微孔陶瓷過濾管引領(lǐng)過濾技術(shù)發(fā)展

微孔陶瓷材料由于具有孔隙率高、透氣阻力小、可控孔徑、清洗方便以及耐高溫、高壓、耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕等特點(diǎn)，因此在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。以微孔陶瓷材料做過濾介質(zhì)的陶瓷微過濾技術(shù)及陶瓷過濾裝置。由于其不解決了高溫、高壓、強(qiáng)酸堿和化學(xué)溶劑介質(zhì)等過濾難問題，而且由于本身具有過濾精度高、潔凈狀態(tài)好以及容易清洗、使用壽命長等特點(diǎn)，目前已在石油、化工、制藥、食品、和水處理等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。尤其是高溫?zé)煔馓幚碇蟹蛛x二氧化碳、氮氧化合物、二氧化硫、氮?dú)獾葰怏w必須使用過濾陶瓷。

國外多孔陶瓷材料研究開發(fā)和應(yīng)用已有80余年歷史，陶瓷膜產(chǎn)品的研制開發(fā)和應(yīng)用也有近30年歷史，其產(chǎn)品的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化程度已達(dá)到較高的水平。20世紀(jì)50年代，法國、美國等先后開發(fā)了SiC、莫來石、Z內(nèi)：、陶瓷纖維等氣液過濾．微生物處理用微孔陶瓷過濾元件。主要用于化工、食品、飲料及水處理行業(yè)。20世紀(jì)70年代，日本等在高溫氣體凈化、煙氣除塵用多孔陶瓷過濾材料研究方面取得了較大進(jìn)展．如13本旭硝子公司等生產(chǎn)的高溫陶瓷過濾器在化鐵爐等高溫?zé)煔獬龎m方面進(jìn)行了大量推廣應(yīng)用。從20世紀(jì)80年代開始，國外在陶瓷膜的研究及高溫陶瓷熱氣體凈化技術(shù)方面的研究又取得較大的突破。目前，國外已有的多孔陶瓷材料及陶瓷膜材料生產(chǎn)廠家300余家，如：日本NGK和TDK、法國的CERVER、美國的Coming、烏克蘭的Fairey工業(yè)陶瓷公司、芬蘭奧托昆明克公司等，其中，美國過濾器公司已成為目前大的無機(jī)陶瓷分離膜及設(shè)備供應(yīng)商，芬蘭

陶瓷真空?qǐng)A盤過濾機(jī)目前已在100多個(gè)中使用。美國Anguil環(huán)境系統(tǒng)公司生產(chǎn)的自潔式高溫陶瓷過濾器采用了陶瓷過濾和催化凈化技術(shù)，目前已有1600余套高溫氣體過濾裝置在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用。

相比之下，國內(nèi)在多孔陶瓷材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面與國外先進(jìn)相比存在明顯不足，其中一方面是國內(nèi)多孔陶瓷材料的發(fā)展技術(shù)不平衡：二是國內(nèi)絕大多數(shù)人對(duì)多孔陶瓷材料缺乏必要的了解。
 

近年來，在科技攻關(guān)政策的扶持下，尤其是在、節(jié)能政策的引導(dǎo)下，國內(nèi)多孔陶瓷材料及膜材料技術(shù)有了較快的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)化及市場化規(guī)模逐漸擴(kuò)大，已在陶瓷微濾材料、高溫陶瓷過濾材料及膜材料方面逐漸形成了自己的技術(shù)勢，并且在產(chǎn)品市場推廣和產(chǎn)業(yè)化方面有了一定規(guī)模。在陶瓷膜材料制備技術(shù)方面也在一定程度上達(dá)到國外先進(jìn)水平。多孔陶瓷材料由于受產(chǎn)品制造水平及應(yīng)用技術(shù)的限制，目前在國內(nèi)過濾分離領(lǐng)域所占的市場份額較小．產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化水平普遍較低。但可以預(yù)言。隨著國內(nèi)化工形式好轉(zhuǎn)．能源和產(chǎn)業(yè)政策的扶持以及國外同行業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用市場的不斷擴(kuò)大，多孔陶瓷材料產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)將會(huì)迎來的發(fā)展前景。

3微孔過濾陶瓷材料的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)

