Uvod
U industriji membranskog odvajanja, materijali pokreću ažuriranje i ponavljanje proizvoda za membransko odvajanje i razvoj tehnologija primjene.
Silicijev karbid priznat je materijal za odvajanje keramičkih membrana sljedeće generacije u industriji, sa značajnim prednostima u radu kao što su visoka propusnost, otpornost na koroziju, jednostavno čišćenje, dug radni vijek i izvrsno odvajanje ulja i vode.
Prednosti keramičke membrane od silicij karbida:
Visoka propusnost, otpornost na koroziju, jednostavno čišćenje i dug radni vijek
Princip filtracije
Uređaj za ultrafiltraciju s keramičkom membranom od silicij-karbida pokreće pozitivni tlak i postiže separaciju čvrstog i tekućeg unutar izbornog raspona od 0.2-0.6 bara transmembranske razlike tlaka.
Ultrafiltracija silicijevim karbidom ima sljedeće prednosti:
1. Idealna točnost filtracije, prikladna za koncentraciju proizvoda silicijevog sola s različitim veličinama čestica, 830, 1430 ili većim veličinama čestica;
2. Skala obrade može biti velika ili mala, kontinuirana ili povremena, a komponente membrane mogu se koristiti same ili u kombinaciji. Proces je jednostavan, rad je jednostavan i lako je automatizirati upravljanje.
3. Stabilne i dugotrajne performanse filtracije i pouzdan vijek trajanja, s 3-godišnjim jamstvom i radnim vijekom od preko 5 godina.
Primjena keramičke membrane od silicijevog karbida u silika sol
Kao važan anorganski polimerni materijal, silika sol se naširoko koristi u područjima kao što su kemijska industrija, precizno lijevanje, tekstil, proizvodnja papira, premazi, hrana, elektronika i obrada minerala.
Trenutačno, proces proizvodnje silicijevog sola u Kini uglavnom usvaja razrijeđeni silicij-sol s koncentracijom općenito između 2-5% nakon ionske 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 dvije vrste ultrafiltracijskih filtera od silicijevog karbida s cjevastom membranom na temelju operativnih zahtjeva različitih poduzeća za proizvodnju silicijevog sola.
Višejezgreni ultrafilter prve generacije od silicij-karbidne cjevaste membrane
Glavna konfiguracija opreme
| Ime | Parametar |
| Membranski spremnik | Pakiranje od 19 jezgri, jednostruki membranski spremnik koristi se za punjenje 19 silicij-karbidnog cjevastog membranskog elementa modela JMfiltec-SICT-40-H-19-1200-DZ. |
| Membranski element | Model je JMfiltec-SICT-40-H-19-1200 -DZ, površina jednog filtra je 0.5 kvadratnih metara |
| Cirkulacijska pumpa | Q Veći ili jednak 140 m3/ sat, H=28m, N=18.5Kw |
| Područje okupacije zemlje | Duljina × Širina=1500 x 500 mm |
| Količina | Bilješke |
| 3 kompleta | Materijal membranskog spremnika 304 ili 316L |
| 57 komada | Ukupna instalirana površina membrane je 28,5 kvadratnih metara, radni kapacitet je 6-8 m/h (kroz tekućinu) |
| 1 jedinica | |
| Područje domaćina filtracije (isključujući pumpu i spremnik vode za čišćenje) |
Karakteristike prve generacije uređaja za ultrafiltraciju silicij karbida:
1. Radni kapacitet jednog uređaja za ultrafiltraciju od silicijevog karbida je 1.5-2 puta veći od tradicionalnih uređaja za ultrafiltraciju s PVDF organskom cjevastom membranom;
2. Otisak je jedna četvrtina onoga tradicionalnih PVDF organskih cjevastih membranskih ultrafiltracijskih filtara;
3. Ultrafiltracija silicijevim karbidom nema gotovo nikakvih troškova zamjene membranskih komponenti;
4. Rad ne zahtijeva razmatranje hlađenja i može se prilagoditi radnom okruženju u rasponu od 60 stupnjeva do 120 stupnjeva.
Jednožilna paralelna veza prva generacija ultrafiltracije silicij-karbidne cjevaste membrane
Glavna konfiguracija opreme
| Ime | Parametar |
| Membranski spremnik | Pakiranje s jednom jezgrom, jednostruki membranski spremnik koristi se za punjenje 1 cjevastog membranskog elementa od silicij-karbida modela JMfiltec-SICT-40-H-19-1200-DZ. Brtva je izrađena od jednokonusnog FKM materijala |
| Membranski element | Model je JMfiltec-SICT-40-H-19-1200 -DZ, površina jednog filtra je 0.5 kvadratnih metara |
| Cirkulacijska pumpa | Q Veći ili jednak 140 m3/ sat, H=28m, N=18.5Kw |
| Područje okupacije zemlje | Duljina × širina × visina=3100 × 1100 × 1600 mm |
| Količina | Bilješke |
| 60 kompleta | Materijal membranskog spremnika 304 ili 316L |
| 60 komada | Ukupna instalirana površina membrane je 30 četvornih metara, a radni kapacitet je 6~8m³/h (permeatna tekućina) |
| 1 set | |
| Područje domaćina filtracije (isključujući pumpu i spremnik vode za čišćenje) |
Karakteristike druge generacije ultrafiltracije silicijevim karbidom:
1. Radni kapacitet jednog uređaja za ultrafiltraciju od silicijevog karbida je 1.5-2 puta veći od tradicionalnih uređaja za ultrafiltraciju s PVDF organskom cjevastom membranom;
2. Otisak je dvije trećine onoga tradicionalnih PVDF organskih cjevastih membranskih ultrafiltracijskih filtara;
3. Ultrafiltracija silicijevim karbidom nema gotovo nikakvih troškova zamjene membranskih komponenti;
4. U usporedbi s prvom generacijom ultrafiltracije silicijevim karbidom, komponente pojedinačne membrane lako se mogu zamijeniti nakon oštećenja; Prva generacija ultrafiltracije silicijevim karbidom zahtijeva rastavljanje membranskog spremnika s 19 jezgri radi pregleda oštećenih komponenti membrane, što je kompliciran proces.
