Aplikace keramické membrány z karbidu křemíku v koncentraci Silica Sol

Úvod

V průmyslu membránové separace materiály řídí aktualizaci a iteraci produktů membránové separace a vývoj aplikačních technologií.

Karbid křemíku je v průmyslu uznávaný keramický membránový separační materiál nové generace s významnými výkonnostními výhodami, jako je vysoká propustnost, odolnost proti korozi, snadné čištění, dlouhá životnost a vynikající separace oleje a vody.

Výhody keramické membrány z karbidu křemíku:

Vysoká průchodnost, odolnost proti korozi, snadné čištění a dlouhá životnost

Princip filtrace

Ultrafiltrační zařízení s keramickou membránou z karbidu křemíku je poháněno přetlakem a dosahuje separace pevných látek a kapalin v rámci volitelného rozsahu 0.2-0,6 bar transmembránový tlakový rozdíl.

Ultrafiltrace karbidu křemíku má následující výhody:

1. Ideální přesnost filtrace, vhodná pro koncentraci produktů ze solu oxidu křemičitého s různými velikostmi částic, 830, 1430 nebo většími velikostmi částic;

2. Rozsah zpracování může být velký nebo malý, kontinuální nebo přerušovaný a složky membrány mohou být použity samostatně nebo v kombinaci. Proces je jednoduchý, obsluha jednoduchá a ovládání je snadné automatizovat.

3. Stabilní a dlouhotrvající výkon filtrace a spolehlivá životnost s 3-letou zárukou a životností více než 5 let.

Aplikace keramické membrány z karbidu křemíku v solu oxidu křemičitého

Jako důležitý anorganický polymerní materiál se křemičitý sol široce používá v oblastech, jako je chemický průmysl, přesné lití, textil, výroba papíru, nátěry, potraviny, elektronika a zpracování nerostů.

V současné době se při výrobě křemičitého solu v Číně používá hlavně zředěný křemičitý sol s koncentrací obecně mezi 2-5 % po iontové výměně a stabilizaci křemičitanu sodného. Tento roztok je třeba koncentrovat na více než 30 % a koncentrační faktor gelového roztoku je relativně velký. Většina z nich používá ultrafiltrační koncentraci. Společnost JMFILTEC vyvinula dva typy tubulárních membránových ultrafiltračních filtrů z karbidu křemíku na základě provozních požadavků různých podniků na výrobu křemičitých solů.

Vícejádrový tubulární membránový ultrafiltr první generace z karbidu křemíku

Konfigurace hlavního vybavení

Vlastnosti první generace ultrafiltračního zařízení z karbidu křemíku:

1. Pracovní kapacita jednoho ultrafiltračního zařízení z karbidu křemíku je 1.5-2krát větší než u tradičních ultrafiltračních zařízení s organickou tubulární membránou z PVDF;

2. Stopa je čtvrtinová ve srovnání s tradičními ultrafiltračními filtry s organickou tubulární membránou z PVDF;

3. Ultrafiltrace karbidu křemíku nemá téměř žádné náklady na výměnu membránových komponent;

4. Provoz nevyžaduje chlazení a může se přizpůsobit pracovnímu prostředí v rozsahu od 60 stupňů do 120 stupňů.

Jednojádrové paralelní připojení první generace tubulární membránové membrány z karbidu křemíku ultrafiltrace

Konfigurace hlavního vybavení

Charakteristika ultrafiltrace karbidu křemíku druhé generace:

1. Pracovní kapacita jednoho ultrafiltračního zařízení z karbidu křemíku je 1.5-2krát větší než u tradičních ultrafiltračních zařízení s organickou tubulární membránou z PVDF;

2. Stopa je dvě třetiny půdorysu tradičních PVDF organických tubulárních membránových ultrafiltračních filtrů;

3. Ultrafiltrace karbidu křemíku nemá téměř žádné náklady na výměnu membránových komponent;

4. Ve srovnání s první generací ultrafiltrace karbidu křemíku lze jednotlivé membránové součásti po poškození snadno vyměnit; První generace ultrafiltrace karbidu křemíku vyžaduje demontáž membránového kontejneru s 19 jádry pro kontrolu poškozených membránových komponent, což je komplikovaný proces.

