Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2022-12-13 Origen:Sitio
El proceso de separación de membrana cerámica es una forma de 'filtración de flujo escalonado' del proceso de separación de fluidos: el líquido de materia prima fluye a alta velocidad en el tubo de membrana, el permeado clarificado que contiene moléculas pequeñas es impulsado por la presión para pasar a través de la membrana en la dirección vertical, y el concentrado turbio que contiene moléculas grandes es retenido por la membrana, de modo que el fluido pueda lograr el propósito de separación, concentración y purificación.
Membranas cerámicas son membranas compuestas asimétricas fabricadas a partir de soportes cerámicos con una porosidad del 30 % al 50 % y un tamaño de poro de 50 nm a 15 μm, utilizando el método sol-gel u otros procesos.La estructura de las membranas cerámicas utilizadas para la separación suele estar intercalada: capa de soporte (también conocida como capa portadora), capa de transición (también conocida como capa intermedia), capa de membrana (también conocida como capa de separación).El tamaño de poro de la capa de soporte es generalmente de 1 a 20 μm, con una porosidad de 30 % a 65 %, y su función es aumentar la resistencia mecánica de la membrana;el tamaño de poro de la capa intermedia es más pequeño que el de la capa de soporte, y su función es evitar la permeación de partículas a la capa de soporte poroso durante la preparación de la capa de membrana, con un espesor de aproximadamente 20 ~ 60 μm y una porosidad del 30%~40%;la capa de membrana tiene una función de separación, con un tamaño de poro que oscila entre 0,8 nm y 1 μm, con un espesor de aproximadamente 3~10 μm y una porosidad del 40 % al 55 %.La distribución del tamaño de los poros de toda la membrana disminuye desde la capa de soporte hasta la capa de la membrana, formando una distribución estructural asimétrica.
Membranas cerámicas se puede dividir en microfiltración (tamaño de poro superior a 50 nm), ultrafiltración (tamaño de poro de 2 a 50 nm), nanofiltración (tamaño de poro inferior a 2 nm) y otros tipos según el tamaño de poro.Cuando se lleva a cabo la separación, las moléculas pequeñas atraviesan la membrana bajo la acción de fuerzas externas, mientras que las moléculas grandes son retenidas por la membrana, consiguiendo así el propósito de separación, concentración, purificación, deshibridación y desbacterización.
La investigación sobre membranas cerámicas comenzó en la década de 1940 y su desarrollo se puede dividir en tres fases: el período de la industria nuclear para la separación isotópica de uranio, el período de separación de líquidos con inorgánicos membranas de microfiltración y ultrafiltración, y el período de desarrollo integral con reacciones catalíticas de membrana como núcleo.En 1998, había 452 fabricantes y empresas operadoras de membranas y equipos de membranas, incluidas 50 plantas de membranas metálicas y 94 plantas de membranas cerámicas.
Debido al período de desarrollo tardío y al alto costo, la participación de mercado de el campo de la membrana de separación inorgánica es todavía relativamente pequeño, en 1997 las ventas de mercado de membranas inorgánicas de EE.UU. de 100 millones de dólares, de los cuales las membranas cerámicas representaron alrededor del 80%, lo que representa sólo el 9% del mercado de membranas.También se estima que en 2004, las ventas del mercado mundial de membranas cerámicas superaron los 10.000 millones de dólares EE.UU. y la cuota de mercado de las membranas inorgánicas representó el 12%.Debido a la exitosa aplicación de membranas cerámicas en filtración y separación de precisión, sus ventas en el mercado se están desarrollando a una tasa de crecimiento anual del 30%.
