碟式陶瓷膜在二維材料(石墨烯)濃縮中的應(yīng)用

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-10-26

對(duì)于化工行業(yè)的表面活性劑提純,旋轉(zhuǎn)膜系統(tǒng)與碟式陶瓷膜提供了綠色高效的解決方案。表面活性劑(如十二烷基苯磺酸鈉)生產(chǎn)中,殘留的硫酸、氯化鈉雜質(zhì)會(huì)影響其表面活性,傳統(tǒng)中和沉淀法易產(chǎn)生鹽渣,污染環(huán)境。旋轉(zhuǎn)膜系統(tǒng)先去除反應(yīng)液中的固體雜質(zhì)(去除率>99%);碟式陶瓷膜通過納濾功能,對(duì)硫酸根、氯離子截留率達(dá) 92% 以上,同時(shí)保留表面活性劑分子(截留率<5%)。以十二烷基苯磺酸鈉提純?yōu)槔摻M合處理后,表面活性劑純度從 85% 提升至 99%,鹽含量降至 1% 以下,表面張力穩(wěn)定在 30-35mN/m,符合日化行業(yè)的使用標(biāo)準(zhǔn)。相比傳統(tǒng)工藝,該組合無鹽渣產(chǎn)生,廢水排放量減少 60%,且表面活性劑回收率達(dá) 93%,降低了生產(chǎn)成本,推動(dòng)了表面活性劑生產(chǎn)的綠色化。其模塊化設(shè)計(jì)便于安裝和維護(hù),可根據(jù)處理量需求增減膜組件數(shù)量,靈活調(diào)整設(shè)備規(guī)模,適應(yīng)不同生產(chǎn)需求。碟式陶瓷膜在二維材料(石墨烯)濃縮中的應(yīng)用

碟式陶瓷膜在二維材料(石墨烯)濃縮中的應(yīng)用,碟式陶瓷膜

在化工行業(yè)的有機(jī)酸(如甲酸、乙酸)提純中,旋轉(zhuǎn)膜系統(tǒng)與碟式陶瓷膜展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。有機(jī)酸發(fā)酵液中含有菌絲體、蛋白質(zhì)、多糖等雜質(zhì),傳統(tǒng)蒸餾提純能耗高,且易導(dǎo)致有機(jī)酸分解。旋轉(zhuǎn)膜系統(tǒng)先去除發(fā)酵液中的菌絲體(去除率>99.9%),減少后續(xù)膜污染;碟式陶瓷膜耐酸堿(pH 1-13),通過超濾功能截留蛋白質(zhì)與多糖(截留率>98%),透過液有機(jī)酸純度提升至 95% 以上。以乙酸提純?yōu)槔?,該組合處理后,乙酸純度從發(fā)酵液中的 80% 提升至 99.2%,雜質(zhì)含量降至 0.8% 以下,能耗為蒸餾提純的 1/4,且乙酸的回收率達(dá) 90%,避免了蒸餾過程中乙酸的分解損失,滿足醫(yī)藥級(jí)有機(jī)酸的純度標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)縮短了提純周期,提升了生產(chǎn)效率。在乳化油廢水處理中碟式陶瓷膜的優(yōu)勢(shì)碟式陶瓷膜的運(yùn)行成本較低,雖然初期投資較高,但長(zhǎng)期使用中,維護(hù)成本和更換成本低,總體經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)明顯。

碟式陶瓷膜在二維材料(石墨烯)濃縮中的應(yīng)用,碟式陶瓷膜

為維持碟式陶瓷膜的穩(wěn)定性能,需采用科學(xué)的清洗技術(shù)與維護(hù)策略。清洗分為 “在線清洗(CIP)” 與 “離線清洗”:在線清洗是日常維護(hù)的主要方式,根據(jù)污染物類型選擇清洗劑,如無機(jī)結(jié)垢(碳酸鈣、硫酸鈣)采用 1%-2% 的鹽酸或檸檬酸清洗,有機(jī)污染(油脂、蛋白質(zhì))采用 0.5%-1% 的 NaOH 或十二烷基苯磺酸鈉清洗,微生物污染采用 0.1%-0.5% 的雙氧水或次氯酸鈉清洗,清洗時(shí)間通常為 30-60 分鐘,溫度控制在 40-60℃,以提升清洗效率。離線清洗適用于重度污染(通量衰減>30%),需將膜組件從系統(tǒng)中拆卸,浸泡在高濃度清洗劑中(如 5% 的硝酸)2-4 小時(shí),再用高壓水(0.8-1.0MPa)沖洗膜表面。維護(hù)策略方面,需定期監(jiān)測(cè)膜通量、進(jìn)出口壓力差、透過液水質(zhì),當(dāng)通量下降 10%-15% 時(shí)進(jìn)行在線清洗;每月對(duì)膜組件進(jìn)行一次完整性檢測(cè)(采用氣泡點(diǎn)法,氣泡點(diǎn)壓力偏差應(yīng)<5%);長(zhǎng)期停機(jī)時(shí),需用保護(hù)液(如 10% 的甘油溶液)浸泡膜組件,防止膜孔干燥收縮。通過規(guī)范的清洗與維護(hù),碟式陶瓷膜的使用壽命可延長(zhǎng)至 5 年以上。

