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電解液成膜添加劑VC中動態錯流旋轉陶瓷膜設備好處

來源: 發布時間:2025-07-23

旋轉陶瓷膜動態錯流設備典型應用案例



三元材料前驅體(NiCoMn (OH)?)濃縮

場景:某鋰電材料企業需將前驅體漿料從固含量8%濃縮至35%,同時去除Na?(目標<20ppm)。

方案:采用300nm陶瓷微濾膜,轉速2200rpm,錯流壓力0.3MPa,經三級錯流洗濾后,Na?含量降至15ppm,濃縮后的漿料流動性良好,滿足后續噴霧干燥要求,收率達98%。

電池級 DMC 溶劑脫水


場景:DMC 溶劑初始含水量 200 ppm,需純化至≤20 ppm。

方案:使用親水性聚醚砜(PES)超濾膜,配合旋轉錯流工藝,在常溫下運行,透過液含水量 <10 ppm,通量維持 15 L/(m2?h),能耗為傳統精餾法的 1/3。 膜面流速 7-14m/s,湍流促發抑制濾餅堆積。電解液成膜添加劑VC中動態錯流旋轉陶瓷膜設備好處

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三、典型應用場景與案例

1. 生物發酵液的菌體濃縮與產物分離

某醫藥企業處理含菌體 12 g/L、黏度 80 mPa?s 的發酵液,采用 φ19 mm 旋轉陶瓷膜組件(孔徑 0.2μm),在轉速 1500 r/min、溫度 50℃條件下,連續運行 72 小時,通量穩定在 80 L/(m2?h),菌體截留率>99%,濃縮倍數達 10 倍,相比傳統板框壓濾效率提升 5 倍,能耗降低 30%。


2. 化工高黏廢液處理與資源回收

某油墨廠處理含顏料顆粒 5%、黏度 300 mPa?s 的廢水,傳統袋式過濾需每 2 小時更換濾袋,且顏料回收率<60%;改用旋轉陶瓷膜(孔徑 0.5μm),在轉速 2000 r/min 下,通量穩定在 40 L/(m2?h),顏料截留率>98%,濃縮液可直接回用于油墨配制,每年減少危廢處理費用 80 萬元。


3. 石油石化高黏體系分離

某油田處理含油 5000 mg/L、黏度 120 mPa?s 的稠油污水,傳統氣浮 - 砂濾工藝出水含油>50 mg/L,無法回用;采用碳化硅旋轉陶瓷膜(孔徑 0.05μm),在線速度 18 m/s 條件下,出水含油<5 mg/L,通量 50 L/(m2?h),可直接回注地層,替代傳統 “三級處理 + 反滲透” 工藝,投資成本降低 40%。


安徽動態錯流旋轉陶瓷膜生產企業溶膠 - 凝膠法制備的 SiC 陶瓷膜,通量提升 40% 且截留率穩定。

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粉體洗滌濃縮中動態錯流旋轉陶瓷膜技術應用的關鍵要點

1. 工藝參數優化

旋轉速度:根據粉體粒徑調整(納米級粉體宜 10~20 m/s,微米級粉體 5~10 m/s),過高速度可能增加能耗,過低則易導致膜污染。

操作壓力:通常 0.1~0.5 MPa,高固含量體系(>20%)需采用低壓操作(0.1~0.2 MPa),避免膜面濾餅壓實。

洗滌液選擇:酸性、堿性或有機溶劑洗滌時,需匹配陶瓷膜的化學耐受性(如 HF 體系需選用 ZrO?陶瓷膜)。


2. 粉體特性適配

粒徑與濃度:適用粉體粒徑范圍 0.1 μm~100 μm,固含量建議≤30%(更高濃度需預濃縮),粒徑過小(如<0.1 μm)可能增加膜孔堵塞風險,需搭配預過濾。

顆粒硬度:對于高硬度粉體(如石英砂),需控制旋轉速度以防膜面磨損,可選用涂層增強型陶瓷膜。


3. 經濟性分析

初期投資:旋轉陶瓷膜設備成本為傳統靜態膜的 1.5~2 倍,但長期運行中(>3 年),因節水、節能、少維護,綜合成本可降低 30%~50%。

規模效應:處理量越大,單位能耗與設備成本分攤越低,適合年產能>1 萬噸的粉體生產線。

溫敏菌體物料利用錯流旋轉膜系統提純濃縮應用案例——益生菌濃縮提純:

工況:乳酸桿菌發酵液(菌體濃度 15g/L,活菌數 10?CFU/mL,適合溫度 30℃)。

工藝參數:

膜組件:50nm 孔徑 α-Al?O?陶瓷膜(面積 20m2),轉速 200rpm,錯流速度 0.8m/s,溫控 28±1℃。預處理:離心除雜(3000rpm),pH 調至 5.0(乳酸桿菌等電點 pH 4.8)。

效果:

濃縮至 80g/L,活菌數保留率>95%(傳統離心法活菌損失 30%);透過液濁度<1NTU,可回用至培養基配制。

與傳統板框過濾相比,操作時間縮短 60%,人工成本降低 70%,且避免板框壓濾時的高剪切破壞(壓濾過程剪切力可達 1000Pa)。


微藻濃縮至 600-700g/L,取代離心機降低能耗。

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采用動態錯流旋轉膜技術提取功能性食品成分

應用場景:植物多酚(如茶多酚)、膳食纖維、益生菌代謝產物的分離濃縮。

技術優勢:

茶多酚提純:從綠茶提取液中用50nm陶瓷膜去除大分子蛋白和多糖,再通過納濾膜濃縮茶多酚(純度從20%提升至90%以上),收率≥92%,替代傳統的樹脂吸附法,減少有機溶劑使用。

膳食纖維分級:利用不同孔徑陶瓷膜(100nm-1μm)對果蔬纖維進行分級分離,獲得不同分子量的膳食纖維,分別用于食品添加劑(如低分子量纖維改善口感)和保健品(高分子量纖維促進腸道蠕動)。

案例:某保健品企業用陶瓷膜從葡萄籽提取物中分離原花青素,截留分子量100Da,純度從50%提升至95%,生產周期從傳統工藝的24小時縮短至8小時。 醬油、醋行業罐底濃液回收,提升資源利用率。氧化鋯制備中動態錯流旋轉陶瓷膜前景

能耗 0.1-0.3kW/m2,比傳統管式膜節能 60%-80%。電解液成膜添加劑VC中動態錯流旋轉陶瓷膜設備好處

從設備構成來看,旋轉陶瓷膜過濾裝置通常包括料液罐、旋轉膜組、驅動結構等部分。旋轉膜組由殼體、空心轉動軸和具有夾層的過濾膜片組成。轉動軸分為殼體內的收液部和殼體外的出液部,二者內部空間連通。過濾膜片安裝在收液部上,其夾層與收液部相連。出液部連接轉動驅動結構,并設有清液出口,殼體上設有進液口和濃液出口,進液口通過供料泵與料液罐連通,濃液出口通過濃液回流閥連通料液罐。部分裝置還配備反沖罐,用于對膜片進行反沖洗,以恢復膜的性能,延長使用壽命。電解液成膜添加劑VC中動態錯流旋轉陶瓷膜設備好處

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