5. Provoz nevyžaduje chlazení a může se přizpůsobit pracovnímu prostředí v rozsahu od 60 stupňů do 120 stupňů.

Příčiny kontaminace membrán

Nízký průtok napájecí kapaliny

Obecně lze rychlost průtoku na povrchu ultrafiltrační membrány snadno regulovat na 2.5-3 m/s. Při nízkém průtoku se k povrchu ultrafiltrační membrány připojí gelová vrstva a rychlost průniku se rychle sníží.

Neúplná výměna během odstávky ultrafiltrace

Při odstavení je nutné vytlačit silikasol uvnitř membránového modulu a provést ochranu nebo chemické čištění. Pokud není včas zcela vyměněn, sol oxidu křemičitého se usadí na povrchu membrány a vytvoří vrstvu adhezivní membrány, která ovlivňuje přenosovou rychlost.

Vliv samotné kapaliny materiálu

Neúplná reakce a špatná koloidní stabilita mohou snadno kontaminovat ultrafiltrační membrány.

Protiopatření proti znečištění membrány

Nutnost čištění:

Po určité době provozu dochází u ultrafiltračních membrán často k zablokování membrány a polarizaci koncentrace. Zablokování membrány je způsobeno usazováním určitých složek na povrchu membrány a uvnitř pórů, což má za následek změnu velikosti pórů. Fenomén polarizace koncentrace se týká koncentračního gradientu vytvořeného na povrchu membrány zachycením složek v opačném směru filtrace. Tyto dva jevy koexistují během procesu koncentrace křemičitého solu, což vede k významnému snížení filtrační kapacity membrány. Aby byla zajištěna vysoká propustnost membrány (tj. kapacita přenosu rozpouštědla na jednotku povrchu) a významná míra retence (tj. membrána má schopnost zadržovat rozpuštěné látky nad pevnou molekulovou hmotností), funguje ultrafiltrační systém po dobu jednoho cyklu ( obvykle koncentruje jednu nádrž materiálu) a prochází ochranným čištěním permeovanou vodou. Po určité době provozu nebo když je vstupní průtok pod rozsahem parametrů, musí být včas provedeno chemické čištění.

Účinek čištění:

Odstraňte složky usazené v pórech membrány, které ovlivňují propustnost membrány; Odstraňte nízkomolekulární soli z pórů membrány; Neschopnost vytvořit sol oxidu křemičitého s dostatečnou velikostí částic; Odstraňte částice produktu usazené uvnitř trubice s ultrafiltrační membránou; Dezinfikujte potrubí pro kontrolu růstu a množení bakterií; Vyčistěte potrubní ventily, čerpadla a další díly.

Způsob čištění:

Po každé koncentrované dávce oplachujte membránu ochrannou vodou po dobu 15 minut; Po 50 hodinách provozu proveďte chemické čištění (obvykle s použitím 5% vodného roztoku NaOH jako čisticího prostředku), přerušovaná výroba vyžaduje každodenní čištění. Čisticí prostředek lze opakovaně použít.

Prevence kontaminace membrán

1. Věnujte pozornost průtoku oběhového čerpadla a zajistěte, aby tlak odpovídal potřebám ultrafiltračního zařízení;

2. Při dlouhodobém nepoužívání membrány dbejte na antikorozní a vodní těsnění;

3. Vytvořte soubor provozu ultrafiltrace

4. Vybaveno přesným filtračním systémem a pravidelně čistícími filtračními sáčky;

5. Zajistěte, aby sol oxidu křemičitého procházející ultrafiltračním zařízením měl normální tlakovou ztrátu a povrchovou průtokovou rychlost membrány;

7. Při odstavení stroje na určitou dobu by měl být včas vyčištěn a utěsněn vodou, aby bylo zajištěno, že je povrch membrány vlhký.