對(duì)于化工行業(yè)的己內(nèi)酰胺提純,旋轉(zhuǎn)膜系統(tǒng)與碟式陶瓷膜的技術(shù)組合優(yōu)化了生產(chǎn)工藝。己內(nèi)酰胺生產(chǎn)中,粗品含有環(huán)己酮肟、硫酸銨等雜質(zhì),傳統(tǒng)蒸餾提純步驟繁瑣,能耗高。旋轉(zhuǎn)膜系統(tǒng)先去除粗品中的固體雜質(zhì)(去除率>99.8%);碟式陶瓷膜耐有機(jī)溶劑(如苯、甲苯),通過超濾功能截留環(huán)己酮肟(截留率>95%),透過液經(jīng)進(jìn)一步處理得到高純度己內(nèi)酰胺。應(yīng)用該組合后,己內(nèi)酰胺純度從 95% 提升至 99.9%,雜質(zhì)含量降至 0.1% 以下,且蒸餾步驟減少 1 次,能耗降低 30%,己內(nèi)酰胺回收率達(dá) 92%。同時(shí),截留的環(huán)己酮肟可重新用于己內(nèi)酰胺合成,減少了原料浪費(fèi),提升了己內(nèi)酰胺生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性,滿足紡織用尼龍 6 切片的原料要求。在食品添加劑生產(chǎn)中,碟式陶瓷膜可用于添加劑的提純和精制,去除雜質(zhì),保證食品添加劑的質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

碟式陶瓷膜在二維材料(石墨烯)濃縮中的應(yīng)用,碟式陶瓷膜

生物醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)λ幬锛兌鹊囊髽O高(雜質(zhì)含量需<0.1%),碟式陶瓷膜(超濾 / 納濾級(jí))憑借其化學(xué)穩(wěn)定性與高分離精度,成為藥物提純的關(guān)鍵設(shè)備。在抗生藥物生產(chǎn)中(如青霉素、頭孢類),發(fā)酵液中含有菌絲體、蛋白質(zhì)、色素等雜質(zhì),傳統(tǒng)提純采用萃取 - 結(jié)晶工藝,步驟繁瑣且易引入有機(jī)溶劑殘留。碟式陶瓷膜(超濾級(jí),孔徑 10-30nm)可先去除菌絲體(去除率>99.9%)與大分子蛋白質(zhì)(截留率>98%),再通過納濾級(jí)膜(孔徑 1-5nm)截留抗生藥物分子(截留率>95%),去除小分子雜質(zhì)(如無機(jī)鹽、殘留溶劑),藥物純度提升至 99.5% 以上,有機(jī)溶劑殘留量<10ppm,符合 GMP 標(biāo)準(zhǔn)。此外,碟式陶瓷膜耐蒸汽滅菌(可耐受 121℃高壓蒸汽),可實(shí)現(xiàn)無菌操作,避免微生物污染;膜材質(zhì)與藥物無相互作用,不會(huì)引入溶出物,保障用藥安全。某生物制藥企業(yè)采用該技術(shù)后,抗生藥物提純周期縮短 40%,產(chǎn)品收率提升 5%-8%,同時(shí)減少了有機(jī) solvent 的使用量,降低了環(huán)保壓力。旋轉(zhuǎn)膜與碟式陶瓷膜聯(lián)用,可增強(qiáng)抗污染能力,提升分離效率。山東碟式陶瓷膜市場(chǎng)價(jià)

動(dòng)態(tài)錯(cuò)流 + 碟式陶瓷膜,加快流體更新,降低濃差極化,維持高滲透通量。碟式陶瓷膜在二維材料(石墨烯)濃縮中的應(yīng)用

針對(duì)化工行業(yè)的丙烯酸酯過濾,旋轉(zhuǎn)膜系統(tǒng)與碟式陶瓷膜保障了產(chǎn)品的穩(wěn)定性與純度。丙烯酸酯(如甲基丙烯酸甲酯)生產(chǎn)中,殘留的阻聚劑(如對(duì)苯二酚)、機(jī)械雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致聚合反應(yīng)異常,影響產(chǎn)品質(zhì)量。傳統(tǒng)濾網(wǎng)過濾易因丙烯酸酯高粘度(25℃時(shí)粘度 1-2cP)導(dǎo)致雜質(zhì)截留不徹底,且濾網(wǎng)易破損。旋轉(zhuǎn)膜系統(tǒng)通過 200-400rpm 的轉(zhuǎn)速,促進(jìn)丙烯酸酯在膜面流動(dòng),減少雜質(zhì)滯留;碟式陶瓷膜孔徑 3-5μm,對(duì)阻聚劑與機(jī)械雜質(zhì)截留率達(dá) 99.7% 以上。應(yīng)用該組合后,丙烯酸酯的雜質(zhì)含量控制在 3ppm 以下,阻聚劑殘留量降至 0.5ppm 以下,聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率提升 5%,且儲(chǔ)存穩(wěn)定性延長(zhǎng)至 10 個(gè)月。相比傳統(tǒng)濾網(wǎng)過濾,該組合過濾效率提升 2 倍,減少了濾網(wǎng)更換頻率,滿足涂料用丙烯酸酯的質(zhì)量要求。碟式陶瓷膜在二維材料(石墨烯)濃縮中的應(yīng)用