5. Rad ne zahtijeva razmatranje hlađenja i može se prilagoditi radnom okruženju u rasponu od 60 stupnjeva do 120 stupnjeva.
Uzroci kontaminacije membrane
Mali protok dovodne tekućine
Općenito, brzina protoka na površini ultrafiltracijske membrane lako se kontrolira na 2.5-3 m/s. Pri niskoj brzini protoka, sloj gela bit će pričvršćen za površinu ultrafiltracijske membrane, a brzina prodiranja će se brzo smanjiti.
Nepotpuna zamjena tijekom isključivanja ultrafiltracije
Prilikom gašenja potrebno je istisnuti silicijev dioksid unutar membranskog modula i izvršiti zaštitu ili kemijsko čišćenje. Ako se u potpunosti ne zamijeni na vrijeme, silika sol će se taložiti na površini membrane, stvarajući sloj ljepljive membrane, što utječe na brzinu prijenosa.
Utjecaj same materijalne tekućine
Nepotpuna reakcija i slaba koloidna stabilnost mogu lako kontaminirati ultrafiltracijske membrane.
Protumjera onečišćenja membrane
Potreba za čišćenjem:
Nakon što su neko vrijeme radile, ultrafiltracijske membrane često dožive blokadu membrane i koncentracijsku polarizaciju. Začepljenje membrane uzrokovano je taloženjem određenih komponenti na površini membrane i unutar pora, što rezultira promjenom veličine pora. Fenomen koncentracijske polarizacije odnosi se na koncentracijski gradijent formiran na površini membrane presretanjem komponenti u suprotnom smjeru od filtracije. Ova dva fenomena koegzistiraju tijekom procesa koncentriranja silikasola, što dovodi do značajnog smanjenja filtracijskog kapaciteta membrane. Kako bi se osigurala visoka propusnost membrane (tj. kapacitet prijenosa otapala po jedinici površine) i značajna stopa zadržavanja (tj. membrana ima sposobnost zadržavanja otopljenih tvari iznad fiksne molekularne težine), sustav ultrafiltracije radi jedan ciklus ( obično koncentriranje jednog spremnika materijala) i podvrgava se zaštitnom čišćenju propusnom vodom. Nakon određenog perioda rada ili kada je ulazni protok ispod raspona parametara, kemijsko čišćenje mora se provesti na vrijeme.
Učinak čišćenja:
Ukloniti komponente taložene u porama membrane koje utječu na propusnost membrane; Ukloniti soli niske molekularne težine iz pora membrane; Neuspjeh u stvaranju silicijevog sola dovoljne veličine čestica; Uklonite čestice proizvoda nataložene unutar cijevi ultrafiltracijske membrane; Dezinficirajte cjevovod kako biste kontrolirali rast i razmnožavanje bakterija; Očistite ventile cjevovoda, pumpe i druge dijelove.
Metoda čišćenja:
Nakon svake koncentrirane šarže ispirati membranu zaštitnom vodom 15 minuta; Nakon rada od 50 sati, izvršite kemijsko čišćenje (obično koristeći 5% vodenu otopinu NaOH kao sredstvo za čišćenje), povremena proizvodnja zahtijeva svakodnevno čišćenje. Sredstvo za čišćenje može se koristiti više puta.
Sprječavanje kontaminacije membrane
1. Obratite pozornost na protok cirkulacijske pumpe i osigurajte da tlak zadovoljava potrebe uređaja za ultrafiltraciju;
2. Kada se membrana ne koristi dulje vrijeme, obratite pozornost na zaštitu od korozije i brtvljenje vodom;
3. Uspostavite datoteku operacije ultrafiltracije
4. Opremljen preciznim sustavom filtracije i filtarskim vrećicama koje se redovito čiste;
5. Osigurajte da silika sol koji prolazi kroz uređaj za ultrafiltraciju ima normalan pad tlaka i protok na površini membrane;
7. Prilikom isključivanja stroja na određeno vrijeme, potrebno ga je pravodobno očistiti i zatvoriti vodom kako bi se osiguralo da je površina membrane vlažna.