复合造孔剂在高性能陶瓷膜支撑体制备上的应用研究

发布时间：2024-02-26 20:13

　　陶瓷过滤膜因其分离效率高、化学稳定性好、易于清洁和再生等优点,在废水处理、食品加工、气体清洁等领域得到广泛应用。目前工业领域应用的陶瓷膜一般由大孔支撑体、过渡中间层和微孔顶层三部分组成。其中,支撑体对陶瓷膜制备与应用至关重要,需要兼顾渗透性好、机械强度高、耐腐蚀性强和成本合理。造孔剂是制备高性能陶瓷膜支撑体的关键。造孔剂的去除是影响烧结速度和烧结质量的关键工序。单一造孔剂在相对窄的温度范围内集中分解,会导致支撑体发生黑心、翘曲和开裂等问题。为了解决该问题,本研究选用复合造孔剂制备氧化铝陶瓷膜支撑体,以拓宽造孔剂分解的温度范围,研究内容包括三部分:1、烧结助剂和烧成温度对复合造孔剂制备陶瓷膜支撑体的影响。本研究选用纯度为99.9%的氧化铝粉体为骨料,木粉、炭黑和羟乙基纤维素(HEC)为复合造孔剂,聚乙烯醇(PVA)为成型粘结剂,经过球磨混料、造粒、成型、干燥、烧成等工艺制备高纯氧化铝支撑体。高纯氧化铝支撑体的强度、耐腐蚀等性能优异,原料成本相对较低,因而商品陶瓷膜支撑体多为氧化铝材质。但其烧结温度高于1700℃,为了降低能耗,通常加入助烧剂促进烧成。我们以TiO₂、...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1膜过滤示意图

华南理工大学硕士学位论文2图1-1膜过滤示意图。反渗透、纳滤、超滤、微滤和传统的颗粒过滤对应于过滤膜不同的平均孔径[18]Fig.1-1Schematicillustrationofmembranefiltration.Reverseosmosis,nanofiltration,....

图1-2过滤过程示意图：(a)死端过滤；(b)错流过滤[18]

第一章绪论3表1-1不同驱动力下的膜分离过程Table1-1Themembraneseparationsatdifferentdrivingforces.驱动力膜分离过程压力差微滤、反渗透浓度差渗析DD电位差电渗析ED分压差扩散释放浓度差/pH差乳化液膜ELM浓度差+化学反应膜传....

图1-3陶瓷膜的结构示意图[21]

华南理工大学硕士学位论文4(1)热稳定性好。由于陶瓷膜本身的结构特性，其可满足高温、高压环境下的应用，在800~1000℃的体系中能长期有效使用，一般可耐受≥3MPa的压力。可应用于高温烟气除尘，冶金、化工尾气和垃圾焚烧等排出的高温含废气体的净化。(2)化学稳定性好。能经受热碱或....

图1-4陶瓷膜分类[21]

第一章绪论5图1-4陶瓷膜分类[21]Fig.1-4Categoryofceramicmembranes[21].根据几何构型分类，陶瓷膜可分为平板膜、管状膜和中空纤维膜，如图1-5所示。为了提高单位体积内的有效分离面积，平板陶瓷膜组件常设计为框架式，如图1-5(a)所示。管状膜....

本文编号：3911798