2025-06-17 04:24:55
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/(m??h),能耗為傳統精餾法的 1/3。 醬油、醋行業罐底濃液回收,提升資源利用率。吉林靠譜的旋轉陶瓷膜高濃粘物料分離濃縮
在發酵過濾領域,旋轉陶瓷膜動態錯流過濾技術有著廣泛的應用。在發酵生產流程中,需要將懸浮在發酵液中的固體顆粒與液體進行分離,且要求濾速快、收率高,得到澄清濾液或純凈固體。傳統板框過濾在處理發酵液時,常面臨膜污染嚴重、處理效率低等問題。而飛潮的 Dycera 旋轉陶瓷膜過濾系統通過動態錯流過濾原理,讓膜片高速旋轉,濾液以切線通過方式濾出,未濾液形成的湍流不斷沖洗膜表面,不僅防止濾膜阻塞,還提升了膜通量,延長了膜壽命,非常適合高粘度發酵液的過濾,對細胞顆粒破壞力小。在酶制劑生產過程中,發酵液的澄清處理極為關鍵。采用 Membralox^{®} 陶瓷錯流技術,能夠實現與培養基特性無關的可靠和高質量濾液。膜分離法不受細胞尺寸、密度以及介質粘度影響,可提供完全的物理屏障,確保比較好分離效率,同時減少了下游工藝成本,提高了整體生產效率。重慶靠譜的旋轉陶瓷膜物料分離濃縮設備石油化工中分離油品與烴類,提高催化效率。
旋轉陶瓷膜動態錯流技術在粉體洗滌濃縮中的應用,是基于其獨特的 “動態剪切 + 陶瓷膜分離” 特性,針對粉體物料洗滌效率低、能耗高、廢水處理難等問題開發的新型技術。
技術原理與粉體洗滌濃縮的適配性1. 動態錯流與旋轉剪切的協同作用
旋轉陶瓷膜組件在膜表面形成強剪切流,有效抑制粉體顆粒(如微米級或納米級粉體)在膜面的沉積和堵塞,解決傳統靜態膜 “濃差極化” 導致的通量衰減問題。
錯流過程中,料液中的雜質(如可溶性鹽、有機物、細顆粒雜質)隨透過液排出,而粉體顆粒被膜截留并在旋轉剪切力作用下保持懸浮狀態,實現 “洗滌 - 濃縮” 同步進行。
2. 陶瓷膜的材料特性優勢
大強度與耐磨損:陶瓷膜(如 Al?O?、TiO?材質)硬度高(莫氏硬度 6~9),抗粉體顆粒沖刷能力強,使用壽命遠高于有機膜,適合高固含量粉體體系(固含量可達 10%~30%)。
耐化學腐蝕與耐高溫:可耐受強酸(如 pH 1)、強堿(如 pH 14)及有機溶劑,適應粉體洗滌中可能的化學試劑環境(如酸洗、堿洗),且可在 80~150℃下操作,滿足高溫洗滌需求。
精確孔徑篩分:孔徑范圍 0.1~500 nm,可根據粉體粒徑(如納米級催化劑、微米級礦物粉體)精確選擇膜孔徑,確保粉體截留率≥99.9%,同時高效去除可溶性雜質。
旋轉陶瓷膜動態錯流氣浮工藝的典型流程與裝置設計 關鍵裝置設計旋轉膜組件結構:
膜材質:陶瓷膜(耐污染、大強度)或改性聚合物膜(如 PVDF,成本較低),孔徑 0.1~10μm(根據污染物粒徑選擇)。
旋轉方式:水平軸或垂直軸旋轉,轉速 500~2000 轉 / 分鐘,通過離心力和剪切力強化氣泡分散與污染物分離。
氣液協同流道:
氣體從膜內側通入,經膜孔溢出形成微氣泡;廢水在膜外側以錯流方式流動,旋轉產生的湍流使氣泡與污染物充分接觸。
工藝操作參數旋轉轉速:1000~1500 轉 / 分鐘,平衡剪切力與能耗(轉速過高增加設備磨損)。