微孔陶瓷過濾介質(zhì)的孔隙結(jié)構(gòu)屬蜂窩型結(jié)構(gòu)，液流在內(nèi)部流動(dòng)屬三維流動(dòng)，在同樣厚度，同樣堵塞條件下阻力增加較慢：而濾布的孔隙結(jié)構(gòu)屬平行管束型，內(nèi)部屬一維流動(dòng)，阻力增加較快。微孔介質(zhì)重量輕，機(jī)械強(qiáng)度較強(qiáng)，再加工性能好(車、刨、鋸、焊等)，不易損壞，安裝、檢修與維護(hù)方便，這是燒結(jié)陶瓷與燒結(jié)金屬等介質(zhì)不能比擬的。陶瓷過濾材料的主要產(chǎn)品包括各種規(guī)格的微孔陶瓷過濾元件和微孔陶瓷過濾器、高性能陶瓷膜過濾元件及陶瓷膜過濾裝置、高溫氣體凈化除塵用高溫陶瓷過濾材料及高溫陶瓷除塵器、高溫熔體過濾用泡沫陶瓷過濾元件以及陶瓷凈水器、陶瓷曝氣器、陶瓷消聲器、各種陶瓷電解隔膜等。本文主要介紹微孔過濾器、微孔陶瓷過濾管和陶瓷濾芯。

微孔過濾器內(nèi)機(jī)械部件少，結(jié)構(gòu)也較簡單，一般為直立安裝，占地面積少，長期接觸化學(xué)物料與粘細(xì)物料后也不易損壞。微孔 PE或PA為基礎(chǔ)的精密微孔過濾器不可適用含固量少的澄清過濾，也適用于含固量多，能形成濾渣層的“濾渣過濾”．過濾精度高，耐化學(xué)腐蝕性能越。濾渣剝離較完全，排渣迅速，效果好，與其他過濾技術(shù)相比，方法簡單是本技術(shù)顯著的點(diǎn)。微孔陶瓷過濾管由無數(shù)均勻的微孔組成．當(dāng)流體從這些微小孔洞通過時(shí)，懸浮物質(zhì)，膠體顆粒，大分子物被截留在過濾介質(zhì)表面，達(dá)到機(jī)械篩濾凈化或擴(kuò)散、流態(tài)化等。微孔陶瓷過濾管具有耐腐蝕、耐高溫、機(jī)械強(qiáng)度高、無有害物溶出，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，在流體壓力作用下，微孔不變形，易清洗，使用壽命長等特點(diǎn)，可替代棉布、絲織物、塑料、金屬網(wǎng)、石棉絮等濾料。沉淀+微孔陶瓷過濾新工藝，設(shè)計(jì)新穎，建設(shè)簡易，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，采用此工藝處理的150余家中小型電廠鍋爐和工業(yè)鍋爐，生活鍋爐除塵沖渣廢水、懸浮物率達(dá)到91％。97％以上．COD率達(dá)到89％。95％以上，出口懸浮物濃度一般在10。50 mg范圍之內(nèi)，水質(zhì)清澈透明，全部達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了閉路利用和零排放。微孔陶瓷濾芯．其配料重量百分組成為：硅藻土50％。75％、多功能健康陶瓷材料8％～20％、消失物5％。10％、粘結(jié)劑5％。15％、純堿1．5％～5％。經(jīng)配料、混料、成型后在600。1300℃溫度下煅燒制而成。陶瓷濾芯內(nèi)部微細(xì)孔發(fā)達(dá)，可用于凈水器，出水量往往能達(dá)到3～5 L／min。其采用硅藻土燒結(jié)，質(zhì)地松脆酥散。軟硬適中，臟后只需用砂布輕輕打磨就能把表層的硅藻土連同表面的臟物質(zhì)一起打磨掉，如同新的一樣。近年來，社會(huì)上充斥著大量各種劣質(zhì)凈水器，用低劣的普通砂芯冒充真正的陶瓷濾芯欺騙顧客。砂芯燒結(jié)所用的材料不是真正的硅藻土，而是細(xì)微堅(jiān)硬的砂石，無法進(jìn)行正常的清洗。而且砂芯往往技術(shù)不過關(guān)，孔徑大小千差萬別，甚至連起碼的粗過濾要求都達(dá)不到。