoljnom veličinom čestica; Uklonite čestice proizvoda taložene unutar ultrafiltracione membranske cijevi; Dezinficirajte cjevovod za kontrolu rasta i razmnožavanja bakterija; Očistite cevovodne ventile, pumpe i druge delove.

Metoda čišćenja:

Nakon svake koncentrirane serije, ispirati membranu zaštitnom vodom 15 minuta; Nakon rada od 50 sati, izvršite hemijsko čišćenje (obično koristeći 5% vodeni rastvor NaOH kao sredstvo za čišćenje), povremena proizvodnja zahteva svakodnevno čišćenje. Sredstvo za čišćenje se može koristiti više puta.

Prevencija kontaminacije membrane

1. Obratite pažnju na brzinu protoka cirkulacijske pumpe i osigurajte da pritisak zadovoljava potrebe uređaja za ultrafiltraciju;

2. Kada se membrana ne koristi duže vrijeme, obratite pažnju na antikorozivnu i vodenu izolaciju;

3. Uspostavite fajl operacije ultrafiltracije

4. Opremljen preciznim sistemom filtracije i redovnim čišćenjem filter vrećica;

5. Osigurajte da sol silicijevog dioksida koji prolazi kroz uređaj za ultrafiltraciju ima normalan pad pritiska i površinski protok membrane;

7. Kada isključite mašinu na određeno vreme, treba je blagovremeno očistiti i zatvoriti vodom kako bi se osiguralo da je površina membrane vlažna.