曝氣壓強:0.05~0.2MPa,保證氣體均勻透過膜孔,避免膜破裂。
錯流速度:1~2m/s,維持膜表面流體湍流,防止污染物沉積。
絮凝劑投加:針對膠體污染物(如細微懸浮物),投加 PAC/PAM 促進絮體形成,提高氣浮效率(投加量通常 50~200mg/L)。 自主研發流速可調式旋轉膜設備,通過動態剪切使通量提升至傳統膜 2-3 倍。
應用場景:黃連、三七等中藥材提取液濃縮,去除多糖、蛋白質等雜質,保留有效成分(如黃連素、皂苷)。
優勢:常溫操作避免熱敏性成分降解,藥效成分保留率提升 10%-15%。替代傳統醇沉工藝,減少乙醇用量,降低成本與**風險。濃縮倍數可達 10-20 倍,濾液澄清度高,利于后續精制。
發酵液菌體分離應用場景:青霉素、紅霉素等發酵液的菌體分離與濃縮。
優勢:直接截留菌體(直徑≥1μm),濾液透過率穩定,收率提升至 95% 以上。替代板框過濾,減少濾渣處理量,降低勞動強度。陶瓷膜可高溫滅菌(121℃蒸汽),滿足無菌生產要求。
生物制藥純化應用場景:重組蛋白、疫苗等生物制品的脫鹽、換液及濃縮。
優勢:精確控制分子量截留(10-100kDa),實現產物與培養基成分分離。連續切向流操作(TFF)減少產物降解,活性保留率超 90%。設備可在線清洗(CIP),符合 FDA 對生物制藥的嚴格要求。
醫藥中間體分離應用場景:有機溶劑中間體、類固醇***的溶劑回收與產物濃縮。
優勢:耐有機溶劑,可直接處理有機相體系。溶劑透過膜后可冷凝回收,回收率≥90%,降低生產成本。減少蒸餾過程中的高溫分解,提升產物純度(純度≥99%)。 替代濾芯減少固廢,替代離心機避免漏料。吉林靠譜的旋轉陶瓷膜高濃粘物料分離濃縮
融合數字孿生技術的智能化系統,預測膜污染并優化參數,能耗降 12%。吉林靠譜的旋轉陶瓷膜高濃粘物料分離濃縮
在化工行業的應用場景 催化劑回收與循環利用應用場景:石油化工中分子篩催化劑、貴金屬催化劑的分離回收。
優勢:截留微米級催化劑顆粒(5-50μm),回收率達 98% 以上,降低催化劑損耗。替代離心分離,減少能耗與設備磨損,運行成本降低 20%-30%。可處理高黏度反應液,適應聚合反應后的催化劑分離。
染料 / 顏料濃縮純化應用場景:活性染料、納米二氧化鈦漿料的濃縮與雜質去除。
優勢:截留染料分子(分子量≥500Da),濃縮液固含量可達 20%-30%,提升后續干燥效率。去除無機鹽和小分子雜質,改善染料色牢度與純度。陶瓷膜抗污染性強,可長期穩定運行,延長清洗周期。
廢水處理與資源回收應用場景:醫藥化工廢水中有機物(如抗生藥物、有機溶劑)的分離與回用。
優勢:處理高濃度有機廢水(COD≥10000mg/L),可實現部分有機物濃縮回收。與生化處理聯用,提高廢水可生化性,降低后續處理負荷。陶瓷膜耐污染物沖擊,壽命長達 3-5 年,減少更換成本。
聚合物溶液濃縮應用場景:聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)溶液的濃縮與脫鹽。
優勢:精確控制分子量截留,避免聚合物降解,濃縮后溶液黏度穩定。替代蒸發濃縮,能耗降低 40%,同時減少聚合物結垢問題。設備占地面積小,適合車間緊湊布局。 吉林靠譜的旋轉陶瓷膜高濃粘物料分離濃縮