Керамические мембраны и мембранные модули
Техническая керамика благодаря своим свойствам получила широкое распространение в качестве составной части фильтрующих элементов и систем. В основном для этого применяются керамические фильтрующие элементы - керамические мембраны. Они используются для очистки и разделения различных растворов. Наиболее широкое применение керамические мембраны получили в пищевой и фармацевтической промышленности, в полиграфии и текстильном производстве, в энергетике и производстве металлоконструкций.
Уникальные свойства технической керамики позволяют применять керамические мембраны в более экстремальных условиях (высокоагрессивные и высокоабразивные среды, высокие температуры) чем те, на которые рассчитаны фильтрующие элементы из полимерных материалов. Также керамические мембраны способны работать при большем давлении. Благодаря этим преимуществам мембраны из керамики сохраняют высокую чистоту процесса.
Другое важное преимущество керамических мембран – это облегченный процесс очистки. Он может быть с легкостью произведен химическими реагентами, горячей водой паром.
Использование керамических мембран дает возможность улучшить процессы фильтрации, а значит улучшить качество производимой продукции.
ТИПЫ ФИЛЬТРАЦИИ
Существует несколько основных типов фильтрации (мембранного разделения) к которым применимы керамические мембраны. Классификация фильтрации основана на размере пор используемых мембран. Компания Гермес ТК поставляет керамические мембраны как стандартных типоразмеров так и по заказным параметрам под Ваш проект.
Классификации керамических мембран.
Микрофильтрация. Данный тип фильтрации позволяет отделять примеси с размером частиц более 0,07 мкм. Размер пор керамических мембран для микрофильтрации находится в диапазоне 0,07 до 100 мкм (70 – 1000 нм). Основное применение керамических мембран для микрофильтрации – это водоподготовка в водоочистных системах. Данный тип фильтрации применяется в пищевой промышленности (чаще всего в производстве напитков), медицине. Также микрофильтрация применяется для очистки воздуха и других технологических сред.
Материал мембраны
AL2O3
TiO2
ZrO2
Размер пор
800 нм
600 нм
400 нм
200 нм
100 нм
70 нм
800 нм
400 нм
250 нм
200 нм
100 нм
110 нм
Пористость
40 - 55%
Ультрафильтрация. Керамические мембраны для ультрафильтрации имеют размер пор в диапазоне 0,003 – 0,1 мкм (3 – 100 нм). Это позволяет отфильтровывать тонкодисперсные и коллоидные примеси, разные виды одноклеточных, бактерии, вирусы. Ультрафильтрация широко используется в процессе разделения высокомолекулярных и низкомолекулярных составляющих. Применение ультрафильтрации чаще всего распространено в фармацевтической, химической, текстильной промышленностях, также в производстве металлических изделий, производстве бумаги.
Материал мембраны
AL2O3
TiO2
ZrO2
Размер пор
10 нм
5 нм
30 нм
10 нм
5 нм
3 нм
Пористость
30 - 55%
Порог отсечения
20 кДа
7500 Да
100 кДа
20 кДа
8,5 кДа
2 кДа
Нанофильтрация. Размер пор керамических мембран для нанофильтрации находится в диапазоне 0,001 – 0,003 мкм (1-3 нм). Что касается процесса нанофильтрации, то часто он применяется для получения наиболее чистой воды. В процессе нанофильтрации удаляются органические примеси, изменяется солевой состав воды (подготовка воды к опреснению), умягчение воды.
Материал мембраны
TiO2
Размер пор
1,0 нм
0,9 нм
Пористость
30 - 40%
Порог отсечения
750 Да
450 Да
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕМБРАН
-
Восстановление горячих щелочных растворов, применяемых в очистных сооружениях, с помощью микрофильтрационных мембран.
-
Очистка стоков текстильной промышленности от красителей с помощью нанофильтрационных мембран.
-
Переработка смазывающих жидкостей с помощью ультрафильтрационных мембран.
-
Диафильтрация для получения инулина с помощью нанофильтрационных мембран.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
Количество каналов
Внешний диаметр, мм
Диаметр каналов, мм
Площадь фильтрации на 1,2 м, кв.м
Площадь вытекающей жидкости на одну
трубку, |кв. мм|
1
10
7
0,026
38
1
20
15,5
0,058
189
12
26
3,5
0,16
198
7
25
6
0,16
198
19
25
3,5
0,25
183
19
41
6
0,43
537
ГЕОМЕТРИЯ МЕМБРАН
Наружный диаметр
мм
10,0
20,3
25,0
25,0
25,0
41,4
25,0
41,0
26,4
25,0
41,0
41,0
Диаметр каналов
мм
7,0
15,5
6,0
7x uni
1x 6
3,5
6,0
3,0
3,8
2,0
2,0
3,4
2,0
Количество каналов
1
1
7
8
19
19
31
37
61
61
61
163
Удельная площадь мембраны
[м^2] / [м]
0,022
0,049
0,132
0,188
0,209
0,358
0,315
0,490
0,426
0,383
0,722
1,098
Площадь мембраны
(длина 1200 мм)
м^2
0,026
0,058
0,158
0,193
0,251
0,430
0,351
0,576
0,512
0,460
0,867
1,317
Удел. скорость поперечного потока
[м^3/ч] / [м/с]
0,14
0,68
0,71
0,77
0,66
1,93
0,85
1,84
0,85
0,69
2,43
2,11
